Docente

prof. Gaetano Vitale ( gaetano.vitale@uniud.it)

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di introdurre lo studente allo studio delle difese immunitarie dei Vertebrati.

Competenze acquisite

- Conoscenza approfondita dei meccanismi molecolari e cellulari responsabili delle difese dell’organismo al danno e alle infezioni. 
- Conoscenza di base dei principali meccanismi patogenetici immuno-mediati.
- Conoscenza a titolo esemplificativo di alcuni modelli sperimentali utili allo studio e alla manipolazione della risposta immune.

Programma

Introduzione ai concetti di infezione, interazioni ospite-parassita ed immunità; principali caratteristiche delle difese innate ed acquisite.

Il riconoscimento innato e l’immunità naturale. Le linee di difesa dell’immunità naturale:

Il processo infettivo e le difese naturali; strategie e meccanismi di riconoscimento dei segni di un processo infettivo; PAMPs microbici e principali PRRs.

Meccanismi umorali innati: 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 componenti innate delle risposte immunitarie (generalità introduttive): mediatori immunologici solubili nelle risposte innate; le cellule natural killer (NK).

Immunità acquisita: l’antigene e il riconoscimento specifico. L’antigene: i concetti di antigienicità e immunogenicità; epitopi lineari e conformazionali; la struttura molecolare degli anticorpi; il dominio Ig; le framework regions e le CDRs; interazioni antigene-anticorpo: valenza, affinità e avidità.

Generazione somatica della diversità recettoriale (dal precursore staminale al linfocita maturo vergine): la diversità anticorpale isotipica, allotipica e idiotipica; organizzazione dei loci per le catene anticorpali; meccanismi molecolari della ricombinazione.

Generazione somatica della diversità recettoriale (linfocita maturo attivato): meccanismi di assemblaggio delle immunoglobuline; switch isotipico; maturazione dell’affinità degli anticorpi.

Il riconoscimento dell’antigene da parte dei linfociti T: struttura del recettore dell’antigene dei linfociti T (TCR); il processamento e la presentazione dell’antigene ai linfociti T; riconoscimento dell’antigene MHC-ristretto da parte dei linfociti T.

Generazione somatica della diversità recettoriale nei linfociti T: i geni del TCR riarrangiamento dei geni per il TCR.

Immunità acquisita: linfociti e meccanismi di base. I segnali e la comunicazione tra le cellule del sistema immunitario (SI): il network delle interazioni molecolari alla base della trasduzione dei segnali nelle cellule del SI; le principali vie intracellulari di trasmissione dei segnali; citochine: origine, struttura molecolare, meccanismo d’azione e cellule bersaglio.

Trasmissione dei segnali nelle cellule del sistema immunitario: 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.

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 secondari.

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 e funzione degli organi linfoidi: il midollo osseo e l’emopoiesi, struttura e funzioni del timo; organizzazione morfo-funzionale degli organi linfoidi secondari; la ricircolazione dei linfociti e la selezione periferica di linfociti B e T. Immunità acquisita: la risposta immunitaria. I geni e le proteine del complesso maggiore di istocompatibilità (MHC): 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; cross-presentazione; innesco e attivazione dei linfociti T: i segnali costimolatori; sottopopolazioni di linfociti CD4 (cellule Th1, Th2, Th17 e Treg); 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.

Immunità delle mucose: il compartimento immunitario mucosale: principali caratteristiche e peculiarità; tolleranza e risposta immunitaria a livello delle mucose (cenni). La memoria naturale: caratteristiche e funzioni delle principali popolazioni cellulari responsabile delle risposta di memoria naturale (cellule B1 e MZ, linfociti T NK e γδ).

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/parassita e la malattia infettiva; i meccanismi innati di risposta e l’innesco delle risposte specifiche; ruolo dei linfociti T e B effettori; risoluzione della risposta; le cellule memoria. Infezioni e immunità: immunità verso i virus; immunità verso i batteri extracellulari; immunità verso i batteri intracellulari; immunità verso i parassiti. Immunopatologia. 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; classificazione e patogenesi delle malattie autoimmuni; meccanismi di perdita della tolleranza; principali malattie autoimmuni (cenni). Deficienze primarie e secondarie della risposta immunitaria, deficit del sistema immunitario; immunodeficienze acquisite; principali immunodeficienze primarie: basi genetiche e manifestazioni cliniche (cenni).

Totale ore lezioni ed esercitazioni               52

Seminari e/o testimonianze: l’immunologia sperimentale (4 lezioni, due frontali e due tutorials con lettura individuale e discussione in classe di letteratura selezionata): Interazioni antigene-anticorpo: principi ed applicazioni, tutorial sulle applicazioni biotecnologiche degli anticorpi, modelli per lo studio e l’indagine sperimentale del sistema immunitario, tutorial sull’uso di modelli animali per lo studio del sistema immunitario.     8

Totale ore dedicate ad altre attività di didattica assistita     8

Totale ore complessive   60

Modalità d'esame

Orale

Testi consigliati

K. Murphy et al., JANEWAY’S “IMMUNOBIOLOGIA, IL SISTEMA IMMUNITARIO IN STATO DI SALUTE E MALATTIA” 7a Ed. Piccin

Peter PARHAM, “IL SISTEMA IMMUNITARIO” 1a Ed. (3a americana) EDISES

Tak W. MAK e Mary SAUNDERS, “FONDAMENTI DI IMMUNOLOGIA” Zanichelli

Ulteriore materiale didattico o informazioni reperibili sul sito on-line del materiale didattico dell’Università di Udine.