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Aspetti generali della risposta immunitaria. Immunità innata.Organizzazione del sistema immunitario.

Abbass K, Lichtman AH e Pillai S Immunologia cellulare e molecolare, ed. EDRA, 2022

Abbass K, Lichtman AH e Pillai S Le basi dell'Immunologia. Fisiopatologia del Sistema Immunitario ed. EDRA, 2017

Kenneth Murphy & Casey Weaver Immunobiologia di Janaway Ed Piccin nona edizione

IER, LYCZAK, WETZELER Immunologia Padova Piccin 2006

P. PARHAM Il Sistema Immunitario. Napoli Edises 2017.

Il corso si prefigge di fornire le conoscenze dei componenti cellulari e molecolari e del funzionamento del sistema immunitario ed inoltre dei meccanismi di malattia che coinvolgono il sistema immunitario.

E' richiesta il possesso delle nozioni di base di biologia cellulare, di citologia e di istologia

Lezioni Frontali;
Studio Autonomo;
Incontri e discussione con il docente.

L'esame consiste in una prova scritta di 30 domande a risposta multipla da superare con votazione minima di 18/30 da svolgersi in 30 minuti. Previo superamento dell'esame scritto, lo studente può chiedere di essere esaminato oralmente per modificare il proprio voto.

Il docente riceve gli studenti su richiesta.

