Apariia unor substane strine organismului este recepionat de sistemul imun care: - discrimineaz selful de non-self; - rspunde prin efectori umorali i celulari care vor elimina ceea ce este strin organismului, meninnd astfel individualitatea i integritatea acestuia; - memoreaz acest rspuns. Funcionalitatea sistemului imun se pe bazeaz pe complementaritatea steric dintre doi parteneri. Primul partener, perceput de sistemul imun ca non-self, se numete antigen i are capacitatea de a induce modificri biologice ale sistemului imun, care constau, n esen, n apariia efectorilor imuni umorali (anticorpi) i celulari (limfocite sensibilizate). Partenerul reaciei imune care provine din partea organismului se numete anticorp n ser i secreii i receptor pentru antigen cnd se constituie ca parte component a membranei celulare a limfocitelor (BCR pentru limfocitul B i TCR pentru limfocitul T). Reaciile imunologice care au loc ntre antigen i efectorii imuni a cror formare a indus-o pot avea consecine diferite asupra organismului. La o extrem a acestor reacii stau cele fiziologice, care asigur imunitatea organismului i pe care omul ncearc s le provoace artificial prin imunizare pasiv (seroterapie) sau activ (vaccinare). La cellalt capt stau reaciile imunopatologice, care sunt defavorabile organismului, fie c sunt ndreptate spre un agent infecios, fie spre propriile antigene pe care organismul nu le mai recunoate ca propri (reacii autoimune). n aceste cazuri omul caut s intevin prin depresia reaciilor imunologice.

1. ANTIGENELE1.1.Definiie. Antigene complete. HapteneAntigenele sunt substane capabile de a interaciona specific cu receptorii pentru antigen (anticorp, BCR1, TCR2). Datorit configuraiei de suprafa, antigenele sunt recunoscute de organism ca strine, ca non-self. n unele situaii patologice chiar i unele substane proprii ale organismului pot deveni antigenice, nemaifiind recunoscute de organism ca self. Un agent infecios, indiferent de natura lui, este un mozaic de antigene capabile s produc un rspuns imunitar. Antigenele complete au dou proprieti de baz: imunogenitatea, care este capacitatea unui antigen de a induce un rspuns imunitar (umoral sau/i celular), i antigenicitatea, care este proprietatea antigenelor de a reaciona n mod specific cu efectorii imuni (anticorpi sau limfocite sensibilizate) a cror producere au indus-o. Haptenele sunt antigene incomplete lipsite de imunogenitate, deci de proprietatea de a induce un rspuns imunitar, dar sunt capabile s reacioneze cu anticorpi specifici. Contradicia din definiia de mai sus se explic prin faptul c o hapten devine imunogen legat covalent de o molecul mai mare, numit carrier. Anticorpii care se vor forma vor reaciona la un contact ulterior i cu haptena liber fr ca aceasta s fie asociat cu carrierul. Epitopii. Gruprile unui antigen care sunt recunoscute de organism ca non-self se numesc epitopi. Partea complementar a efectorilor imuni (anticorpi sau receptori de pe

1

suprafaa limfocitelor) se numete paratop. Un antigen poart n general mai muli epitopi diferii fa de care organismul va produce tot atia anticorpi cu paratopi diferii. S-au descris i antigene cu epitopi identici repetitivi. Poziia epitopilor ntr-un antigen este diferit i n funcie de aceast poziie pot fi recunoscui de limfocitele - T sau B. Epitopii care vor fi recunoscui de anticorpi sau limfocitele B sunt proeminene ale unor molecule dispuse la suprafaa antigenului i se numesc epitopi structurali sau epitopi B. Aceti epitopi nu sunt antigenici dect n stare nativ, denaturarea proteinei modificnd aspectul acestor epitopi. Limfocitele T recunosc doar epitopi situai n interiorul moleculei de antigen i care sunt peptide scurte (8-10 aminoacizi). Aceti epitopi liniari se numesc epitopi secveniali sau epitopi T. Ei sunt recunoscui de limfocitelele T doar dup prelucrarea antigenului de ctre macrofag i dup ce ajung la suprafaa acestuia. Deci, limfocitul B recunoate epitopul ca o parte a moleculei intacte de antigen, pe cnd limfocitul T i vede epitopul corespunztor doar dup descompunerea moleculei. Cu alte cuvinte, limfocitul T recunoate o poriune ascuns din carrier iar limfocitul B haptena. Antigenele pot fi timodependente stimulnd sistemul imun prin intermediul limfocitelor T dup prelucrare macrofagic i timoindependente care stimuleaz direct limfocitele B, n stare nativ, fr intervenia limfocitelor T. Antigenele timodependente sunt proteine, iar cele timoindependente sunt n general polizaharidele i antigenele cu epitopi repetitivi.

1.2.Factori care influeneaz imunogenitateaAntigenele trebuie s aib o anumit configuraie de suprafa i o structur chimic ce le confer caracterul de non-self, deci de strin de organism. Natura chimic a antigenelor este foarte variat. Cele mai bune antigene sunt proteinele urmate de polizaharide, care sunt antigene i haptene foarte bune, apoi de lipide i acizi nucleici, care sunt cel mai ades haptene. Se adminte c greutatea molecular a unui antigen este n general peste 10.000 D, dar exist i excepii. Glucagonul, spre exemplu, este imunogenic cu toate c are GM de 3.600 D. Intensitatea rspunsului imun fa de un antigen este n funcie de natura chimic, persistena n organism, doza, ritmul, calea, intervalul i calea de administrare. Cunoaterea rspunsului n funcie de aceti factori st la baza elaborrii calendarului de vaccinri. Administrarea antigenelor cuplate cu adjuvani induce un rspuns imunitar mai intens, deoarece crete perioada de remanen a antigenului n organism. Exemple de adjuvani sunt adjunvatul Freund incomplet ce conine ap, ulei mineral i lanolin i adjuvantul Freund complet care conine n plus BCG1. Studiul rspunsului imun fa de antigenele cuplate i necuplate cu adjuvani este foarte important, deoarece antigenele de pe suprafaa bacteriilor nu induc niciodat rspunsuri imune n stare pur, ci cuplate cu corpul bacterian, a crui componente au rol adjuvant, influeneaz rspunsul imun. Din punct de vedere al organismului care produce anticorpii fa de antigene, acestea sunt: - antigene alogenice, care provin de la indivizii aceleiai specii i mpart specia n grupe. Un exemplu de astfel de antigene sunt antigenele eritrocitare care determin grupele sanguine, - antigene singenice, care provin de la acelai organism,

2

- autoantigene, care sunt substane proprii organismului ce au suferit o modificare, nemaifiind recunocute ca self de sistemul imunitar, - antigene xenogenice sunt antigene care provin de la o alt specie. Astfel de antigene, foarte importante n patologia uman, sunt antigenele bacteriene.

1.3. Antigenele de histocompatibilitate (MHC)Cu toate c descrierea acestor antigene nu i are locul aici, le vom defini pe scurt, subliniind totodat importana lor n imunogenez. Antigenele de histocompatibilitate sunt glicoproteine care au fost descoperite ca fiind cauza rejetului de gref. Responsabil de respingerea grefei n transplantele alogenice este un grup de gene de histocompatibilitate, numit i complexul MHC, care codific glicoproteine membranare mpotriva crora se ndreapt reacia imun. Exist att de multe gene alele MHC, nct este puin probabil s existe dou persoane care s aib antigenele identice. Ele au fost denumite iniial HLA ntruct au fost descoperite pe suprafaa leucocitelor umane (human leukocyte antigens). Cu timpul ns, s-a descoperit c rolul lor biologic este extrem de important deoarece prin participarea nemijlocit la recunoaterea de ctre limfocitele T a antigenelor iniiaz rspunsul imun care st la baza rezistenei antiinfectioase dobndite. Ele interacioneaz direct cu antigenul. Antigenele MHC pun n continuare probleme imunologilor, dimensiunea importanei reale ale acestor antigene fiind nc necunoscut. Se deosebesc trei clase de antigene majore de histocompatibilitate: MHC-I, MHC-II i MHC-III. MHC-I se gsete, practic, pe membrana celular a tuturor celulelor nucleate (deci lipsesc pe hematii) organismului. n structura MHC-I se remarc un lan greu, format din 3 domenii, legat de o beta-2-microglobulin. MHC-II se gsete numai pe suprafaa celulelor prezentoare de antigen i a limfocitelor B, fiind format din 2 lanuri, alfa i beta. Limfocitele T recunosc antigenele strine numai dac acestea sunt n asociaie cu antigenele MHC. Limfocitele T - helper (CD4) recunosc antigenele doar n asociaie cu MHC-II. Antigenele pot fi prezentate, deci, limfocitelor Th doar de macrofage (monocite i macrofage tisulare) i limfocitele B. Aceasta constituie baza restriciei imunologice. Limfocitele T - citotoxice (CD8) vneaz celulele organismului care devin nonself prin modificarea structurii antigenice de suprafa n urma ptrunderii unui virus, unui microorganism facultativ intracelular sau a transformrii tumorale. Ele recunosc antigenele de pe suprafaa acestor celulele numai n asociaie cu antigenele MHC-I. n condiii fiziologice vor fi reperate toate celulele devenite non-self.

1.4. Antigene microbieneMicroorganismele sunt mozaicuri de antigene. Acestea sunt fie corpusculare legate de structura microorganismului (bacterii, virusuri fungi etc.), sau eliberate n mediu dup distrugerea microorganismului (endotoxinele), fie solubile, secretate de microorganism n mediul nconjurtor (enzime, exotoxine). Dintre antigenele corpusulare, cele mai importante sunt antigenele de suprafa (polizaharidele capsulare, componente ale peretelui celular, antigene flagelare). Componentele de suprafa a florei microbiene normale a organismului favorizeaz colonizarea acesteia n niele naturale, cum ar fi cavitatea bucal, faringele, intestinul gros etc. Antigenele acestei flore au o importana deosebit, deoarece datorit lor organismul se

