Barriere anatomiche, fisiologiche e batteri

La pelle e le mucose come prima linea di difesa

La pelle e le mucose sono le prime linee di difesa contro l'ingresso di agenti patogeni nell'organismo. La pelle è la barriera più esterna, particolarmente resistente a batteri e parassiti. Lo strato più esterno della pelle, lo strato corneo, è impenetrabile ai batteri a causa dei forti legami intercellulari che impediscono ai batteri di entrare nel derma. Il derma è un ambiente ipossico, che lo rende sfavorevole alla crescita dei batteri. Le cellule dermiche sono anche ricche di proteasi che distruggono le proteine estranee come la parete cellulare batterica. Le ghiandole della pelle producono sudore e sebo che sono antimicrobici e forniscono anche una barriera idrofobica che impedisce l'adesione dei batteri. Le mucose del naso e della bocca hanno una permeabilità batterica molto elevata. Questo vale anche per il tratto gastrointestinale, che è una barriera luminale altamente permeabile a causa dell'ampia superficie e del fatto che i batteri vengono attivamente trasportati attraverso di essa mediante movimenti peristaltici. Le cellule epiteliali intestinali sono quindi dotate di giunzioni strette che impediscono il passaggio di grandi macromolecole e batteri nocivi. Le giunzioni strette nell'epitelio intestinale sono regolate dal sistema nervoso autonomo, che innesca anche l'espulsione riflessa dei batteri dopo l'ingestione contraendo il diaframma, i muscoli addominali e i movimenti peristaltici.

Il tratto respiratorio e gastrointestinale come seconda barriera

Il tratto respiratorio e gastrointestinale sono le prossime barriere del corpo umano per proteggerlo dagli agenti patogeni. Le vie respiratorie hanno una mucosa ciliata in grado di intrappolare polvere, batteri e virus. Il muco sul rivestimento della mucosa intrappola grandi agenti patogeni e viene espulso con l'aiuto dei movimenti peristaltici. I batteri intestinali vengono per lo più uccisi dal pH acido dello stomaco. Le proteasi gastriche abbattono anche la parete cellulare batterica e uccidono i batteri. L’acido cloridrico (HCl) inibisce la crescita batterica. I macrofagi intestinali sono le principali cellule immunitarie del tratto gastrointestinale, mentre le cellule epiteliali intestinali sono dotate di recettori Toll-like che riconoscono i modelli molecolari associati ai patogeni (PAMP) e innescano il rilascio di citochine proinfiammatorie. Anche i riflessi gastrointestinali svolgono un ruolo nello stimolare la risposta immunitaria. Il riflesso gastrocolico induce movimenti peristaltici dopo un pasto, che aumentano il passaggio di macromolecole e antigeni batterici dal tratto gastrointestinale al sangue.

Immunità umorale

L’immunità umorale è la prima linea di difesa contro gli agenti patogeni. È mediato da anticorpi prodotti dalle cellule B. Le cellule B si attivano quando riconoscono i modelli molecolari associati ai patogeni (PAMP) sulla loro superficie attraverso il recettore delle cellule B. I PAMP più importanti sono il lipopolisaccaride batterico (LPS), i peptidoglicani batterici e gli acidi nucleici virali. Le cellule B vengono attivate durante la risposta immunitaria innata, mentre le cellule T vengono attivate durante la risposta adattativa. Le cellule B sono cellule B a riposo o plasmacellule. Le plasmacellule producono anticorpi in forma inattiva, che si attiva quando la cellula B viene distrutta. Le immunoglobuline comprendono cinque classi diverse: IgA (immunoglobulina A), IgG (immunoglobulina G), IgM (immunoglobulina M), IgD (immunoglobulina D) e IgE (immunoglobulina E). Le immunoglobuline si trovano nei fluidi delle mucose, nel sangue e nei tessuti immunitari e linfoidi. Proteggono il corpo dagli agenti patogeni neutralizzandoli, opsonizzandoli e inducendo l'agglutinazione. Le immunoglobuline sono importanti anche nei trapianti, dove il rischio di infezione è elevato. Anche le proteine del complemento fanno parte dell’immunità umorale. Vengono attivati dalla via classica in presenza di anticorpi e PAMP. Il sistema del complemento è costituito da oltre 30 proteine che interagiscono tra loro per formare una cascata immunitaria. La funzione principale del sistema del complemento è eliminare gli agenti patogeni, inclusi batteri e virus.

Immunità cellulare Cellule T, macrofagi e cellule dendritiche

Le cellule T sono cruciali per la risposta immunitaria adattativa. Riconoscono i modelli molecolari associati ai patogeni (PAMP) e gli autoantigeni. I macrofagi sono un tipo cruciale di cellule immunitarie. La loro capacità di riconoscimento è ampia ma la loro capacità di risposta è limitata. Riconoscono gli agenti patogeni attraverso modelli molecolari associati ai patogeni (PAMP) come LPS batterici e peptidoglicani, proteine virali, acidi nucleici e melanina. I macrofagi sono attivati dalle cellule T CD4+ e possono differenziarsi in macrofagi M1 (classici), che secernono citochine proinfiammatorie, o macrofagi M2 (alternativi), che secernono citochine antiinfiammatorie.

Conclusione

Il corpo umano è un ambiente privilegiato per gli agenti patogeni ed è protetto da un efficiente sistema immunitario. Diverse barriere anatomiche e fisiologiche creano un ambiente ostile per microbi e agenti patogeni. La prima linea di difesa è la pelle e le mucose, che intrappolano ed espellono gli agenti patogeni. Il tratto respiratorio e quello gastrointestinale rappresentano le barriere successive e sono protetti dalle immunoglobuline e dalle proteine del complemento. Infine, le cellule T, i macrofagi e le cellule dendritiche sono le principali cellule dell’immunità cellulare che uccidono direttamente i patogeni.