Il sistema immunitario e l'immunità nei suini: la pelle

Rappresenta un sistema coordinato nel quale la barriera fisica, composta dall'epitelio, cellule immunitarie residenti, microambiente locale ed il suo microbioma, lavorano assieme per mantenere l'omeostasi del corpo.

La pelle è fatta da 3 strati principali e per annessi che includono follicoli piliferi e ghiandole sebacee e sudoripare (figura 1):

1. L'epidermide (20-26 μm di spessore), prima barriera esterna, dove la desquamazione continua dei cheratociti, la disidratazione, il basso pH, il grasso, gli acidi grassi ed i batteri commensali (fino a 10¹²microrganismi/m²), assicurano la propria integrità ed ostacolano la penetrazione da parte dei patogeni;
2. Il derma composto da pochi fibroblasti, filamenti di collagene ed elastina, contiene sangue, vasi linfatici e cellule del sistema immunitario innato ed acquisito;
3. Il sottocute, composto da uno strato di grasso sub-epidermico, con alcuni vasi sanguigni e linfatici;

Questi strati sono strettamenti uniti e formano una barriera che varia da 50 a 120 μm, a seconda dell'ubicazione nel corpo: all'inguine ed alle ascelle sono più sottili rispetto ad altre parti del corpo.

Componenti del sistema immunitario dell'epidermide

I cheratocici sono le prime cellule di difesa che esprimono un'ampia gamma di PRR (Pathogen Recognition Receptors) come TLR (TLR-1, TLR-2, TLR-4, TLR-5 e TLR-6) e lecitine di tipo c; producono anche una ampia gamma di citochine pro-infiammatorie e peptidi antimicrobici (AMP). Di fatto, i cheratociti possono riconoscere l'PAMP (Pathogen Molecular Pattern) mediante PPR e scatenare l'infiammazione secernendo interleuchine (IL-1), IFN, citochine, fattori di crescita, chemochine, defensine. Possono inoltre esprimere l'MHCII e presentare antigeni.

L'antigene intrappolato in superficie, viene catturato e portato all'interno dalle cellule di Langerhans (CL), un sub-congiunto speciale di cellule dendritiche epidermiche localizzate tra i cheratociti dello strato basale e lo strato spinoso. Le CL elaborano l'antigene e lo presentano alle cellule T ausiliarie vicine. Nell'epidermide dei suini, le CL hanno una morfologia tipica delle cellule dendritiche (CD) ed esprimono molecole di MHCII e molecole di superficie come CD1, CD172 e CD207.

Le CL epidermiche sono anche necessarie per il mantenimento di una risposta citotossica efficace e per la differenziazione di Th17 scatenata dalla secrezione di IL-6, IL-1β e IL-23. Nei suini, il 50-70% delle cellule dendritiche della pelle sono CL.

L'epidermide suina contiene anche un piccolo numero di cellule γδT, la maggior parte delle quali sono cellule T di memoria citotossiche a lungo termine, residenti nella pelle. Alcune di queste cellule, quando sono attivate, possono uccidere direttamente i cheratociti infetti e reclutare altre cellule.

Le immunoglobuline possono attraversare la pelle mediante trasudazione e le IgG1, IgG2 e IgA possono anche essere sintetizzate localmente.

Vídeo 1. Risposta immunitaria della pelle.

Componenti del sistema immunitario del derma

Le cellule dendritiche CD1+ rappresentano le cellule immunitarie dominanti e più importanti del derma. Un sub-congiunto di queste cellule (cellule dendritiche dermiche) può presentare l'antigene ed indurre la risposta primaria di cellule T nel linfonodo, mentre un'altro sub-congiunto (cellule dendritiche plasmocitoidi) si specializzano nella produzione di una grande quantità di interferone di tipo I in risposta al riconoscimento degli acidi nucleici virali.

Il derma contiene una grande quantità di linfociti che sono stimati essere superiori al numero di cellule della circolazione sanguigna. Le cellule T sono dirette verso il derma dall'antigene leucocitario cutaneo (CLA- cutaneous leukocyte antigen). I principali sub-congiunti di cellule T sono : CD4+, Th1, Th2 e Th17.

Sono stati identificati un sub-congiunto di cellule T circolanti che si dirigono verso la pelle e producono IL-22: sono anche capaci di mantenere la funzione di barriera nelle superfici esposte del corpo.

I macrofagi (CD14+) sono rari nel derma, ma i monociti , che si differenziano rapidamente in macrofagi, si reclutano efficacemente dopo un evento lesivo e dopo l'infiammazione.

Nel derma, ci sono anche le cellule natural killer (NK); eliminano cellule infette dai virus e cellule cancerogene con una citotossicità che non viene inibita da MHC (Major histocompatibility complex). Le NK si attivano con gli interferoni o con altre citochine liberate dai macrofagi o dai cheratiociti. Le cellule NK esprimono recettori inibitori (KIR- killer cell immunoglobuline-like receptor) che riconoscono il MHC-I ed evitano attachi indesiderati sul proprio organismo. Possono uccidere le cellule diana attraverso la via perforina-granzima (perforin–granzyme pathway).

I mastociti (MC) sono altre cellule ugualmente importanti dell'infiammazione in risposta ai patogeni. IMC agiscono come cellule sentinelle capaci di riconoscere i segnali di pericolo attraverso TLR , liberando velocemente i mediatori dell'infiammazione come: istamina, leucotrieni, prostaglandine, citochine pro-infiammatorie e immunomodulatrici (IL-1, IL-3, Il-5, IL-6, GM -CSF, IL-4, IL-10, IL-13), oltre molte chemochine. Questa attività può essere indotta da differenti stimoli infiammatori dipendenti dalle IgE e anche non dipendenti dalle IgE. I mastociti possono anche fungere da cellule presentatrici di antigene MHC II limitate, esprimendo molecole specifiche (B7-1, B7-2, CD40) per l'attivazione dei linfociti T.

i prodotti provenienti dai parassiti e batteri possono essere portati all'interno della cellula ed elaborati dai mastociti e presentati in seguito ai linfociti T.

Nello specifico, durante le reazioni di ipersensibilità di tipo I (allergia), i mastociti partecipano alla risposta infiammatoria, liberando mediatori tipo le IgE specifiche dell'antigene, unite ai recettori dell'immunoglobulina E ad alta affinità (FcεRI) nella sua superficie cellulare, reagiscono ad una seconda esposizione allo stesso allergene.