3

imunizeaz ocult, rezultatul fiind apariia anticorpilor naturali, cu rol n aprarea antiinfecioas. Se presupune c apariia anticorpilor fa de antigenele eritrocitare de grup s-ar datora stimulrii antigenice oculte a sistemului imun de ctre unele antigene ale florei normale organismului ce prezint imunitate ncruciat cu antigenele eritrocitare de grup. Antigenele care sunt implicate n patogenitatea agenilor infecioi se numesc antigene de patogenitate. Dintre acestea amintim: antigenele capsulare (Streptococcus pneumoniae, Klebsiella, Bacillus anthracis, antigenul de nveli Vi al bacilului tific, antigenul K al bacilului coli enteropatogen etc.), antigenele de perete (antigenul O din peretele bacteriilor gram-negative, proteina M a streptococului de grup A), exoenzimele (coagulaza, hemolizinele secretate de Staphylococcus aureus, fibrinolizinele streptococului beta-hemolitic de grup A etc.), exotoxinele (difteric, tetanic, diferitele enterotoxine etc.) Imunogenitatea antigenelor bacteriene depinde de mai muli factori, cum sunt: predispoziia genetic a gazdei, cantitatea, forma de prezentare a antigenului, care practic nu este niciodat pur, fiind combinat cu diveri adjuvani sau carrieri ce aparin peretelui bacterian, cililor, capsulei etc. La aceti factori se mai adaug variabilitatea antigenic a unor microorganisme i modificrile pe care le pot suferi antigenele bacteriene n organism. Componentele bacteriene intracelulare pot fi i ele antigenice, dar numai n cazul n care se elibereaz n mediu dup liza bacteriei. Rspunsul imunitar difer, de asemenea, n funcie de habitatul bacteriilor n organismul infectat, Astfel, agenii infecioi care se nmulesc n mediul extracelular induc un rspuns predominant umoral, pe cnd cei cu habitat facultativ sau obligatoriu intracelular un rspuns predominant celular. Structura antigenic a agenilor infecioi este important deoarece pe baza ei putem recunoate diferiii ageni prin intermediul serurilor imune care conin anticorpi specifici cunoscui. Antigenele pe baza crora agenii infecioi se ncadreaz n diferite uniti taxonomice (familii, genuri, specii) se numesc antigene de specificitate. De pild, salmonelele se mpart n grupe pe baza antigenului O prezent n peretele celular i n tipuri pe baza antigenelor flagelare H. Acelai antigen poate fi antigen de patogenitate precum i de specificitate. Astfel, polizaharidul capsular al pneumococului este n acelai timp factor de patogenitate precum i criteriu de clasificare a speciei n tipuri. Superantigenele sunt antigene care stimuleaz n mod necontrolat i dramatic proliferarea limfocitelor T care au n structura receptorului lor pentru antigen anumite specificiti V (vezi receptorii pentru antigen ai limfocitelor), fr s se supun restriciei MHC. Ca urmare, limfocitele vor secreta cantiti deosebit de mari de citokine, care determin manifestri clinice foarte grave, cum este ocul. Foarte multe exotoxine bacteriene funcioneaz ca superantigene. Astfel, de pild, exotoxinele secretate de S.aureus sunt superantigene responsabile de manifestrile clinice ale ocului toxic stafilococic. Eritrotoxinele streptococice sunt, de asemenea, superantigene. Superantigenele sunt antigene T-dependente care nu necesit prelucrare macrofagic. n loc s se lege de receptorul limfocitelor T (TCR) acolo unde se leag de regul antigenele (vezi Figura 10.6.), superantigenele se leag de poriunea lateral a TCR i a moleculelor MHC a celulelor prezentatoare de antigen. n figur sunt reprezentate dou modaliti de stimulare a limfocitelor T prin enterotoxina stafilococic. Astfel, n prima situaie (a), dup ce s-a stabilit recunoaterea, printr-un antigen convenional, ntre celula prezentatoare de antigen i limfocitul Th, enterotoxina se ataeaz de prile laterale ale MHC al celulei

4

prezentatoare de antigen i de lanul V al limfocitului. Din situaia a doua (b) rezult capacitatea enterotoxinei stafilococice de a se lega i de limfocitele T citotoxice care au n structura receptorului lor lanul V .

2. SISTEMUL CELULAR IMUNOCOMPETENTOrganele sistemului imun sau organele limfoide sunt rspndite n tot organismul i implicate n creterea, diferenierea i activitatea limfocitelor. Precursorul tuturor celulelor implicate n rspunsul imun este celula su, omnipotent, care apare n insulele lui Wolf din sacul vitelin, n primul trimestru al vieii intrauterine. De aici vor migra spre ficat i splin n trimestrul II. n trimestrul III ajung n mduva roie, de unde vor migra mai departe n organele limfoide primare.

2.1. Organele limfoide primareSunt mduva osoas roie i timusul. n aceste organe limfocitele devin celule imunocompetente, dobndind repertoriul de recunoatere a antigenelor i proprietatea de a deosebi selful de non-self. Acest proces de colarizare se desfoar n absena antigenelor din mediul extern. n timus prolifereaz limfocitele T, din care 10% dobndesc caracterul imunocompetent iar restul de 90% sunt distruse. La psri, limfocitele B migreaz i se difereniaz ntr-un organ numit bursa lui Fabricius. La mamifere, deci i la om, ele rmn n mduva roie i se difereniaz aici, mduva roie fiind i un organ limfoid secundar.

2.2. Organele limfoide secundareDup diferenierea lor n organele limfoide primare, limfocitele B i T migreaz pe calea vaselor sanguine i limfatice n organele limfoide secundare, care sunt ganglioni limfatici, splina, amigdalele i esutul limfoid ataat mucoaselor (MALT). Limfocitele imunocompetente care populeaz organele limfoide secundare sunt celule antigen-reactive. Deci spre deosebire de organele limfoide primare, unde instruirea se face n absena antigenului, n organele limfoide secundare prezena acestuia este obligatorie. Ganglionii limfatici au rolul unui filtru pentru antigenele venite pe cale limfatic i care vor fi preluate de celulele prezentatoare de antigen (CPA): macrofage, celulel foliculare dentritice). Sub capsula conjunctiv a ganglionilor se afl sinusul subcapsular, marginat de macrofage. Limfocitele i antigenele ajung din alte regiuni aici prin vasele limfatice aferente. Zona cortical a ganglionului conine limfocitele B organizate n foliculi limfoizi, care prezint centrii germnativi dac au fost stimulai antigenic. Zona paracortical conine limfocite T care sunt n contact strns cu celulele dendritice (prezentatoare de antigen). Zona medular conine limfocitele T i B, plasmocite, dispuse n cordoane i macrofage aezate de-a lungul traveelor conjunctive. n trecerea limfei de la vasul limfatic aferent spre cel eferent, antigenele sunt fagocitate de macrofagele din zona medular. Fiecare ganglion limfatic are o vascularizaie arterial i venoas proprie. Limfocitele circulante intr n ganglion la nivelul endoteliului specializat al venulelor postcapilare a zonei

5

paracorticale. Limfocitele nu pot prsi ganglionul dect prin vasul limfatic eferent. Pentru a ajunge din nou n circulaia sanguin trebuie s strbat toat circulaia limfatic pna la vena subclavicular. Splina este format din pulpa roie implicat n distrugerea eritrocitelor mbtrnite i pulpa alb care reprezint esutul limfoid al splinei. Acest esut este organizat n jurul arteriolelor centrale, constuituind arii limfoide periarteriolare. Ele cuprind o zon adiacent arteriolei care conine limfocite T, n jurul acestei zone dispunndu-se limfocitele B, organizate fie n foliculi primari nestimulai, fie n foliculi secundari stimulai ce conin centri germinativi. n zona marginal a centrilor germinativi se gsesc macrofage i celule dendritice. Limfocitele intr i prsesc splina prin capilarele aretriolei centrale situate n zona marginal, deoarece splina ne dispune de un drenaj limfatic asemntor ganglionilor limfatici. Sistemul imun al mucoaselor (MALT)1este format din esut limfoid ataat mucoasei gastrointestinale, respiratorii i a tractului uro-genital i este deosebit de important n aprarea antiinfecioas dobndit deoarece este principala barier antiinfecioas fa de microorganismele care ptund n organism pe cale digestiv, respiratorie i urogenital. Mai bine cunoscut este esutul limfoid asociat bronhiilor (BALT2) cu rolul de a capta antigenele venite pe calea aerului i esutul limfoid asociat intestinului (GALT 3) care preia antigenele venite pe cale digestiv. BALT este format din foliculi i alte agregate limfocitare dispuse n ntreg sistemul bronic, mai ales la bifurcaia broniilor, bronhiilor i bronhiolelor. Dispune de o reea foarte organizat de capilare, arteriole, venule i vase limfatice eferente ceea ce arat c joac un rol de filtru pentru toate antigenele care ajung aici, fie pe cale respiratorie, fie circulatorie. Antigenele venite pe cale respiratorie sunt preluate de celulele M sau Owen). GALT este alctuit din plcile lui Peyer (aglomerri submucoase de limfocite B i T de-a lungul intestinului care sunt stimulate de antigenele ce ptrund pe cale digestiv) i limfocitele intraepiteliale. Situate deasupra plcilor lui Peyer nspre lumenul intestinal se afl celulele M sau celulele lui Owen. Ele au form de potcoav cu concavitatea spre plcile Peyer i sunt specializate n preluarea antigenelor din intestin. Limfocite tinere strbat membrana bazal a epiteliului intestinal i ptrund n celulele M. Acestea vor prelua antigenul prin pinocitoz, dar nu l prelucreaz ci l trec n plcile lui Peyer unde interacioneaz cu limfocitele T i B ducnd la diferenierea acestora. Celule M pot prelua n anumite situatii proteine solubile precum i antigene particulate cum sunt unele virusuri, bacterii i protozoare. n general ptrunderea acestora din urm ar trebuie s fie mpiedicat de IgA secretor ce se afl pe mucoasa digestiv, dar unele microorganisme au dezvoltat mecanisme de eludare a acestei bariere de aprare. Limfocitele B sensibilizate de antigen i care vor produce IgA prsesc plcile lui Peyer i ajung mai nti n ganglionii limfatici regionali (mezenterici). De aici, urmnd calea vaselor eferente, ajung n canalul toracic i n circulaia general. Majoritatea acestor limfocite B reintr n lamina proprie a mucoasei intestinale, fenomen denumit homing limfocitar. O mic parte din limfocitele B care au prsit iniial intestinul, prsesc torentul sanguin i se ndreapt spre alte esuturi limfoide mucoase (tract respirator, urogenital, bronii etc) sau n glande cu secreia exocrin (salivare, mamare) unde se vor transforma tot n plasmocite secretoare de IgA. n acest fel informaia antigenic este rspndit n ntreg organismul. Dup aezarea lor, ele se matureaz spre plasmocite secretoare de IgA dimer. Cele dou molecule de IgA sunt legate ntre ele pintr-un lan J, apoi trec prin celulele epiteliale dobndind piesa secretorie. De la contactul celulelor M cu un antigen trec 30 - 50 de zile pn la apariia anticorpilor pe suprafaa mucoasei respiratorii.

6

Deci, ptrunderea antigenelor pe cale respiratorie i digestiv poate duce la apariia unor anticorpi protectori la suprafaa mucoasei nazale, bronice sau intestinale. Cunoaterea acestui proces este foarte important deoarece st la baza vaccinrilor pe cale oral pe de o parte sau declaneaz fenomene de hipersensibilizare pe de alt parte (astm bronic, alergii alimentare). Soarta unui agent infecios care strbate barierele externe ale aprrii antiinfecioase naturale depinde de calea de ptrundere. Astfel, dac agentul infecios ptrunde direct n circulaie va ajunge n splin unde va iniia un rspuns imunitar. Dac ptrunde prin piele, datorit unui traumatism, de pild, va fi transportat de la locul inflamaiei prin limf la ganglionii limfatici regionali, care vor servi ca sediu al rspunsului imun. n fine, dac strabate mucoasa digestiv sau respiratorie va ajunge n esutul limfoid ataat mucoaselor (MALT), unde se va produce i rspunsul imun. Aici se vor produce anticorpi (IgA) care vor ajunge la suprafaa mucoaselor respective, dar o parte din limfocite vor migra la alte organe limfoide, astfel ca informaia antigenic s ajung n ntreg organismul.

