APARAREA ANTIINFECTIOASA SPECIFICA

1.1      SISTEMUL IMUN

Sistemul imun reuneste un ansamblu de componente celulare si umorale care recunosc subtantele straine organismului, raspund prin eliberarea unor efectori specifici care tind sa le elimine si au capacitate de memorare imunologica. Este alcatuit din organele si celulele limfoide.

I. Organele limfoide sunt primare si secundare.

Organele limfoide primare sunt timusul (organ situat în zona toracica superioara, activ doar la tineri) si maduva osoasa.. La nivelul lor, se produce maturarea celulara antigen-independenta (celulele provin din celule stem multipotente si sunt orientate functional, în absenta unor antigene).

Organele limfoide secundare sunt ganglionii limfatici, splina si grupari de celule limfoide de la nivelul tractului digestiv (placile Peyer, apendice), respirator (amigdale, traheo-bronsic) si urogenital. La nive-lul lor, are loc maturarea celulara antigen-dependenta (în contact cu antigenele, celulele limfoide se diferentiaza functional).

II. Celulele limfoide sunt limfocitele T si B sicelulele „nule”.

Limfocitele T au markeri specifici de suprafata si pot fi, din punct de vedere al functiei lor, reglatoare sau efectoare.

Complexul major de histocompatibilitate este format dintr-un grup de gene din genomul celular, a caror expresie fenotipica este reprezentata de un complex de glicoproteine, localizate la nivelul membranelor celulare (idioantigene). În functie de pozitia în genom si proteinele codificate, se disting 3 clase (1 – antigenele prezente pe suprafata tuturor celulelor nucleate, 2 – antigenele existente doar pe suprafata macrofagelor, 3 – componente ale complementului).

Limfocitele T reglatoare au receptori specifici care pot lega doar antigenele fixate pe membrana celulelor MHC (complexul major de histocompatibilitate). Stimuleaza sau inhiba expansiunea clonala (cresterea numerica) a limfocitelor B sau T. Din acest punct de vedere, sunt ajutatoare (limfocite TH = limfocite T „helper”  = limfocite T4) sau supresoare (limfocite Ts = limfocite T „supresor”  = limfocite T8

Limfocitele T efectoare sunt citotoxice (limfocitele Tc) sau secretoare (limfocitele Tp).

Limfocitele T citotoxice îsi exercita actiunea prin contactul direct cu antigene legate de MHC clasa 1. Ataca celule proprii, modificate datorita unor factori (virusuri, neoplazii, transplante).

Limfocitele T secretoare elibereaza, dupa interactiunea cu antigenul, mediatori solubili numiti limfokine. Sunt implicate în reactii de hipersensibilizare întârziata.

Limfocitele B au markeri specifici de suprafata si capacitatea de a se transforma, dupa câteva zile de viata, în plasmocite, celule cu functie de anticorpogeneza, realizata în pulpa rosie a splinei si zona medulara a ganglionilor limfatici.

Celulele „nule” au origine neclara si sunt lipsite de markeri specifici. Sunt celulele K (lb. eng.: killer = ucigas) si celulele NK (lb. eng.: natural killer = ucigas natural).

Celulele K sunt limfocite de marime medie care pot ucide celule acoperite cu anticorpi (frecvent IgG, rar IgE sau IgA

Celulele NK sunt mononucleare care pot omorî celulele în mod spontan, în absenta anticorpilor, complementului sau a altor factori nespecifici.

1.2      REACTII ANTIGEN-ANTICORP

Antigenele sunt entitati care, dupa patrunderea în organism, determina aparitia unui raspuns imunologic si reactioneaza specific cu produsii rezultati ca urmare a acestei stimulari. Se caracterizeaza prin imunogenitate (capacitatea de a produce un raspuns imun) si specificitate (proprietatea de a reactiona specific, cu efectorii imuni a caror producere au stimulat-o). Termenul de antigen a fost introdus în 1899, de catre L. Deutsch.

Haptenele reprezinta antigene incomplete care pot induce un raspuns imun numai dupa legarea de o molecula purtatoare, dar reactioneaza specific cu produsii rezultati.

Imunogenitatea este dependenta de calitatea de non self (mole-cula straina organismului sau proprie, dar care a suferit modificari si nu mai este recunoscuta ca atare), de greutatea moleculara  (cât mai mare), de complexitatea compozitiei si structurii, de rigiditatea moleculei:, de persistenta în organism, de forma si calea de inoculare si de localizarea determinantilor antigenici  (cât mai expusi).

Specificitatea se datoreaza unor zone de mici dimensiuni de pe suprafata antigenului numite determinanti antigenici (epitopi) care sunt situsurile de legare la anticorpi. Restul moleculei are rol de purtator (“carrier”) al acestora, nefiind implicat în inducerea raspunsului imun.

