Lezioni ed esercitazioni

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Introduzione

Minacce alla salute e difese dell’organismo: introduzione ai concetti di danno, infezioni ed immunità; principali caratteristiche delle difese innate ed acquisite.

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Il riconoscimento innato e le difese naturali

Le prime linee di difesa al danno e alle infezioni:

la dinamica del processo infettivo;

le barriere naturali.

Il riconoscimento innato:

strategie e meccanismi di riconoscimento di alterazioni nell’omeostasi interna dei tessuti;

riconoscimento innato di segnali di pericolo e infezione: i PRRs;

PRRs signaling e l'inflammosoma attivato dai NLRs.

La risposta innata indotta:

mediatori immunologici solubili e la risposta innata indotta;

i fattori complementari;

attivazione del complemento e meccanismi effettori;

regolazione dell’attivazione del complemento.

La componente cellulare delle difese innate:

le cellule sentinella (mastociti, sistema reticoloendoteliale e le cellule dendritiche);

i fagociti e la fagocitosi;

le cellule natural killer (NK).

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Immunità acquisita: l’antigene e il riconoscimento adattativo

L’antigene e i suoi recettori:

caratteristiche biochimiche dell’antigene e del legame con i recettori dei linfociti: antigenicità e immunogenicità;

l’epitopo, epitopi lineari e conformazionali;

caratteristiche strutturali comuni dei recettori per l’antigene dei linfociti (generalità);

il dominio Ig delle immunoglobuline;

le framework regions e le CDRs del sito di legame per l’antigene;

interazioni antigene-anticorpo: valenza, affinità e avidità.

Generazione somatica della diversità recettoriale:

la diversità anticorpale isotipica, allotipica e idiotipica;

organizzazione dei loci per le catene anticorpali;

meccanismi molecolari della ricombinazione somatica.

Generazione della diversità post-ricombinazionale degli anticorpi:

meccanismi di produzione delle immunoglobuline;

switch isotipico (scambio di classe);

meccanismi molecolari della maturazione per affinità.

L’interazione con l’antigene da parte del recettore dei linfociti T:

struttura del recettore dell’antigene dei linfociti T (TCR);

il processamento e la presentazione dell’antigene ai linfociti T;

interazione MHC-ristretta TCR-antigene.

Generazione somatica della diversità recettoriale nei linfociti T:

i geni del TCR

riarrangiamento dei geni per il TCR.

I segnali e la comunicazione tra le cellule del sistema immunitario:

il network delle interazioni molecolari alla base della trasduzione dei segnali nelle cellule del sistema immunitario;

le principali vie intracellulari di trasmissione dei segnali;

i meccanismi di trasduzione del segnale di BCR e TCR;

chinasi della famiglia Src che trasducono il segnale di BCR e TCR;

principali vie di trasmissione del segnale del BRC e TCR;

alcune principali di molecole di adesione e di co-stimolazione che partecipano al processo.

Citochine:

origine, struttura molecolare, meccanismo d’azione e cellule bersaglio;

principali famiglie di citochine.

Differenziamento e maturazione dei linfociti B:

fasi e meccanismi del differenziamento e della selezione dei linfociti B nel midollo osseo;

maturazione e attivazione dei linfociti B negli organi linfoidi periferici.

Differenziamento e maturazione dei linfociti T:

differenziamento e selezione timica dei linfociti T;

i meccanismi timici di selezione positiva e negativa;

“omeostasi” periferica dei linfociti T.

Struttura funzionale degli organi linfoidi:

il midollo osseo e l’emopoiesi

struttura e funzioni del timo;

organizzazione morfo-funzionale degli organi linfoidi secondari;

la ricircolazione e la selezione periferica di linfociti B e T.

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La risposta immunitaria

Processamento e presentazione dell’antigene ai linfociti T:

le molecole del Complesso Maggiore di Istocompatibilità;

organizzazione genica e polimorfismi;

aplotipi MHC;

struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici (MHC di classe I e II);

struttura e funzione del solco combinatorio;

meccanismi cellulari del processamento degli antigeni e generazione dei complessi peptide:MHC I e II.