2.3. Celulele implicate n rspunsul imunPentru a avea spaiu suficient pentru celulele care potenial pot recunoate milioane de antigene invadante, sistemul imun menine foarte puine celule pentru fiecare specificitate. Cnd apare un antigen, aceste cteva celule specifice sunt stimulate i prolifereaz formnd o adevrat armat. Ulterior sunt implicate mecanisme supresoare care stpnesc aceast proliferare. Pentru a produce un rspuns imunitar, un antigen trebuie s interacioneze cu o serie de celule prezente n snge i diferite esuturi. Acestea sunt celulele prezentatoare de antigen (CPA) i limfocitele T i B. n interaciunea dintre antigen i aceste celule de o importan major sunt antigenele de histocompatibilitate (MHC) de pe suprafaa acestor celule. 2.3.1.Celulele prezentatoare de antigen (CPA) CPA sunt celulele care au proprietatea de a prezenta antigenele limfocitelor. Ele cuprind macrofagele (fagocite profesioniste), celulele Langerhans din piele, celulele dendritice din ganglionii limfatici i splin, i limfocitele B. Macrofagele. Sistemul mononclear macrofagic este alctuit din celule cu origine mieloid, precursorul lor comun fiind monoblastul. Ele prsesc mduva roie, intr n snge unde se numesc monocite i reprezint 10% din leucocitele sanguine. Dup cteva zile prsesc circulaia, ptrund n diverse esuturi, devenind macrofage mature. Denumirea lor depinde de zona anatomic n care au migrat. Astfel, ele se numesc macrofage alveolare n plmn, microglii n esutul nervos, celule Kupffer n ficat, osteoclaste n schelet, celulele mezangiale renale etc. Macrofagele au pe suprafaa lor receptori pentru C3b a complementului i pentru Fc a imunoglobulinelor. Ele intervin n aprarea antiinfecioas prin fagocitoz, dar rolul lor esenial const n relaiile pe care le stabilesc cu limfocitele Th, crora le prezint antigenul. Macrofagele secret IL-1 cu activitate de stimulare asupra limfocitului Th, care la rndul lui secret IFN- care activeaz macrofagele. Celulele dendritice au aceast denumire deoarece au prelungiri foarte lungi i ramificate. Sunt de dou tipuri: foliculare n ganglionii limfatici i splin i celule Langerhans n piele. Ele nu fagociteaz, ci doar endociteaz antigene T dependente. Antigenele particulate le menin la suprafaa lor. Celulele dendritice asigur o remanen

7

ndelungat a antigenului n esutul limfoid, prelungind astfel stimularea antigenic a limfocitelor. Indiferent de tipul de CPA, ele au la suprafaa lor antigene de histocompatibilitate (MHC) de clasa II. Dup nglobarea antigenului, CPA prelucreaz antigenul degradndu-l pn la nivel de peptid format din 8-10 aminoacizi. Acest peptid ajunge printr-un mecansim necunoscut la suprafaa CPA asociat antigenului MHC de clasa II i este prezentat limfocitului Th, care nu recunoate antigenul dect n aceast asociere. Cnd CPA prezint antigenul limfocitului T, ele secret o monokin - IL-1 care are aciune stimulatoare asupta limfocitului Th. n concluzie, celulele prezentatoare de antigen sunt responsabile de; legarea antigenului, prelucarea i prezentarea acestuia limfocitelor Th n asociaie cu MHC-II i secreia de IL-1. 2.3.2. Celule cu origine limfoid - limfocitele Limfocitele alctuiesc 10 -15% din elementele seriei albe sanguine. Cele aproximativ un trilion de celule limfocitare (1kg) poart responsabilitatea major a sistemului imun. Ele nu pot fagocita, dar demonstreaz alte proprieti speciale: poart pe suprafaa lor receptori specifici care permit fiecrei celule s reacioneze cu un anumit antigen. Aceasta constituie baza specificittii imunologice; se divid dup stimularea antigenic i formeaz clone celulare cu specificitate identic. Unele limfocite au durat de via lung reinnd informaia antigenic timp ndelungat, chiar toat viaa. Aceasta este baza memoriei munologice; limfocitele sunt vehiculate de snge i limf, memoria specific dobndit n urma unui rspuns imunologic repartizndu-se ntregului organism. Limfocitele cu funcionalitate diferit au aspect asemntor la microscopul optic, dar au markeri de suprafa ce pot fi identificai cu anticorpi monoclonali. Astfel se identific limfocitele B i limfocitele T cu subpopulaiile corespunztoare i celule nule. Limfocitele B reprezint 2-12% din limfocitele circulante. Ele au pe suprafaa lor markerul CD19 i antigene MHC de clasa II. Cnd limfocitul B este stimulat corespunztor prin limfocitul T-helper sau mai rar de antigene timoindependente, el ncepe s se divid transformndu-se n limfoblati care dau natere la plasmoblati, apoi la plasmocite. Toate celulele provenite dintr-un singur limfocit B aparin unei singure clone celulare, productoare a milioane de anticorpi identici care vor fi eliberai n mediul intern. Pe suprafaa limfocitelor B se gsete BCR care permite celulelor B s recunoasc antigenele specifice. Cele mai multe limfocite B sunt sub control direct al limfocitelor T-helper care stimuleaz activitatea lor i T-supresoare care o deprim. Exist ns i limfocite timoindependente, care nu necesit cooperarea cu limfocitele T reglatoare fiind stimulate direct de antigen. Dup stimulare antigenic, limfocitele se difereniaz, n afar de plasmocite secretoare de anticorpi, i n limfocite B cu memorie, care sunt celule cu via lung, fiind responsabile de un rspuns umoral rapid la o stimulare ulterioar cu acelai antigen. Limfocitele T reprezint 69-80% din limfocitele circulante. Ca i limfocitele B, ele recunosc n mod specific un numr imens de antigene ceea ce nseamn c i ele trebuie s dispun de un mecanism care s le garanteze variabilitatea receptorilor. Principiul mecanismului de sintez a receptorilor este asemntor celui prin care se sintetizeaz anticorpii. Se deosebesc i aici fragmentele de genele V,D,J, posibilitatea de variablitate fiind foarte mare.

8

Markerii de surafa a limfocitelor T. La suprafaa limfocitelor T se gsesc markerii care individualizeaz subpopulaiile de limfocite T. La toate categoriile funcionale de limfocite T este prezent molecula CD3, format din 5 lanuri glicoproteice ( , , , , ) care se asociaz cu receptorul pentru antigen al limfocitului T. Limfocitele T helper (Th) alctuiesc o subpopulaie de limfocite care dup interaciunea cu antigenul stimuleaz limfocitele B n elaborarea unui rspuns imun umoral n anticorpi, limfocitele Tc pentru obinerea unui rspuns celular i activeaz macrofagele. Markerul de suprafa a limfocitului Th este molecula CD4+. Limfocitele T supresoare (Ts) limiteaz expansiunea clonal a limfocitelor B i T stimulate antigenic participnd la reglarea intensitii rspunsului imun. Limfocitele T citotoxice (Tc) sunt stimulate prin antigene care sunt exprimate la suprafaa celulei gazd ca, de pild, celule virus infectate, celule infectate cu microbi cu habitat intracelular sau celule tumorale pe care sistemul imun nu le mai recunote ca self. Markerul de suprafaa este tot CD8+. Limfocitele TDH1 sunt limfocite care au pe suprafaa lor marker CD4+ fiind responsabile de producerea hipersensibilitii de tip ntrziat (vezi capitolul de hipersensibilitate). Ele secret dup stimulare antigenic limfokine care activeaz macrofagele ce adpostesc bacterii cu habitat facultativ sau obligator intracelular. Limfocitele T cu memorie se formeaz n timpul rspunsului primar, ele avnd o viaa de aproximativ 40 de ani. Memoria lor imunologic ns se intinde pe o perioad de 10-15 ani. Celulele nule reprezint 10% din totalul limfocitelor i sunt reprezentate de limfocitele K i NK. Celulele NK (natural killer) recunosc nespecific celula int pe care o distrug printr-un mecanism de lezare a membranei celulare, asemntor complementului (vezi rezistena natural). Celulele K sunt responsabile de imunitatea celular anticorpodependent. Ele funcioneaz ca celule citotoxice dependente de anticorpi IgG. Aceti anticorpi se fizeaz prin fragmentul Fab de celula int (tumoral sau virus infectat) iar prin Fc de receptorul pentru Fc al celulei killer.

n concluzie: limfocitele B vor duce la sinteza de anticorpi i sunt responsabile de imunitatea umoral, limfocitele T citotoxice vor distruge celule gazd care i-au pierdut caracterul de self, cum sunt celulele virus infectate sau tumorale. Ele rspund de imunitatea celular, limfocitele T helper au rol reglator. Stimularea limfocitelor T citotoxice i a limfocitelor B timodependente nu poate avea loc n absena limfocitelor Th, limfocitele TDH au rol reglator prin secreia de limfokine. Ele activeaz macrofagele, care vor distruge la rndul lor bacteriile cu habitat intracelular, limfocitele T supresoare au rol reglator, limitnd intensitatea rspunsului imun.

2.4. Receptorii pentru antigeneRecunoaterea antigenului este punctul nodal al rspunsului imunitar i se

9

bazeaz pe complementaritatea steric dintre antigen i moleculele implicate recunoaterea sa, respectiv receptorii pentru antigene ai limfocitelor i anticorpii. 2.4.1. Receptorii pentru antigen a limfocitelor a) Receptorii pentru antigen a limfocitelor B (BCR)

n

Majoritatea limfocitelor B exprim la suprafaa lor 2 clase de imunoglobuline:IgM i IgD. Numrul limfocitelor circulante care prezint pe suprafaa lor IgG, IgA sau IgE este redus, spre deosebire de limfocitele din esutul limfoid asociat mucoaselor care au pe suprafaa lor mai ales IgA. Pe lng imunoglobulinele cu rol de receptori, limfocitele B mai posed pe suprafaa lor MHC de clasa II, cu rol importnt n cooperarea intercelular. Receptorii pentru antigen ai limfocitelor B, respectiv imunglobulinele de suprafat, recunosc antigenele n stare nativ, respectiv epitopii structurali sau epitopii B ai anigenelor. Reamintim c antigenele timodependente sunt recunoscute de limfocitele B numai n prezena limfocitelor T-helper, pe cnd cele timoindependente fra intervenia acestora. b) Receptorii pentru antigen a limfocitelor T TCR este receptorul pentru antigen al limfocitului T. Este format polipeptidice , sau , . din dou lanuri

Majoritatea limfocitelor prezint la suprafa TCR 2 care este format din 2 lanuri de tip i . Ambele lanuri au cte dou domenii extracelulare, o poriune transmembranar de ancorare i o prelungire intracelular scurt. Fragmentele extracelulare sunt foarte asemntoare structurii de baz a anticorpilor, domeniul apropiat de membrana celular fiind constant iar cel deprtat, variabil, responsabil de legarea specific a antigenului. O minoritate a limfocitelor T au pe suprafaa lor receptorul pentru antigen TCR format tot din dou lanuri cu dispoziie asemntoare i . Rolul limfocitelor T purttoare ale acestor receptori nu este nc pe deplin lmurit. TCR nu recunosc antigenele native, ci doar dup prelucrare macrofagic i n asociaie cu antigenele de histocompatibilitate de clasa II. Limfocitele T citotoxice recunosc numai antigenele virale sau tumorale care se afl la suprafaa acestor celule n asociatie cu antigenele CMH de clasa I.

