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

La pelle è la prima linea di difesa, dato che è l'organo più esteso del corpo...

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;
Figura 1. Schema degli strati della pelle.
Figura 1. Schema degli strati della pelle.

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.

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