Antigenele pot fi clasificate dupa imunogenitate (complete si haptene), dupa modul de formare (naturale si artificiale), dupa structura chimica (proteice, glucidice, lipidice), dupa intensitatea raspunsului imun (puternice si slabe) si dupa origine (bacteriene, parazitare, virale, eucariote). Antigenele bacteriene sunt somatice (structuri ale peretelui celular, cililor sau capsulei) sau solubile (toxine si enzime).

Dupa patrunderea în organism a unui antigen, intervine prima linie de aparare, nespecifica, formata din macrofage si polimorfonu-cleare neutrofile, care îl pot degrada, elimina, sechestra sau pre-zenta limfocitelor. Ulterior, în organele limfoide secundare, intervine a doua linie de aparare, specifica, reprezentata de celulele imunocompe-tente, mai ales limfocitele T (prolifereaza si se diferentiaza în celule efectoare si de memorie) si B (se transforma în plasmocite si limfocite de memorie). În functie de natura si doza antigenului, predomina raspunsul imun umoral (în cazul antigenelor exogene, extracelulare) sau celular (la virusuri, bacterii intracelulare, elemente parazitare, tesut transplantat, celule maligne).

Raspunsul imun primar se refera la evenimentele (aparitia de anticorpi specifici si de limfocite T specializate) care au loc în organism dupa patrunderea, pentru  prima oara, a unui antigen.

Raspunsul imun primar umoral se desfasoara secvential, cu o faza de latenta (macrofagele capteaza, prelucreaza si prezinta antigenele limfocitelor), o faza exponentiala (plasmocitele secreta anti corpi, în principal IgM si în mai mica masura IgG, al caror titru creste pâna la un maximum) si o faza de declin (stoparea sintezei datorita unor mecanisme multiple

Anticorpii (imunoglobulinele) sunt proteine serice (g globuline din punct de vedere al migrarii electroforetice) cu o masa moleculara mare, cu functie de efectori imuni, elaborate de plasmocite, ca raspuns la un stimul antigenic.

În organism, anticorpii se gasesc, în cantitati crescute, în sânge si umori. Prin urmare, acestia pot fi serici  si secretori (la nivelul mucoaselor respiratorii, digestive, conjunctivale, uro genitale, în saliva, secretia lacrimala sau laptele matern).

Structura moleculei de imunoglobulina include 4 lanturi poli-peptidice, identice doua câte doua, 2 H (lb. engl.: heavy = greu), cu greutate moleculara mare (peste 50 000 D) si 2 L (lb. engl.: light = usor), cu greutate moleculara mai mica (25 000 D). Acestea sunt

legate prin punti disulfidice (L-H-H-L). La unele imunoglobuline, au fost identificate si lanturi suplimentare.

Lanturile H sunt de 5 tipuri (m g a d e) si, în functie de acestea, imunoglobulinele au fost împartite în clase (G, M, A, E, D).

Lanturile L sunt de 2 tipuri (k, l). Proportia acestora în imuno- globulinele umane este de 2 1. Niciodata, într-o molecula de imuno-globulina, nu se gasesc ambele tipuri de lanturi usoare.

Structura anticorpilor poate include una sau mai multe mo- lecule de imunoglobulina:

imunoglobulina M – pentamer (5 molecule);

imunoglobulina G – monomer (1 molecula);

imunoglobulina A – monomer dimer (1-2 molecule);

imunoglobulina E – monomer (1 molecula);

imunoglobulina D – monomer (1 molecula).

Lanturile suplimentare leaga moleculele de anticorpi (lantul J la imunoglobulinele M sau A, componenta secretorie SC a imunoglo-bulinelor A, elaborata de celulele secretorii de la nivelul mucoaselor si atasata ulterior anticorpilor

Din punct de vedere al structurii functionale, molecula de imuno globulina, în forma literei Y,  include o regiune constanta, prezenta la toate clasele (domeniul C) si una variabila (domeniul V). Acestea se gasesc atât pe lanturile grele (CH cu segmentele CH1, CH2, CH3 si VH) cât si pe cele usoare (CL si VL). Zonele functionale ale moleculei sunt Fab (lb. engl.: antigen binding = fragment de legare a antigenului) si Fc (fragment cristalizabil).

Fab reprezinta zona amino-terminala a lanturilor si contine un singur situs de combinare cu un antigen (între VL si VH). Acest situs, numit paratop, are structura complementara epitopului antigenic ce a indus producerea imunoglobulinei si se combina specific cu acesta.

Fc este constituit din zona carboxi-terminala a lanturilor si prezinta mai multe situsuri de combinare cu celule (macrofage, monocite, neutrofile, mastocite, bazofile, etc.) sau cu fractiuni ale complementului.