2.4.2. Anticorpii Anticorpii sunt proteine serice care migreaz n cmpul electric cu gamaglobulinele, dar prezeni i n alte umori sau secreii, cu o structur capabil s le asigure legarea ferm i specific de antigen. Ei au fost pui n eviden pentru prima oar de Tiselius care a reuit separarea electroforetic a proteinelor plasmatice. a) Structura general a anticorpilor Anticorpii sunt structuri moleculare bifuncionale: o parte a moleculei se leag prin complementaritate de antigen, iar cealalt parte este responsabil de o serie de efecte biologice secundare. Unitatea de baz a anticorpilor este format din 2 lanuri identice grele, H (heavy) cu GM de 50.000 - 70.000 Da i 2 lanuri identice uoare L (light), cu GM n jur de 25.000 Da, care se asambleaz n form de T sau Y. Lanurile sunt legate ntre ele de fore necovalente hidrofobe i prin puni disulfurice: o punte ntre lanurile L i H i cel puin dou ntre lanurile

10

H n funcie de clasa i subclasa de anticorp. Aceast unitate monomeric are o GM n jur de 150.000 Da. Lanurile grele prezint o diversitate structural accentuat fiind notate cu literele greceti gama ( ), miu ( ), alfa ( ), delta ( ) i epsilon ( ). Lanurile uoare sunt numai de dou tipuri: kappa ( ) i lambda ( ). Imunoglobulinele se clasific n funcie de lanurile pe care le conin n 5 clase: IgG, IgM, IgA, IgD, IgE. De exemplu imunoglobulina G conine 2 lanuri grele i dou lanuri uoare sau . Aceeai imunoglobulin conine sau lanuri sau . Imunogobulinele care conin lanuri apar de dou ori mai frecvent dect cele ce conin lanuri . Elucidarea relaiei ce exist ntre structura i funciile anticorpilor a nceput prin digestia proteolitic a acestora. Sub aciunea pepsinei imunoglobulinele se cliveaz, la nivelul aminoacidului 234 al lanurilor grele, ntr-un fragment F(ab)2 (fragment antigen-binding) i un fragment Fc (fragment cristalizabil), iar sub aciunea papainei, la nivelul aminoacidului, 224 n dou fragmente Fab i un fragment Fc. Fragmentele Fab reprezint capetele NH2 terminale ale moleculei, fiind purttoare, fiecare, a unui situs de combinare cu antigenul. Paratopul, structura esenial a anticorpului, este situsul de interaciune cu epitopul, format din regiuni hipervariabile i variabile ale lanurilor H i L. Fiecare imunoglobulin conine doi paratopi identici ce se afl n regiunea hipervariabil a lanurilor H i L. Deci, un anticorp este bivalent. Dac se cerceteaz secvena de aminoacizi a lanurilor grele i a lanurilor uoare n cadrul unei clase de imunoglobuline, se observ o enorm diversitate a acesteia la captul NH2- terminal al lanurilor, pe cnd restul domeniilor (unul C-terminal la lanul uor i 2 domenii mijlocii i unul terminal la lanurile grele) demonstreaz o structur constant. Regiunile NH2 terminale a lanurilor grele H i a lanurilor uoare se noteaz cu VH, respectiv VL. Partea constant a lanului uor se numete CL. Partea constant la lanului greu cuprinde 3 regiuni diferite CH1, CH2, CH3. Aceste regiuni sunt stabilizate prin puni disulfurice intracatenare i se numesc domenii. De domeniile CH2 se leag lanuri oligozaharidice. Cele 2 situsuri de legare cu antigenul sunt situate n domeniile variabile. Regiunea balama este un segment al lanurilor grele localizat ntre CH1 i CH2 i ea schimb unghiul dintre Fab i Fc dup legarea anticorpului cu antigenul. Astfel, Fab este perpendicular pe Fc, imaginea tridimensional a imunoglobulinelor amintind de litera T. n momentul combinrii anticorpului cu antigenul, acest unghi se schimb, molecula lund forma unui Y. Prin aceast modificare se dezvelete situsul de combinare al Fc cu factorul C1q al complementului i se declaneaz activarea acestuia pe cale clasic. Aspectul paratopului depinde de plierea domeniilor variabile, care la rndul ei este n funcie de secvena de aminoacizi din aceast regiune. Fragmentul Fc, situat la extremitatea -COOH terminal a moleculei, poart situsuri citofile (prin care unele imunoglobuline se pot fixa de anumite celule ca, de pild, neutrofile, macrofage, bazofile), situsuri de fixare a complementului i markerii izotipici i alotipici al lanurilor H. Specificitatea anticorpilor. Anticorpii, fiind proteine, sunt la rndul lor antigenici. Specificitatea imunoglobulinelor este : izotipic i corespunde structurii diferitelor clase i subclase de lanuri grele i uoare, prezente la toi indivizii unei specii. La om, de pild, izotipurile sunt determinate de prezena n molecul a lanurilor uoare lamda sau kappa i a lanurilor grele alfa 1, alfa 2, gama 1,2,3,4, miu 1,2, delta sau epsilon,

11

alotipic ce rezult din structura constant a imunoglobulinelor a unui grup de indivizi n cadrul unei specii, idiotipic ce este proprie fiecrui anticorp n parte i este definit de structura zonei hipervariabile. b) Caracterele biologice principale ale imunoglobinelor Lanurile grele definesc clasa de imunoglobulin i confer acesteia proprieti caracteristice. Imunoglobulina G IgG reprezint 70% - 80% din imunoglobulinele serice, concentraia ei fiind de 816mg/ml. Concentraia normal este atins la vrsta de 5-8 ani. Dimensunea mic a moleculei (GM 15 KD) face posibil ptrunderea ei i n esuturi. IgG se mparte n 4 subclase IgG1, IgG2, IgG3 i IgG4, care difer ntre ele structural prin secvena aminoacizilor n Fc al lanurilor H i prin numrul i sediul legturilor disulfurice dintre lanurile H i L i dintre lanurile H. Diferenelor structurale le corespund proprieti diferite care sunt ilustrate n tabelul xx. Proprietatea IgG1 i IgG3 de a se lega prin Fab de antigenul bacterian (opsonizare) i prin Fc de receptorii de pe suprafaa PMN i a macrofagelor favorizeaz nglobarea bacteriilor de ctre aceste celule, potennd fagocitoza. n afar de IgG4, toate celelalte subclase de IgG sunt capabile s activeze complementul pe cale clasic dup unirea cu antigenul specific (de exemplu o celul bacterian), ceea ce are ca urmare citoliza dac antigenul este situat la suprafaa unei celule (bacteriene de exemplu). Clasa IgG cuprinde, n afar de anticorpi opsonizani, i anticorpi neutralizani (antitoxine), precipitani (precipitine) i aglutinani (aglutinine). IgG trec prin placent de la mam la ft, asigurnd rezistena antiinfectioas a sugarului n primele luni dup natere. Timpul de njumtire a IgG seric este de 21 de zile, cu excepia IgG3 care este metabolizat dup 7 zile. Imunoglobulina A IgA reprezint 17% din totalul imunoglobulinelor. Ea apare n ser ca monomer, cu GM de 160.000 Da i o constant de sedimentare de 7S, ntr-o concentraie de 200 mg/100ml i este format de plasmocitele din ganglionii limfatici i splin. Nu este capabil s fixeze complementul, dar reacioneaz cu antigenele din torentul circulator. Se presupune, de pild, c antigenele din intestin ce au ptruns prin bariera intestinal i au ajuns n snge sunt fixate de IgA i vor fi eliminate prin ficat. Cea mai mare parte a IgA este prezent extravascular sub form de dimer IgA secretor (S-IgA) - n secreiile epiteliilor (lacrimi. saliv, mucus bronic etc.) i la suprafaa mucoaselor. Cea mai mare parte a S-IgA este produs de plasmocitele esutului limfatic asociat mucoasei intestinale dar i ale celui asociat celorlalte mucoase (respiratorii, nazale etc.). S - IgA este alctuit din 2 molecule de IgA, legate printr-un lan J (join) glicolipidic i o component secretorie polipeptidic (CS). Componenta secretorie se adaug dimerului n celula epitelial i faciliteaz transportul IgA prin epitelii i secreia sa n saliv, lacrimi, lapte i protejeaz S - IgA de aciunea enzimelor digestive. Ca i IgA seric, S - IgA nu poate fixa (activa) complementul pe cale clasic ci numai alternativ, deci nu poate participa la opsonizare. Fixeaz ns bacterii i virusuri prin Fab formnd complexe imune i mpiedic astfel fixarea acestor ageni infecioi de celulele epiteliale ale mucoaseor. Aceast neutralizare este cea mai important funcie antiinfecioas a S-IgA pe mucoase. IgA are dou subclase IgA1 i IgA2. IgA 1 se gsete predominent sub form monomeric deci n ser, iar IgA2 mai ales sub forma de S-IgA. Concentraia normal de S-IgA este atins la vrsta de 10-11 ani, ceea ce explic

12

frecvena infeciilor respiratorii la copii. La una din 700 de persoane se constat un deficit de S-IgA, Dac acest deficit nu este compensat de o activitate crescut de IgM sau dac se adaug i un deficit de IgG, persoanele afectate sunt susceptibile de a face frecvent infecii respiratorii i intestinale. Imunoglobulina M IgM se prezint sub forma unei structuri mari (IgM-macroglobulin) pentamerice cu o greutate molecular de 900.000 Da i constant de sedimentare de 19S. Cei 5 monomeri de IgM sunt legai ntre ei printr-un lan J. Datorit greutii moleculare mari, IgM nu trece prin placent. Reprezint 6-7% din totalul imunoglobulinelor serice, concentraia fiind de 0,5-2mg/ml. Aceast concentraie este atins la vrsta de 1 an. Timpul de njumtire a IgM este de 6 zile. Se cunosc 2 subclase de IgM - IgM1 i IgM2, fr a se evidenia ns diferene n activitatea lor biologic. n contextul rspunsului imun, IgM este clasa de anticorpi care apare n rspunsul primar. Prezena anticorpilor IgM fa de un anumit agent infecios indic o infecie acut, recent.Mare parte din anticorpi naturali, ca de exemplu isoaglutininele de grup (anti-A, anti B), sunt IgM. Datorit structurii pentamerice, IgM are 10 situsuri de combinare cu o configuraie care permite legarea preferenial de antigenele corpusculare. Aadar, este deosebit de eficace n legarea microorganismelor, producnd aglutinarea acestora. Prin fixarea complementului se realizeaz concomitent opsonizarea bacteriilor. IgM activeaz complementul pe cale clasic favoriznd deci i bacterioliza. Imunoglobulina E Este o Ig monomer, cu GM 190.000 i costant de sedimentare 9S. Timpul de njumatire este de 2-4 zile. Nu fixeaz complementul. Se gsete n cantiti extrem de mici n serul persoanelor sntoase, dar n concentraii crescute la persoane alergice. IgE sunt anticorpi citofili, care se leag prin Fc de receptorii specifici de pe suprafaa leucocitelor bazofile i a mastocitelor. n contact cu alergenul specific, care le-a indus producerea, are loc degranularea acestor celule cu eliberarea unor mediatori chimici (histamin, serotonin, leucotriene, prostaglandine), responsabili de manifestrile alergice de tip I anafilactic. Imunoglobulina D IgD a fost evideniat ca un anticorp legat de suprafaa membranei celulare a 90% din limfocitele B. n ser se gsesc doar urme. Nu se cunoate exact rolul acestei Ig, dar se presupune c ar constitui un receptor pentru antigene la suprafaa limfocitelor B. c) Formarea domeniilor variabile a imunoglobulinelor Contactul organismului cu diferite antigene duce la o proliferare i maturare a unor celule, care au pe suprafaa lor paratopul corespunztor epitopului prezent la suprafaa antigenului. Se precizeaz c sistemul imun are 1012 limfocite care cntresc n jur de 1 kg i 1020 de molecule de anticorpi. Dac considerm c exist 10 7 paratopi diferii, fiecare paratop va fi reprezentat n medie de 105 de limfocite i 1013 molecule de anticorpi. n urma imunizrii se vor multiplica numai acei paratopi care se potrivesc cu epitopul imunizant. Capacitatea de proliferare n cadrul sistemului imun este att de mare nct, la adult, n fiecare secund se formeaz 100.000 de noi celule i dispare acelai numr. Natura rezolv n mod economic varietatea nelimitat de secvene de aminoacizi din domeniile variabile ale imunoglobuinelor, respectiv ale paratopului, prin repartizarea informaiei genetice pentru sinteza unui lan pe mai multe segmente de gene ndeprtate i care exist n mai multe variante.