Innesco delle risposte specifiche cellulomediate e maturazione dei linfociti T effettori:

cellule che presentano l’antigene ai linfociti T CD4+ (APC professionali) e cellule che lo presentano ai linfociti T CD8+;

elaborazione (processazione) degli antigeni extracellulari ed intracellulari e cross-presentazione;

innesco e attivazione dei linfociti T: i segnali costimolatori;

principali sottopopolazioni di linfociti CD4;

ruolo delle citochine nel differenziamento polarizzato dei linfociti T;

meccanismi effettori dell’immunità cellulomediata;

il network immunitario: riconoscimento congiunto e cooperazione tra linfociti T e B.

Meccanismi effettori dell’immunità umorale:

innesco e attivazione dei linfociti B;

il centro germinativo e il suo ruolo nell’ipermutazione somatica e nello scambio isotipico;

attivazione timo-indipendente dei linfociti B;

funzioni biologiche delle classi e sottoclassi anticorpali;

meccanismi effettori dell’immunità umorale.

La transizione tra la fase innata e la fase acquisita della risposta:

caratteristiche funzionali delle cellule linfoidi innate;

caratteristiche fenotipiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e MZ, linfociti T-NK e gδ).

Le difese al punto di ingresso dei patogeni:

il compartimento immunitario degli epiteli: principali caratteristiche e peculiarità;

tolleranza e risposta immunitaria reattiva a livello delle mucose.

Regolazione delle risposte immunitarie:

i meccanismi intrinseci (cellulo-autonomi) della tolleranza;

il controllo soppressivo dell’attivazione dei linfociti;

le cellule regolatorie.

Meccanismi della risposta immunitaria alle infezioni:

l’interazione ospite/patogeno e la malattia infettiva;

i meccanismi innati di risposta e l’innesco delle risposte specifiche;

ruolo dei linfociti T e B effettori;

risposta nelle infezioni da batteri extracellulari;

risposta nelle infezioni da batteri intracellulari;

risposta nelle infezioni virali;

risposta nelle infezioni da parassiti.

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Immunopatologia

Deficienze primarie e secondarie della risposta immunitaria

deficit del sistema immunitario;

il virus HIV e l’AIDS;

principali immunodeficienze primarie: classificazione, basi genetiche e manifestazioni cliniche (cenni).

Ipersensibilità ed allergie:

le reazioni di ipersensibilità (classificazione di Gell e Coombs)

concetti generali delle reazioni di ipersensibilità;

meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni anafilattiche;

meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni citolitiche o citotossiche;

meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni da immunocomplessi;

ipersensibilità ritardata.

La tolleranza immunitaria e le malattie autoimmuni:

i meccanismi del mantenimento delle tolleranza verso il self;

meccanismi di perdita della tolleranza;

classificazione e patogenesi delle malattie autoimmuni;

principali malattie autoimmuni (cenni).

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Totale ore lezioni ed esercitazioni

52

di cui di esercitazioni

0

Ulteriori attività di didattica assistita

Ore

 Attività seminariale

0

Seminari e/o testimonianze: un assaggio di letteratura scientifica su argomenti di immunologia teorica e sperimentale (4 lezioni, due seminari in lingua inglese e due tutorials con lettura individuale e presentazione in aula di articoli peer-reviwed).
 
1. Engineering molecular recognition.
General principles of antigen-antibody interaction.
Papers presentation: antibodies structure, the paratope and the superfluous luxury of paired domains (Muyldermans, S., Cambillau, C., & Wyns, L. 2001. Recognition of antigens by single-domain antibody fragments: the superfluous luxury of paired domains. Trends in Biochemical Sciences, 26(4), 230–235); binding of heavy-chain antibodies to the antigen: the convex knob (De Genst, E. et al. 2006. Molecular basis for the preferential cleft recognition by dromedary heavy-chain antibodies. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103(12), 4586–4591. http://doi.org/10.1073/pnas.0505379103).

2. Current theories and advances on tolerance versus self antigens: the original Burnet’s self-Nonsolf model, the Infectious-Nonself model and the danger theory.
Paper presentation: Yu, W., Jiang, N., Ebert, P. J. R., Kidd, B. A., Müller, S., Lund, P. J., et al. (2015). Clonal Deletion Prunes but Does Not Eliminate Self-Specific alpha-beta CD8(+) T Lymphocytes. Immunity, 42(5), 929–941. http://doi.org/10.1016/j.immuni.2015.05.001

8

Totale ore dedicate ad altre attività di didattica assistita

8

Totale ore complessive

6