Tutti gli esseri viventi sono soggetti all’attacco di agenti che causano malattie. Anche i batteri, così piccoli che più di un milione potrebbe stare sulla testa di uno spillo, hanno sistemi di difesa contro l’infezione da parte dei virus. Questo tipo di protezione diventa più sofisticato man mano che gli organismi diventano più complessi.
Gli animali multicellulari hanno cellule o tessuti dedicati per affrontare la minaccia di un’infezione. Alcune di queste risposte avvengono immediatamente in modo che un agente infettivo possa essere rapidamente contenuto. Altre risposte sono più lente ma sono più adatte all’agente infettante. Collettivamente, queste protezioni sono conosciute come il sistema immunitario. Il sistema immunitario umano è essenziale per la nostra sopravvivenza in un mondo pieno di microbi potenzialmente pericolosi, e una seria compromissione anche di un solo braccio di questo sistema può predisporre a gravi infezioni, anche mortali.
Immunità non specifica (innata)
Il sistema immunitario umano ha due livelli di immunità: immunità specifica e non specifica. Attraverso l’immunità non specifica, chiamata anche immunità innata, il corpo umano si protegge dal materiale estraneo che viene percepito come dannoso. Microbi piccoli come virus e batteri possono essere attaccati, così come organismi più grandi come i vermi. Collettivamente, questi organismi sono chiamati patogeni quando causano malattie nell’ospite.
Tutti gli animali hanno difese immunitarie innate contro gli agenti patogeni comuni. Queste prime linee di difesa includono barriere esterne come la pelle e le membrane mucose. Quando gli agenti patogeni fanno breccia nelle barriere esterne, per esempio attraverso un taglio nella pelle o quando vengono inalati nei polmoni, possono causare gravi danni.
Alcuni globuli bianchi (fagociti) combattono gli agenti patogeni che riescono a superare le difese esterne. Un fagocita circonda un agente patogeno, lo prende e lo neutralizza.
Immunità specifica
Sebbene i fagociti sani siano fondamentali per una buona salute, non sono in grado di affrontare alcune minacce infettive. L’immunità specifica è un complemento alla funzione dei fagociti e di altri elementi del sistema immunitario innato.
In contrasto con l’immunità innata, l’immunità specifica permette una risposta mirata contro un patogeno specifico. Solo i vertebrati hanno risposte immunitarie specifiche.
Due tipi di globuli bianchi chiamati linfociti sono vitali per la risposta immunitaria specifica. I linfociti sono prodotti nel midollo osseo e maturano in uno dei diversi sottotipi. I due più comuni sono le cellule T e le cellule B.
Un antigene è un materiale estraneo che scatena una risposta da parte delle cellule T e B. Il corpo umano ha cellule B e T specifiche per milioni di antigeni diversi. Di solito pensiamo agli antigeni come parte dei microbi, ma gli antigeni possono essere presenti in altri ambienti. Per esempio, se una persona ricevesse una trasfusione di sangue che non corrisponde al suo gruppo sanguigno, potrebbe scatenare reazioni da parte delle cellule T e B.
Un modo utile per pensare alle cellule T e B è il seguente: Le cellule B hanno una proprietà che è essenziale. Possono maturare e differenziarsi in plasmacellule che producono una proteina chiamata anticorpo. Questa proteina è specificamente mirata a un particolare antigene. Tuttavia, le cellule B da sole non sono molto brave a produrre anticorpi e si affidano alle cellule T per fornire il segnale che devono iniziare il processo di maturazione. Quando una cellula B correttamente informata riconosce l’antigene a cui è codificata per rispondere, si divide e produce molte plasmacellule. Le plasmacellule poi secernono un gran numero di anticorpi, che combattono gli antigeni specifici che circolano nel sangue.
Le cellule T sono attivate quando un particolare fagocita noto come cellula presentante l’antigene (APC) mostra l’antigene a cui la cellula T è specifica. Questa cellula mista (per lo più umana ma che mostra un antigene alla cellula T) è un innesco per i vari elementi della risposta immunitaria specifica.
Un sottotipo di cellula T conosciuta come cellula T helper svolge una serie di ruoli. Le cellule T helper rilasciano sostanze chimiche per
- aiutare ad attivare le cellule B a dividersi in plasmacellule
- chiamare i fagociti a distruggere i microbi
- attivare le cellule T killer
Una volta attivate, le cellule T killer riconoscono le cellule del corpo infette e le distruggono.
Le cellule T regolatrici (chiamate anche cellule T soppressorie) aiutano a controllare la risposta immunitaria. Riconoscono quando una minaccia è stata contenuta e poi inviano segnali per fermare l’attacco.
Organi e tessuti
Le cellule che compongono la risposta immunitaria specifica circolano nel sangue, ma si trovano anche in una varietà di organi. All’interno dell’organo, i tessuti immunitari permettono la maturazione delle cellule immunitarie, intrappolano gli agenti patogeni e forniscono un luogo dove le cellule immunitarie possono interagire tra loro e montare una risposta specifica. Gli organi e i tessuti coinvolti nel sistema immunitario includono il timo, il midollo osseo, i linfonodi, la milza, l’appendice, le tonsille e le placche di Peyer (nell’intestino tenue).
Infezione e malattia
L’infezione avviene quando un patogeno invade le cellule del corpo e si riproduce. L’infezione di solito porta ad una risposta immunitaria. Se la risposta è rapida ed efficace, l’infezione sarà eliminata o contenuta così rapidamente che la malattia non si verificherà.
A volte l’infezione porta alla malattia. (Qui ci concentreremo sulla malattia infettiva e la definiremo come uno stato di infezione segnato da sintomi o prove di malattia). La malattia può verificarsi quando l’immunità è bassa o compromessa, quando la virulenza dell’agente patogeno (la sua capacità di danneggiare le cellule dell’ospite) è alta, e quando il numero di agenti patogeni nel corpo è grande.
A seconda della malattia infettiva, i sintomi possono variare notevolmente. La febbre è una risposta comune all’infezione: una temperatura corporea più alta può aumentare la risposta immunitaria e fornire un ambiente ostile agli agenti patogeni. L’infiammazione, o gonfiore causato da un aumento di liquido nella zona infetta, è un segno che i globuli bianchi sono all’attacco e rilasciano sostanze coinvolte nella risposta immunitaria.
La vaccinazione funziona per stimolare una risposta immunitaria specifica che creerà cellule B e T di memoria specifiche per un certo patogeno. Queste cellule di memoria persistono nel corpo e possono portare ad una risposta rapida ed efficace nel caso in cui il corpo incontri nuovamente l’agente patogeno.
Per saperne di più sulla vaccinazione, vedi l’attività Come funzionano i vaccini.