13

n limfocitele B mature va exista o gen care rezult din combinarea segmentelor genelor respective prin eliminare celorlalte segmente genice ce nu se vor mai regsi n gena matur. Exemplificm acest principiu pentru un lan greu (H). Segmentele de gene pentru partea variabil a lanului H se numesc V (variable), D (diversity) i J (joining). Segmentul V exist n cteva sute de variante, segmentul D n jur de 15 iar J n cteva variante. S presupunem c segmentele de gen V254, D11 i J3 se unesc i formeaz un lan V254-D11J3 care va codifica partea variabil a IgM.. Reiese clar c n acest fel se pot construi foarte multe variante de secvene de gene, numrul lor putnd crete dat fiind c locul de unire a segmentelor VJD poate fi decalat cu cteva baze. Mai exist i alte posibiliti de variabilitate a catenei finale ca, de pild, mutaia somatic, ce este mult mai frecvent n domeniul variabil dect n cel constant. Lanul uor (kappa sau lamda) se sintetizeaz de o manier asemntoare. Dat fiind c paratopul este format din ambele lanuri, greu i uor, variabilitatea lui este i mai mare. d) Formarea diferitelor clase de imunoglobuline Molecula de imunoglobulin este format i dintr-o parte constant. Genele pentru prile constante a lanului G sunt ordonate pe cromozom n urmtoarea ordine: miu, delta, gama, epsilon i alfa. n funcie de segmentul de gen de care se leag segmentele VDJ se formeaz lanul greu ce caracterizeaz IgM, IgD, IgG, IgE sau IgA. Prile constante nu modific nimic din specificitatea paratopului, dar ele stabilesc proprietile funcionale ale anticorpilor corespunztori. Partea variabil se poate lega n decursul rspunsului imun de gene diferite pentru partea constant. n prile constante ale imunoglobulinelor se pot produce variaii genetice constante, alotipuri, care se motenesc dup legile mendeliene, i care nu modific specificitatea de legare i nici funciile imunoglobulinei. Variaiile paratopului definesc idiotipul. e) Anticorpi monoclonali Urmaii unui limfocit B vor forma o clon, i atta timp ct nu apare o mutaie somatic n clona respectiv, toi descendenii clonei vor da natere unui singur tip de anticorp. n decursul rspunsului imun normal se activeaz mai multe clone de limfocite B, care produc anticorpi cu afinitate mai mare sau mai redus pentru antigenul respectiv, astfel c n ser vom gsi un amestec de de anticorpi n a cror molecul secvena de aminoacizi va fi diferit. Acest aspect se explic prin faptul c cele mai multe antigene au mai muli epitopi. Astfel, dac dou antigene pot avea pe lng epitopii specifici i epitopi comuni, vor induce formarea de anticorpi policlonali care vor reaciona cu ambele antigene prin epitopii comuni (reacie ncruciat). n mod natural anticorpi monoclonali apar prin malignizarea plasmocitelor (n mielomul multiplu) care secret un anticorp monoclonal n cantiti mari. Proteina secretat de plasmocitele bolnavilor cu mielom multiplu (proteina Bence-Jones), care se elimin prin urin, reprezint de fapt lanuri uoare L monoclonale. Ele au avut un rol important n descoperirea structurii imunoglobulinelor. Dificultatea de a obine anticorpi monoclonali in vitro a constat n imposibilitatea de cultivare a limfocitelor B. Anticorpii monoclonali s-au obinut n laborator de prin izolarea n cadrul unui rspuns imun policlonal a unui singur limfocit B i hibridizarea lui cu o celul tumoral care s-i confere imortalitate. Produsul de fuziune, hibridomul, unete imortalitatea celulei tumorale cu specificitatea celulei B. Anticorpii monoclonali sunt reactivi foarte valoroi ntruct recunosc un singur epitop. Ei nu reacioneaz ncruciat dect n cazuri de excepie cnd structurile sunt extrem de asemantoare. Anticorpii monoclonali au o larg utilizare att n cercetare, terapie ct i n practica de rutin a oricrui laborator. Cu ajutorul anticorpilor monoclonali marcai cu o substan

14

fluorescent (de obicei izotiocianatul de fluorescein) se evideniaz prin microscopie n UV antigene bacteriene sau virale n produsele patologice sau biologice recoltate de la bolnavi, fiind astfel posibil un diagnostic rapid i precis n infecii n care agentul etiologic este greu de cultivat (infecii chlamydiene, herpetice, sifilis etc.).

3. RASPUNSUL IMUN3.1. Rspunsul imun umoralSoarta antigenelor, deci i a microorganismelor care ptrund n organism, depinde de calea de ptrundere i de penetrarea barierelor externe ale aprrii antiinfecioase. Dac microorganismul ptrunde direct n snge, va ajunge n splin unde va avea loc i rspunsul imun. Microorganismele care ptrund n tegument ajung pe cale limfatic la primul ganglion limfatic, iar cele care au reuit s traverseze mucoasele (digestiv, respiratorie) vor ajunge n sistemul limfatic ataat mucoaselor (MALT). Indiferent de calea de ptrundere a antigenelor (cu excepia celor timoindependente), ele vor fi preluate prin fagocitoz de macrofage. n macrofage, antigenele vor fi digerate de enzimele lizozomale pn la eliberarea epitopilor secveniali, care sunt ntotdeauna peptide scurte. Epitopii secveniali ajung printr-un mecanism nc necunoscut la suprafaa macrofagului, care l prezint limfocitului Th n asociaie cu complexul major de histocopatibilitate MHC de clasa II. n contact cu un limfocit Th a crui receptor este complementar antigenului prezentat n asociaie cu MHC de clasa II i poart la suprafa antigenul CD4, se produce un semnal care va stimula secreia de Interleukin-1 (IL-1) de ctre macrofag. Aceasta va aciona asupra limfocitului T-helper care va secreta IL-2, care are induce creterea celuelor ce au receptori pentru aceast interleukin, printre care chiar limfocitul Th (activare autocrin). Stimularea limfocitului Th este esenial n rspunsul imun, deoarece Th va stimula n continuare limfocitele B, care vor produce efectorii umorali ai imunitii (anticorpii) i celulele Tc, efectorii imunitii celulare. Cum sunt stimulate limfocitele B? n timp ce limfocitul Th este stimulat de epitopul secvenial, prelucrat i prezentat de macrofage, al unui antigen, un limfocit B este stimulat la rndul su de epitopul structural, neprelucrat, nativ. Stimularea de ctre epitopul structural este un prim semnal pentru limfocitul B, dar insuficient pentru a produce un rspuns n anticorpi. Aici intervine limfocitul Th care a fost stimulat de epitopul secvenial al aceluiai antigen. Limfocitul Th va secreta dup activare un factor de cretere i un factor de difereniere pentru limfocitele B, care se vor transforma n limfoblati, plasmoblati i n final plasmocii secretori de anticorpi. Deci, ca un antigen microbian s induc un rspuns n anticorpi, el va trebui s fie fagocitat pe de o parte de macrofag care i va evidenia epitopul secvenial (numit carrier n trecut), iar pe de alt parte va fi recunoscut prin epitopul structural de pe suprafaa lui (hapten) direct de limfocitul B care, sub influena citokinelor secretate de limfocitului Th, va deveni celul secretoare de anticorpi. n decursul rspunsului imun o parte din limfocitele Th i B se vor diferenia n limfocite T, respectiv B de memorie care vor iniia la o stimulare ulterioar cu acelai antigen un rspuns secundar mai rapid i eficient. n afar de antigenele timodependente mai exist i antigene timoindependente.

15

Acestea sunt n general antigene cu epitopi repetitivi (care se repet n mod regulat de-a lungul moleculei ca, de exemplu, polizaharidul pneumococic), ele avnd proprietatea de a stimula direct limfocitele B, fr participarea limfocitelor T. Aceste antigene induc un rspuns n anticorpi discret i fr memorie imunologic. 3.1.1. Rolul anticorpilor n aprarea antiinfecioas Anticorpii au un rol esenial n aprarea antiinfecioas fa de bacteriile cu habitat extracelular. Efectul blocant i neutralizant al anticorpilor. Uneori este suficient doar prezena anticorpilor pentru a preveni apariia infeciei. De pild, IgA de pe suprafaa mucoaselor se unete cu unele antigene de suprafa a bacteriilor, blocnd astfel ataarea de receptorii specifici de pe mucoase. Fa de bacteriile toxigene, cum sunt baciul difteric, botulinic sau tetanic, organismul produce anticorpi antitoxici care se leag de toxinele microbiene mpiedicnd ataarea i, respectiv, ptrunderea lor n celulele int. Anticorpii pot produce imobilizarea i aglutinarea microorgansimelor. Cei mai buni anticorpi imobilizani sunt IgM care au 10 situsuri de combinare la care se adaug favorizarea fagocitozei i activarea complementul. Opsonizarea. Bacteriile sunt pregtite pentru fagocitoz prin opsonizare cu opsonine nespecifice (C3b a complementului, proteina C-reactiv, fibronectina) i anticorpi care sunt opsonine specifice. Bacteriile capsulate, ca de pild pneumococii, nu sunt accesibili fagocitozei. Dac ns ele sunt opsonizate de anticorpi IgG anticapsulari, acetia se vor fixa cu fragmentul Fc de fagocit i cu Fab de bacterie. n acest fel, fagocitoza va fi posibil i eficient. Liza bacteriilor. Prin unirea IgG sau IgM cu antigenele de suprafa a bacteriilor are loc activarea complementului pe cale clasic, ceea ce ve determina fenomenul de bacterioliz. n orice caz, bacteriile cu habitat extracelular sunt eliminate n final prin fagocitoz. n Figura 10.23 prezentm niveluri la care intervin anticorpii ntr-o infecie cu bacterii cu habitat extracelular. Anticorpii sunt implicai i n rezistena fa de microorganisme cu habitat intracelular, i anume n citotoxicitatea mediat celular anticorpodependent. Astfel, IgG se vor fixa prin fragmentul lor Fab de antigenele virale sau provenite de la ali ageni cu habitat intracelular (fungi, bacterii) i exprimate la suprafaa celulelor infectate, iar cu fragmentul Fc de receptorii pentru Fc de pe suprafaa limfocitelor K (killer). Acestea vor distruge celula infectat prin perforarea membranei celulare, printr-un mecanism asemntor complementului.