Cele 2 fragmente sunt unite printr-o regiune a lanturilor H numita balama care este mobila, intervenind în reglarea unghiului dintre bratele anticorpilor. Astfel, când acestia sunt liberi, unghiul este de 180 mascând situsul de legare la complement, situat în vecinatatea zonei balama. Dupa legarea la un antigen, acest unghi poate varia pâna la 0 . Situsul pentru legarea complementului este expus permitând legarea acestuia la complexul antigen-anticorp.

În cazul antigenelor bacteriene, actiunile anticorpilor sunt:

opsonizarea – microbii care au structuri de suprafata ce împiedica fagocitoza (ex.: capsula pneumococica) pot fi in-corporati si distrusi de catre fagocite doar dupa ce au fost înveliti de anticorpi opsonizanti (IgG sau IgM);

neutralizarea enzimelor si toxinelor - fixarea anticorpilor împiedica atasarea acestora la receptorii celulelor-tinta; sunt implicate mai ales IgG (ex.: Staphylococcus sp.);

bacterioliza mediata de complement – pe complexele imune se fixeaza complementul care, activat pe cale clasica, îsi exer-cita actiunea bactericida, prin perforarea peretelui celular; participa IgG sau IgM (ex.: bacteriile Gram negative);

blocarea adezinelor - prin fixarea pe aceste structuri, anti-corpii împiedica aderarea bacteriilor la mucoase si seroase; sunt implicate mai ales IgA (ex.: enterobacteriile);

inhibarea motilitatii bacteriilor – se realizeaza prin atasarea la cilii acestora; intervin toate clasele de Ig (ex.: Proteus sp.).

Proprietatile anticorpilor - constau în:

specificitate – reactioneaza doar cu acele antigene care au determinat producerea lor.

afinitate – se cuantifica prin suma fortelor de atractie între un paratop si epitopul omolog.

aviditate – se refera la rapiditatea si intensitatea legarii de antigen, dependente de suma fortelor de atractie dintre toti paratopii unui anticorp si epitopii antigenului multivalent omolog.

Functiile, caracteristicile, proprietatile biologice si proportia în organism a anticorpilor sunt diferite în functie de clasa carora apartin, asa cum rezulta din tabelul 17.

Raspunsul imun primar celular include fenomenele ce conduc la aparitia de limfocite T specializate, efectoare sau de memorie, ca urmare a patrunderii în organism, prima oara, a unor antigene.

Dupa etapa de inflamatie nespecifica, stimulate antigenic, limfocitele T prolifereaza si se diferentiaza în celule efectoare si de memorie. Efectele distructive ale celulelor se realizeaza prin contact direct cu tinta (limfocitele Tc, celulele NK), prin intermediul unor mediatori solubili (limfocitele Tp) sau a anticorpilor (celulele K).

Celulele cu actiuni bactericide sunt:

macrofagele activate de limfokine – au activitati comple-xe, de prezentare a antigenelor catre limfocite, de reglare a raspunsului imun (prin mediatori) si bactericide (prin lizozim, peroxizi de hidrogen, radicali liberi, hidrolaze acide, etc.);

limfocitele T citotoxice – actioneaza pe bacteriile intra-celulare;

celulele NK – lizeaza bacteriile sau celulele parazitate.

Raspunsul imun secundar consta în sinteza de anticorpi spe-cifici si aparitia limfocitelor T efectoare în organisme sensibilizate, la un nou contact cu acelasi antigen. Procesele sunt similare cu cele din raspunsul imun primar, dar sunt mai rapide (fazele de latenta si de crestere exponentiala a titrului se scurteaza) si mai intense (cantitati mai mari de anticorpi si de limfocite efectoare). Se sintetizeaza mai ales IgG.

Memoria imunologica consta în capacitatea unui organism de a recunoaste un anumit antigen, la care a mai fost expus anterior. Se datoreaza clonelor de limfocite „de memorie”, formate ca urma-re a primului contact cu antigenul respectiv.

Imunitatea (lb. lat. immunus = scutit, aparat) este starea de nereceptivitate specifica a organismului la unii agenti infectiosi. Din punct de vedere a modului în care apare, poate fi:

imunitate naturala : poate fi dobândita activ (dupa infectii aparente sau inaparente) sau pasiv (transplacentar sau din laptele matern);

imunitate artificiala:: poate apare în mod activ (dupa vacci nari) sau pasiv (dupa administrare de seruri imune în scop profilactic sau terapeutic).

Se poate instala dupa o perioada de latenta mai lunga sau mai scurta si poate dura perioade de timp variabile în functie de germen, uneori chiar toata viata.

În conditii de laborator, în prezent pot fi utilizate diverse tehnici imunologice, bazate pe diferite principii fizice (aglu-tinari, precipitari, seroneutralizari, reactanti marcati cu enzime, substante fluorescente sau izotopi radioactivi, etc.), în scopul identificarii unor antigene sau depistarii (calitative) si stabilirii titrului (cantitative) unor anticorpi specifici.