3.2. Rspunsul imun celular i rolul su n aprarea antiinfecioasO serie de microorganisme au habitat obligatoriu sau facultativ intracelular. Astfel, virusurile, unele bacterii (chlamydii i rickettsii), precum i unele protozoare au un parazitism intracelular obligatoriu, replicarea lor fiind dependent n totalitate de celula gazd. Alte bacterii, ca de pild bacilul tuberculos, bacilul leprei, au un habitat facultativ intracelular. Aceste microorganisme sunt protejate de aciunea anticorpilor i organismul este nevoit s-i dezvolte alte mecansime de aprare care se bazeaz mai ales pe imunitatea mediat celular. Imunitatea mediat celular cuprinde n esen dou procese: distrugerea de ctre limfocitele T citotoxice CD8+ (ajutate de limfocitele Th) a celulelor care conin un microorganism n faz replicativ (de obicei un

16

virus) i activarea prin IFN i alte citokine a macrofagelor pentru a le face capabile s distrug microorganismul care se dezvolt chiar n interiorul lor (bacilul tuberculos, bacilul leprei, toxoplasma, legionella etc.) a) n prima situaie rspunsul celular este declanat de limfocitul Th activat de macrofag. Astfel, un virus este fagocitat de macrofag, care prezint limfocitului Th epitopul secvenial n asociaie cu MHC de clasa II. Pe de alt parte, virusul ptrunde i n alte celule dect macrofage. Antigenele virale modific imunogenicitatea acestor celule, care devin astfel non-self. Celulele nucleate ale organismului (n afar de celulele prezentatoare de antigen) au la suprafaa lor MHC de clasa I n asociaie cu care antigenul de suprafa aprut datorit infeciei virale va fi vzut de limfocitele Tc. Acestea se vor nmuli sub actiunea IL-2 secretate de ctre limfocitul Th stimulat de macrofage. Rezultatul va fi c limfocitele Tc activate vor secreta citotoxine letale pentru celula virus infectat. Ca i n cazul limfocitelor Th i B, o parte din Tc se vor diferenia n limfocite Tc de memorie, capabile s iniieze un rspuns celular mai prompt la un al doilea contact cu acelai antigen. b) n infeciile cu germeni cu habitat facultativ sau obligatoriu intracelulari (TBC, lepr etc.), un rol important l au macrofagele i limfocitele Th. Acestea secret limfokine care activeaz macrofagele i recruteaz i alte celule participante. mpreun vor inia un rspuns inflamator, denumit de tip ntrziat Acest rspuns inflamator poart denumirea de ntrziat deoarece, spre deosebire de rspunsul inflamator iniiat de anticorpi, care apare n timpul cel mai scurt (minute sau ore), el apare dup cel puin 24-48 de ore, sau chiar mai trziu. O parte din micoorganismele care i desfoar ciclul de via i supravieuiesc n macrofage mor, iar produsele lor de degradare prelucrate vor ajunge la suprafaa acestor celule. Macrofagul va prezenta limfocitului Th aceste antigene n asociaie cu antigenul MHC de clasa II. Limfocitul Th va declana secreia de IFN care va transforma macrofagul ntr-un macrofag activat sau furios. Factorii de activare al macrogelor (mai ales IFN) vor activa mecanisme microbicide puternice care vor reui de regul distrugerea microorganismului aflat n celul, dar nu ntotdeauna. Aglomerarea i proliferarea macrofagelor i a limfocitelor vor determina formarea unui focar inflamator. Activarea macrofagelor are dou faete: este benefic dac se petrece n limite fiziologice, dar este nociv atunci cnd depete n intensitate anumite limite deoarece procesul inflamator produce leziuni ale esuturilor n care se petrece. Ea st la originea unor inflamaii cronice (tuberculoz, lepr - vezi hipersensibilitatea de tip IV mediat celular).

3.3. Rspunsul primar i secundarProcesele imunogenetice descrise mai sus se petrec atunci cnd organismul vine n contact pentru prima oar cu un antigen timodependent i ele sunt desemnate ca rspuns imunologic primar. Aa cum s-a vzut, pe lng celulele i moleculele efectoare iau natere limfocitele cu memorie care sunt limfocite cu via lung. La o nou ntlnire cu antigenul, receptorii pentru antigen se gsesc n concentraie mai mare dect la prima ntlnire. Ca urmare probabilitatea ntlnirii partenerilor de reacie potrivii crete, reacia imunogenetic decurgnd mai rapid. Rspunsul primar. n urma stimulrii antigenice, rspunsul n anticorpi parcurge 4

17

faze: o perioad de laten, a crei durat depinde de natura antigenului i care dureaz n general 2 sptmni, o faz de cretere, n cursul creia apar anticorpii, titrul lor crescnd n progresie geometric, o faza n platou, n care anticorpii se menin la un nivel costant pentru cteva sptmni i, o faz de descretere, n care anticorpii sunt metabolizai i dispar. Rspunsul secundar se deosebete de cel primar prin: 1. cinetica rspunsului. Faza de laten n rspunsul secundar este mai scurt (3-5 zile), faza de platou prelungit (luni) i descreterea mai lent (luni, ani, uneori pe toat viaa). 2. nivelul de anticorpi. Titrul maxim de anticorpi este n general de 10 ori mai mari dect n rspunsul primar. 3. clasa de anticorpi. Anticorpii din rspunsul primar sunt IgM, iar cei din rspunsul secundar IgG. 4. afinitatea anticorpilor. n rspunsul secundar, afinitatea anticorpilor fa de antigen este mai mare dect n rspunsul primar. Amplitudinea crescut i rapiditatea rspunsului secundar sau a unor rapeluri ulterioare sunt posibile datorit memoriei imunologice. Limfocitele B de memorie au pe suprafaa lor receptori pentru antigene cu afinitate mai mare pentru antigen, i dup contactul cu acesta prolifereaz foarte repede transformndu-se n plasmocite productoare de IgG specifice. Nu se tie precis dac i receptorii pentru antigen ai limfocitelor T au afinitate mai mare pentru antigen dect n rspunsul primar, dar s-a constatat c rspunsul secundar se produce la o stimulare cu cantitti mai mici de antigen. Cunoaterea dinamicii de apariie ai anticorpilor n rspunsul primar i secundar este important pentru calendarul de vaccinri. Rspunsul imun la antigene timoindependente difer prin faptul c stimularea limfocitelor B, cu proliferarea i transformarea lor n plasmocite secretoare de IgM, are loc n rspunsul primar ntr-un timp mai scurt dect n cel indus de antigene timodependente fr participarea limfocitelor T. Producia anticorpi este inferioar celei timodependente. Rspunsul secundar la antigenele timoindependente este similar celui primar, cantitatea de anticorpi fiind mic i reprezentat tot de IgM, dovedind lipsa unei memorii imunologice

3.4. Reglarea rspunsului imunRspunsul imun faa de stimularea antigenic este supus unor mecanisme riguroase de reglare care mpiedic multiplicarea la nesfrit a efectorilor imuni. Se cunosc 5 mecansime ce stau la baza meninerii homeostaziei imunitare: 1. Durata de via relativ scurt a celulelor efectoare. Plamocitele, de pild, au o durat de viaa de cteva zile. 2. Scderea progresiv a cantitii de antigen pn la dispariia sa. Scopul nsi al aprrii antiinfecioase este eliminarea agenilor infectioi din organism. ndeprtarea lor nseamn implicit dispariia stimulrii antigenice . 3. Legarea anticorpilor de antigene previne recunoaterea n continuare a acestora de ctre limfocitele B. n consecin, proliferarea lor i diferenierea spre plasmicute va fi oprit. 4. Limfocitele Ts, care au un rol limitativ asupra rspunsului imunitar, prolifereaz pe

18

msur ce se nmulesc limfocitele Th. Acest mecanism de feedback permite autoreglarea activitii a celor dou subpopulaii de limfocite 5. Un mecanism deosebit de interesant de reglare este cel prin reeaua idiotipic propus de Niels Jerne. Aceast teorie se bazeaz pe dou proprietti ale moleculei de anticorpi, i anume de a reaciona cu antigenul i a fi la rndul ei antigenic. Fiecare regiune hipervariabl - idiotip - a unui anticorp este el nsui o structur antigenic. Ca orice antigen, acest idiotip va declana formarea de anticorpi antiidiotip. Paratopul lui (situsul de legare cu antigenul) va fi identic cu antigenul care a determinat formarea anticorpului original fiind o imagine intern a antigenului i se comoport la rndul su ca un antigen, genernd anticorpi antianti-idiotip care sunt identici cu primul anticorp. Acest proces se autorepet. Anticorpii antiidiotip mpiedic la rndul lor unirea anticorpilor cu antigenul substituindu-se acestuia.

3.5.ConcluziiCu toate c am descris separat factorii rezistenei antiinfecioase naturale i dobndite, ei nu acioneaz nici odat separat, ci se intric n vederea eliminrii agentului infecios. Dac urmrim evoluia unui agent infecios n organism el va fi obligat s treac prin toate mecanismele rezistenei antiinfecioase care se vor desfura n 3 etape. n prima etap, asupra miroorganismului vor aciona factorii aprrii nespecifice prin barierele externe ce se opun atarii i ptrunderii. Odat ajuns n esuturile sterile, microorganismul va fi supus aciunii factorilor interni ai rezistenei naturale, care sunt: complementul, interferonii, citokinele, substane bacteriolitice, fagocitoza prin PMN i macrofage, celulele NK etc. n anumite situaii, microorganismul va fi distrus prin activitatea bacteriolitic a complementului i prin fagocitoz. Dac distrugerea i eliminarea microorganismului este incomplet, se vor distruge PMN i vor interveni macrofagele care au rolul de a face curenie pe cmpul de btaie i de a prelucra antigenul pentru a-l prezenta limfocitelor. Cu aceasta se iniiaz a doua etap a rspunsului antiinfecios. Etapa urmtoare const n stimularea sistemului celular imunocompetent care va produce efectorii imuni (anticorpi i limfocitele sensibilizate) fa de microorganismul respectiv. Majoritatea antigenelor microbiene elicit rspunsul imun numai n prezena limfocitelor Th. O mic parte din antigenele microbiene (polizaharizi capsulari, epitopi repetitivi) sunt timoidenpendente stimulnd direct limfocitele B fr intervenia limfocitelor Th. A treia etap const n aciunea concertat, sinergic a celor dou componente ale aprrii antiinfecioase: nscut i dobndit. Astfel, anticorpii vor activa, n combinaie cu antigenul, complementul pe cale clasic, mult mai eficient dect pe cale alternativ i vor neutraliza toxinele bacteriene i unele enzime citolitice (leucocidine, hemolizine). La aceasta se adaug citotoxicitatea mediat prin anticorpi a celulelor K i NK. Pe de alt parte, limfokinele secretate de limfocitele TDTH activeaz macrofagele prin amplificarea randamentului distrugerii prin fagocitoz a paraziiilor cu habitat intracelular. Rezultatul aciunii efectorilor imuni asupra antigenelor nu are ns ntotdeauna un efect benefic asupra organismului. Uneori, rspunsul imun este neadecvat. Astfel, n unele situaii sistemul imun nu mai are capacitatea de a discrimina selful de non-self, ceea ce constituie baza bolilor autoimune. Alteori, n imunodeficiene, rspunsul este deficitar, lipsa unor efectori imuni producnd infecii repetate i greu de controlat. n fine, rspunsul imun poate depi n intensitate rspunsul normal determinnd fenomenele de hipersensibilitate.

19

4. FENOMENE DE HIPERSENSIBILITATEn evoluia unor infecii, efectorii imunitari pot contribui, alturi de agentul etiologic, la patogenia bolii prin sensibilizarea la unele antigene microbiene. Rspunsurile imune care apar ntr-o manier improprie sau exagerat corespund termenului de hipersensibilitate. Aceste reacii sunt denumite reacii alergice, iar antigenele implicate, alergeni. Reaciile de hipersensibilizare apar la indivizi sensibilizai n prealabil printr-un contact anterior cu antigenul, deci sunt reacii secundare. P.G. Coombs i R.A. Gell clasific n 1963 reaciile de hipersensibilitate n 4 tipuri, n funcie de viteza de reacie i natura efectorilor imuni implicai: tipul I - reacii mediate de anticorpi IgE (reagine), tipul II - reacii citolotic-citotoxice, mediate de anticorpi formai fa de antigenele de pe suprafaa celulelor, cu participarea complementului, celulelor K i macrofagelor, tipul III - reacii mediate de complexe imune cu participarea complementului, tipul IV - reacii mediate de limfocitele T sensibilizate. Dei tratate separat, reaciile de hipersensibilitate apar n realitate rar complet izolate una de cealalt, deoarece mecanismele lor se intric.

4.1. Reacia de tipul I (de tip imediat sau anafilactic)Principalele elemente care particip la aceast reacie sunt: anticorpii citofili IgE, mastocitele, precum i o serie de mediatori foarte activi din punct de vedere biologic. Toate acestea sunt responsabile de simptomele clinice ale alergiei, care pot apare n doar cteva minute (reacie imediat). Alergenele care induc acest tip de hipersensibilitate sunt foate variate ca, de pild, polenul, sporii de mucegai (Aspergillus), praful de cas, prul animalelor, unele alimente (ou, lapte, cpuni, ciocolat etc.), seruri terapeutice, medicamente (penicilina), veninul unor insecte (viespi) etc. Primul pas n desfurarea reaciei de tip I este reprezentat de contactul alergenului cu organismul, cea mai frecvent cale de ptrundere a acestor antigene fiind cea respiratorie. Alergenele se pot afla n forme mai mult sau mai puin pure (polenul), sau cuplate cu particulele de praf inhalate i depozitate pe mucoasa respiratorie. Dup depozitarea n epiteliu, sau penetrarea filmului de mucoas, alergenele sunt preluate de celulele prezentatoare de antigen (CPA). Acestea prezint alergenul limfocitelor Th. Limfocitele Th activate vor secreta interleukinele IL4, IL13 i IL5. IL4 i IL13 vor aciona asupra limfocitului B care sub aciunea acestor interleukine se va transforma n plasmocit care va produce n loc de IgG, IgE. Interleukina 5 va induce eozinofilie. Limfocitele Th activate induc apoi transformarea limfocitelor B n plasmocite productoare de IgE. La pacienii atopici, cu mecanismul de control al produciei de IgE perturbat, este deseori depit producia de anticorpi chiar dup un contact scurt, cu o doz sczut de alergen. Producia de IgE la locul de ptrundere al alergenului sensibilizeaz mai nti celula mastocitar. Excesul de IgE ptrunde apoi n secreiile mucoase i n circulaie i se leag prin fragmnetul Fc de bazofilele circulante i mastocitele din esuturi. A doua etap a reaciei de tip I este activarea celulelor mastocitare i este declanat de o nou ntlnire cu alergenul. Alergenul se va uni cu IgE fixate pe mastocite i va determina o reacie ncruciat ntre

20

dou molecule de IgE cu interconexiuni ale receptorilor Fc la nivelul membranei iritate a celulei mastocitare. Degranularea apare ca o consecin a influxului de Ca ++. Granulele, coninnd mediatori deja sintetizai, migreaz spre suprafaa celulelor mastocitare, fuzioneaz cu membrana extern i i elibereaz constituienii (histamina, serotonina, leucotriene i prostaglandine, factori chemotactici). n urma interaciunii IgE fixate pe mastocit cu alergenul se elibereaz din mastocit acid arahidonic sub aciunea enzimatic a fosfolipazei A2. Acidul arahidonic este metabolizat de lipooxigenaz, sau ciclooxigenaz, producnd noi substane mediatoare. Pe calea lipooxigenazei se produc leukotriene,iar pe cea a ciclooxigenazei, prostaglandine i tromboxan. n a treia faz a reciei de tip I, mediatorii produc variate efecte care dau natere simptomatologiei clinice La nivelul tractului respirator, histamina eliberat determin contracia musculaturii netede a bronhiilor (bronhoconstricia) n decurs de cteva minute. n acelai timp, mediatorii chemotactici eliberai favorizeaz invadarea mucoasei de ctre granulocitele eozinofile i neutrofile, limfocite i trombocite, n decurs de cteva ore. Aceste celule inflamatorii elibereaz ele nsele mediatori, unii dintre ei toxici, de exemplu, aa-numita protein bazic major a eozinofilelor. Aceti mediatori cauzeaz o reacie ntrziat, la 610 ore de la contactul cu alergenul, tradus prin: bronhoconstricie, secreie de mucus i edem al mucoasei. Reacia indus de celulele inflamatorii determin o cretere a hiperreactivitii bronice i formeaz baza alergiei sau inflamaia astmatic a mucoasei respiratorii. Cnd antigenul sensibilizant (alergenul) este inoculat parenteral n doz suficient de mare (penicilin, procain, seruri heteroloage etc.) apare o reacie sistemic manifestat prin urticarie, fenomene asfixice, oc i colaps circulator cu deznodmnt adesea fatal. Cnd alergenul este inoculat n doz foarte mic (nepturi de albin) sau depus pe o mucoas (polenuri, praf de cas, mucegaiuri, alimente ca: ou, pete, fragi), expresia clinic a fenomenului este mai mult sau mai puin circumscris la tegument (urticaria), la mucoasa nazal i conjunctiv (febra de fn), la cile respiratorii inferioare (astmul bronic). Sensibilizrile spontane fa de antigene care ptrund n organism pe cale digestiv sau respiratorie se numesc i reacii atopice. Evoluia unor infecii se poate nsoi de fenomene anafilactice: viroze ale copilului (de exemplu, cu virusul sinciial respirator), astmul intrinsec (sensibilizare la antigene ale bacteriilor care infecteaz tractul respirator inferior), lambliaza, helmintiaze (ascaridioz, echinococoz etc.). Depistarea sensibilizrilor anafilactice este obligatorie, mai ales atunci cnd se administreaz un produs cunoscut pentru reaciile anafilactice pe care le produce. Testul intradermic este indicat nainte de administrarea penicilinelor, a procainei, a serurilor imune heteroloage. La cteva minute de la inocularea intradermic a unei mici doze de alergen, la persoanele sensibilizate, apare o papul urticarian nconjurat de o aureol congestiv i nsoit de prurit. Fenomenele dispar dup aproximativ o or. Riscul ocului anafilactic impune medicului care face testarea s lucreze cu diluii mari de antigen i s aib la dispoziie o medicaie corespunztoare i antioc.

4.2. Reaciile de tip II citotoxic-citoliticReaciile de tip II se datoreaz anticorpilor Ig G, mai rar IgM, care se formeaz n organism fa de antigene situate la suprafaa unor celule sau esuturi. Antigenele pot aparine unor celule strine sau propri dac acestea nu mai sunt recunoscute ca self sau i-au modificat anigenitatea. Leziunile se produc prin 2 mecanisme: legarea anticorpilor de celula int cu activarea pe cale clasic a complementului i citoliz consecutiv,

21

citotoxicitatea mediat de anticorpi IgG i limfocitele K. n reaciile posttransfuzionale, anticorpi de tip IgM reacioneaz cu antigene de grup ABO ale eritrocitelor, fiind responsabile de aglutinare, activarea complementului seric i hemoliza intravascular. Anemia hemolitic a nou-nscutului, datorit incompatibilitii Rh, este produs de anticorpi materni de tip IgG care recunosc antigene specifice Rh (factorul D) de pe suprafaa eritrocitelor nou-nscutului. Sindromul Goodpasture poate fi considerat un exemplu tipic de reacie de tip II. Este produs de anticorpi de tip IgG specifici fa de antigene ale membranei alveolare pe care organismul nu le recunoate ca self. Aceste antigene determin creterea titrului anticorpilor din ser, care vor reaciona ncruciat i cu antigene ale membranei bazale a glomerulului renal, precum i cu cele alveolare activnd complementului seric. Membranele sunt apoi lezate i ca urmare a activitii granulocitelor, rezultnd hemoragia i necroza glomerular. Reacia de tip II poate fi indus i de medicamente, rezultatul fiind o anemie hemolitic. Medicamentul sau produii de metabolism ai acestuia se fixeaz pe membrana eritrocitar devenind din hapten, antigen complet. Eritrocitul nu mai este recunoscut ca self i se vor forma anticorpi antieritrocitari. Acetia se vor uni cu medicamentul de pe suprafaa eritrocitelor, vor activa complementul rezultatul fiind liza acestor eritrocite. Reacia de tip II apare i n unele infecii, ca, de pild, n infeciile streptococice (cardita reumatismal), n care se sintetizeaz anticorpi fa de unele antigene streptococice ce au asemnre cu un antigen al fibrei miocardice. Hipersensibilitatea citotoxic-citolitic se mai ntlnete n infecii cu mycoplasme, virusuri (hepatit B), protozoare (malarie) etc.

4.3. Reaciile de tip III prin compexe imuneLeziunile produse de reaciile de tip III sunt iniiate de complexe imune antigen-anticorp care, formate n cantitate mare, sau persistente n circulaie, activeaz complementul i determin leziuni la locul depunerii lor. La persoanele sntoase, complexele antigen-anticorp sunt rapid fagocitate de macrofage dar, n anumite circumstane (de obicei cnd exist un exces de antigen), ele persist i stau la baza a numeroase afeciuni. Antigenele care induc aceast reacie sunt foart variate. Dintre speciile microbiene care pot determina acest tip de hipersensibilitate menionm : Streptococcus pyogenes, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Plasmodium, virusul hepatitei B, virusul Epstein Barr etc. Anticorpii implicai sunt IgG i IgM, deci activatori de complement. Complexele antigen-anticorp ptrund prin epiteliul vascular, se depun pe membrana bazal a vaselor i activeaz complementul. C3a i C5a, care sunt anafilatoxine, vor crete permeabilitate vascular, iar C5a (factor chemotactic) va determina afluxul de PMN. Activarea complementului, eliberarea enzimelor lizomale ale PMN vor produce alterarea membranei bazale. Simptomatologia clinic depinde de sediul reaciei. Reacia de tip Arthus este o reacie local. Arthus a inoculat n mod repetat iepuri cu ser de cal. Dup cca 20 de zile, la locul reinoculrii subcutanate a serului de cal a observat apariia, la interval de 3-8 ore, a unor modificri inflamatorii (congestie, edem, peteii, infiltrat celular), uneori i necroz, persistente 2-3 zile. Este vorba de fapt despre o reacie a complexelor imune, declanat dup inocularea de antigene la nivel tegumentar. Antigenul inoculat reacioneaz cu anticorpi de tip IgG la nivelul pereilor vasculari, cu formare de complexe imune. Acestea determin activarea fraciunii C3a i C5a ale complementului seric, precum i agregarea trombocitar i eliberarea de enzime vasoactive.

22

Aceste enzime determin creterea permeabilitii vasculare i edem local. Granulocitele prsesc vasele, fagociteaz complexele imune i secret enzime lizozomale. Se poate produce, de asemenea, i o degranulare mastocitar cu apariia reaciilor inflamatorii locale. O reacie local de tip Arthus este plmnul de fermier datorat inhalrii prafului provenit dela fn mucegit. Personalul care paricip la fabricarea brnzei fermentate de mucegaiuri (Penicillium casei) este susceptibili s fac prin acelai mecansim alveolit alergic extrinsec. Cronicizarea implic i reaciile de tip IV. Reacii locale de tip III se produc i prin eliberarea persistent local de antigen de ctre un agent infecios. Astfel, infecia cu o filarie (Wucheriria bancrofti) este relativ benign, dar parazitul mort care se afl n vasele limfatice iniiaz o reacie inflamatoare responsabil de obstrucia vaselor limfatice cu edeme limfatice gigante : elefantiaza. Chimioterapia antiinfecioas poate determina o eliberare masiv de antigene microbiene prin omorrea microbilor, ceea ce va determina reacii mediate de complexe imune grave, ca, de pild, eritemul nodos lepros ce apare la pacienii bolnavi de lepr tratai cu dapson. Boala serului este o reacie de tip III generalizat i apare la pacieni crora li s-au administrat, n scop terapeutic, doze mari de ser imun heterolog (ser antidifteric sau antitetanic preparat pe cai). Dup 7-10 zile de la admnistrarea serului apar n circulaie anticorpi fa de proteinele de cal. Dac proteinele nu au fost nlturate din circulaie pn la apariia anticorpilor, acetia se vor uni cu ele i complexele imune formate se vor depune pe pereii vaselor. Prin activarea complementului se vor leza pereii vaselor la care se adaug leziunile datorate enzimelor lizozomale pe care PMN, frustrate de a nu putea fagocita complexele depuse pe pereii vaselor, le elibereaz aici. n scurt timp pacienii devin febrili, prezint rash urticarian, adenit generalizat, splenomegalie, tumefieri i dureri articulare, leucocitoz cu neutrofilie i eozinofilie, scderea complementului seric. Frecvent apare albuminurie, care traduce leziuni de glomerulonefrit. Infecii cronice cauzate de streptococi hemolitici, stafilococi, virusuri hepatitice (stimulare antigenic persistent) pot duce la continua formare de complexe imune i afectarea consecutiv a organelor vizate. Un exemplu este glomerulonefrita care apare la la 2-3 sptmni de la debutul unei infeciei cu anumite serotipuri de Streptococcus pyogenes sau S. zooepidemicus. Mecanismul patogenic este similar bolii serului.

4.4. Reaciile de tip IV mediate celularn 1963 Gell i Coombs grupeaz toate formele de hipersensibilitate mediat celular care apar la 12 ore sau peste 12 ore, n tipul IV de reacii. Reaciile de hipersensibilitate de tip IV sunt antigen-specifice, dependente de limfocitele T, fiind rezultatul unei interaciuni exagerate dintre un antigen i mecanismele imunitii celulare. Mecanismele reaciei de tip IV sunt: hipersensibilitatea ntrziat i citotoxicitatea mediat celular. Hipersensibilitatea de tip ntrziat. Limfocitele TDH (CD4+) sunt responsabile de hipersensibilitatea de tip ntrziat. Dup stimulare antigenic, (prin microorgansime cu habitat intracelular limfocitele TDH secret limfokine care vor activa macrofagele i vor atrage i alte celule n focarul inflamator. Macrofagele activate vor secreta la rndul lor o serie de mediatori biologic activi, cum sunt unele citokine, radicali liberi ai oxigenului, enzime lizozomale cu puternic actvitate microbicid. Toate reaciile descrise anterior se ncadreaz, de fapt, n aprarea antiinfecioas fa de infecii cronice cu bacterii intracelulare (tuberculoza, lepra, bruceloza etc.), infecii micotice (histoplasmoza, blastomicoza etc.), infecii virale (oreillonul, infecia herpetic etc.)

23

i infecii parazitare (leishmanioza etc.). Cnd aceste mecanisme nu reuesc eliminarea microorganismului, antigenele persistente ale acestuia vor provoca o reacie de hipersensibilitate cronic local. Limfocitele T sensiblizate vor eliberarea continuu limfokine care provoac acumularea n focar i activarea unui mare numr de macrofage neinfectate dintre care o parte se vor transforma n celule epiteloide iar alt parte vor fuziona formnd celule gigante. Leziunile tisulare se produc datorit citotoxicitii nediscriminatorie a macrofagelor activate. Dac stimuarea anigenic continu, evoluia se face spre reacia granulomatoas. Granulomul imun tipic (din tuberculoz) are un centru format din celule epiteloide, macrofage i celule gigante. Centrul granulomului poate fi parial necrotic. Miezul central este nconjurat de un inel de limfocite i fibroblati, iar ca rezultat al sintezei crescute de colagen, granulomul devine fibros. Manifestrile clinice ale hipersensibiblitii de tip ntrziat sunt reacia la tuberculin, reacia granulomatoas, dermatita de contact i hipersensibilitatea Jones-Mote. Reacia de tip tuberculinic. Robert Koch a descris pentru prima dat acest tip de reacie la pacieni bolnavi de tuberculoz pulmonar. Dup administrarea subcutanat de tuberculin (lipoprotein a bacilului Koch), pacienii prezentau o stare general alterat, febriliti. La locul inoculrii aprea o reacie inflamatorie nsoit de tumefacie tegumentar. Focarul inflamator este format din limfocite, monocite i fibre deteriorate de colagen. Vasele sanguine din vecintatea focarului vor fi nconjurate de limfocite i macrofage. Are loc eliberarea de limfokine de ctre limfocitele Tdh, care determin atragerea macrofagelor, activarea i reinerea lor la nivelul focarului inflamator. Edemul i eritemul consecutiv ating maximum de intensitate la 2-3 zile. n caz de reinfecie, sau atunci cnd macrofagele sunt incapabile s distrug antigenul, poate apare o transformare gradual a reaciei tuberculinice ntr-o reacie granulomatoas. Reacia de hipersensibilitate granulomatoas. Este forma cu cea mai important semnificaie clinic, dat fiind faptul c exist un numr mare de afeciuni caracterizate prin perturbri ale imunitii mediate de ctre limfocitele T, ceea ce se traduce prin formarea de granuloame. Microorganismele persistente (n tuberculoz, lepr), care nu pot fi digerate sau eliminate de ctre macrofage duc la formarea granuloamelor. Alergia de contact (eczema de contact). Fenomenul a fost descris att la om ct i la animale, apariia eczemei fiind determinat de contactul direct al antigenului cu tegumentele, dnd o reacie care prezint un maximum de intensitate la 2-3 zile. Cele mai comune antigene cauzatoare ale eczemelor de contact sunt haptene de tipul nichelului, cauciucului etc. Moleculele haptenice mici sunt capabile s penetreze tegumentele, fixnduse la nivelul proteinelor normale ale organismului. Complexele formate sunt antigenice i vor fi preluate de celulele Langerhans (care funcioneaz ca fagocite) i prezentate limfocitelor T. Celulele Langerhans reprezint de fapt doar o mic parte a celulelor epidermice, fiind dispuse sub forma unor reele tegumentare continue. Ele poart MHC de clasa II i transport antigenele de la nivel tegumentar, pe cale circulatorie la ganglionii limfatici regionali. Complexul format de hapten i MHC clasa II este recunoscut de limfocitele Tdh. Limfokinele eliberate determin apariia infiltratului celular mononuclear dup maximum 15 ore. Infiltraia este nsoit de edem epidermic cu formare de mici vezicule. Uneori se pot observa i efecte la distan, dar extinderea inflamaiei eczematoase este de regul limitat la aria tegumentar expus contactului cu haptena. Reacia de hipersensibilitate Jones -Mote. Este o reacie clinic rar, caracterizat prin infiltraii epidermice cu granulocite bazofile. Reacia este indus de antigene solubile, care determin la locul de inoculare o inflamaie a tegumentelor, care poate persista o durat variabil de timp, uneori chiar peste o sptmn. Testarea reactivitii mediat celular. Numrul n cretere al persoanelor cu deficiene ale imunitii mediat celular, unele congenitale, altele dobndite, sau induse

24

iatrogen (prin medicaie antitumoral, imunosupresiv), explic interesul pentru testarea acestui tip de reactivitate. Intradermoreacia este cea mai simpl posiblitate de a depista hipersensibilitatea ntrziat. Majoritatea persoanelor normale rspund cu reacii de tip ntrziat la inocularea intradermic a antigenelor de candida, tuberculin etc. Rspunsul negativ la inocularea acestor antigene indic o deficien a reactivitii mediat celular. O reacie exagerat semnific o hipersensibilizare la antigenul utilizat.Cea mai utilizat reacie este reacia Mantoux de testare a reactivitii la tuberculin. Se efectueaz n coli pentru a depista copiii care nu sunt sensibilizai la bacilul tuberculos pentru a fi vaccinai, pe cei imunizai i pe cei hipersensibilizai pentru a fi investigai dac nu cumva au dezvoltat o infecie tuberculoas. Hipersensibilitatea ntrziat mediat de limfocitele Tc- citotoxice. Limfocitele Tc (CD8) sunt ele nsi citotoxice dup stimulare antigenic i interaciunea cu Th (CD4) Aceste celule au efect citotoxic direct asupra celulelor int prin limfokinele pe care le secret. Limfocitele Tc sunt stimulate de antigene prezente pe suprafaa celulelor pe care organismul nu le recunoate ca self, cum sunt celulele virus infectate, celule tumorale sau esuturile transplantate. Dintre limfokinele secretate de T citotoxice, cea mai important este perforina care se aseamn cu fraciunea C9 a complementului. Ca i aceasta, se inser pe membrana celulei int, polimerizeaz i i formeaz canale transmembranare ce permit influxul de sodiu i deci liza celulei. Limfocitele Tc sunt protejate de activitatea perforinei printr-o substan numi protectin. Limfocitele Tc joac rol esenial n respingerea grefelor de esuturi i organe.

25