Caratteristiche generali della risposta immunitaria: risposta innata e acquisita (risposta umorale e cellulo-mediata). Basi cellulari e molecolari della risposta immunitaria. Origine della specificità e della diversità dei linfociti. Selezione clonale.
Organizzazione del sistema immunitario: caratteristiche generali degli organi, dei tessuti e delle cellule. Ontogenesi, differenziazione, caratteristiche fenotipiche e funzionali delle popolazioni e sottopopolazioni linfocitarie. Interazioni cellulari necessarie per generare una risposta immunitaria. Sistemi di comunicazione tra le cellule (molecole di adesione, recettori di homing, citochine) Organi linfoidi primari e secondari. Distribuzione e ri-circolazione delle cellule immunitarie. Organogenesi dei linfonodi.
Immunità innata: barriere anatomiche, fisiologiche e biochimiche, fagocitiche e infiammatorie. I recettori dell'immunità innata. I profili molecolari associati ai patogeni (PAMP) ed i recettori dei profili molecolari (TLR, NLR, RLR ecc.). Fagocitosi: aspetti cellulari e molecolari della fagocitosi i e killing intracellulare (meccanismi ossigeno e azoto-dipendenti e indipendenti) dei neutrofili e dei macrofagi. I linfociti dell’immunità innata (ILC1,2,3). Le cellule Natural killer (NK): origine e caratteristiche fenotipiche. Riconoscimento delle cellule bersaglio. Recettori inibitori e stimolatori. Meccanismi litici. Interazioni tra immunità innata e acquisita.
Il complemento nella risposta innata e specifica: genetica e struttura molecolare dei componenti. Meccanismi di attivazione. La via classica, la via alternativa e via lectinica. Il controllo dell’attivazione. Funzioni biologiche litiche e non litiche.
Riconoscimento dell’immunità specifica
L’antigene: concetti di antigene, immunogeno, determinante antigenico o epitopo, carrier, aptene. Caratteristiche fisico-chimiche dell’antigene come molecola immunogenica. Antigeni timo-dipendenti e timo-indipendenti, superantigeni.
Il recettore per l’antigene dei linfociti B: le immunoglobuline. Struttura e funzioni della molecola solubile (anticorpo) e del recettore di membrana per l’antigene dei linfociti B (BCR). Il sito combinatorio. Isotipia, allotipia, idiotipia. Biosintesi e catabolismo. Le classi e sottoclassi differenze strutturali e funzionali. Gli anticorpi monoclonali: concetto, metodologia, applicazioni. Evoluzione della superfamiglia delle immunoglobuline.
La reazione antigene-anticorpo: affinità, avidità, specificità, cinetica della reazione antigene-anticorpo. Metodiche per lo studio dell’interazione antigene-anticorpo: reazioni indirette (agglutinazione, precipitazione, deviazione del complemento) e dirette (immunofluorescenza, RIA, ELISA, immunoblot). Citometria a flusso attivata dalla fluorescenza (FACS).
Il recettore per l’antigene dei linfociti T: Struttura molecolare dei prodotti genici del TCR e CD3
Le molecole del Complesso Maggiore di Istocompatibilità (MHC): organizzazione genica e polimorfismo. Struttura molecolare e classificazione dei prodotti genici (MHC di classe I e II). Struttura e funzione del solco combinatorio. Ruolo delle molecole MHC di classe I e II nella presentazione dell’antigene. Molecole presentanti l’antigene non convenzionali.
La presentazione dell’antigene al sistema immunitario. Riconoscimento dell’antigene nativo da parte dei linfociti B e riconoscimento MHC-ristretto da parte dei linfociti T. Cellule presentanti l’antigene, APC, ai linfociti T CD4+ (APC professionali) ed quelle ai linfociti T CD8+. Elaborazione (processazione) degli antigeni extracellulari ed intracellulari. Cross presentazione su MHC classe I e classe II. Autofagia. Metodologie sperimentali per lo studio dell’interazione TCR-MHC
Genesi della diversità dei recettori linfocitari per l'antigene, TCR e BCR. Organizzazione dei geni e meccanismi di riarrangiamento somatico.
Sviluppo del repertorio linfocitario B e T: meccanismi cellulari e molecolari che operano dal precursore staminale al linfocita T o B maturo vergine. Principali fattori del differenziamento cellulare antigene indipendente. Selezione positiva e selezione negativa dei linfociti T nel timo. Selezione dei linfociti B nel midollo osseo. I marcatori ed i metodi di studio dello sviluppo linfocitario.
Meccanismo d’azione dei recettori dell’immunità
Attivazione dei linfociti T e B: Definizioni e concetti generali. I sistemi di trasduzione del segnale dei recettori per l'antigene. Meccanismi molecolari coinvolti ed i fattori trascrizionali nella proliferazione e differenziazione antigene-dipendente. Principali molecole accessorie, di molecole di adesione ed i principali sistemi di costimolatori e coregolatori che partecipano al processo di attivazione linfocitaria.
Le citochine ed i loro recettori: origine e struttura molecolare. Le caratteristiche generali delle citochine. L'espressione delle citochine ed il meccanismo d'azione delle citochine nell'attivazione trascrizionale dei geni bersaglio: le vie di trasduzione ed i fattori trascrizionali principali coinvolti. Il cross-talk, o integrazione, delle vie di trasduzione dell’immunità innate e specifica.
Meccanismi effettori dell’immunità specifica
Meccanismi effettori dell’immunità umorale. La cooperazione tra linfociti T helper e linfociti B: i meccanismi cellulari e molecolari dell'attivazione linfocitari B T dipendente e indipendente. Cinetica della risposta primaria e di quella secondaria. Fasi follicolari e stadi della maturazione cellulare. Le sottopopolazioni dei linfociti B. Lo switch isotipico, maturazione dell’affinità degli anticorpi. Le funzioni cellulari anticorpo-mediate. Distribuzione cellulare dei recettori per Fc. La riposta IgE mediata. I mastociti e basofili, attivazione e la produzione dei mediatori solubili specifici. Citotossicità anticorpo-dipendente cellulo-mediata. Il killing extracellulare mediante eosinofili e NK.
Il differenziamento dei linfociti T. Meccanismi cellulari e molecolari del differenziamento. Caratteristiche principali, sviluppo delle sottopopolazioni linfocitarie (Th1, Th2, Th17, ecc) e le funzioni nella risposta immunitaria. I principali bersagli cellulari delle citochine: il network di interazioni che controlla le risposte immunitarie innate e acquisite. La regolazione del network.
Meccanismi effettori dell’immunità cellulo-mediata. L’attività macrofagica controllata dai linfociti: attivazione e funzione macrofagica classica di tipo 1 e macrofagica alternativa di tipo 2. I linfociti T citotossici (CTL): attivazione da linfociti pre-citotossici a linfociti citotossici effettori. Fasi e meccanismi molecolari del killing della cellula bersaglio da parte dei CTL. Meccanismi litici. Citotossicità anticorpo-dipendente cellulo-mediata. Metodi per l’isolamento e attivazione dei linfociti T, dei macrofagi. e delle cellule NK. Metodiche per la valutazione funzionale delle cellule immunitarie.
Immunità delle mucose. le cellule M. L'attività cellulare degli organi linfoidi associati alle mucose. La produzione e secrezione di IgA. Immunità delle vie respiratorie, intestinale, cutanea.
La memoria immunitaria I linfociti di memoria T e B e la memoria immunitaria centrale ed effettrice.
La tolleranza immunologica e la regolazione della risposta immunitaria: tolleranza centrale e periferica agli antigeni self. Tolleranza verso antigeni estranei. Tessuti e organi immuno privilegiati. Il ruolo dell’antigene, degli anticorpi, dell’MHC, dei T regolatori (es. T CD4+CD25+, Treg1) o linfociti T soppressori e delle citochine. La rete idiotipica. Meccanismi molecolari della limitazione e regolazione della risposta delle cellule dell’immunità.
La risposta immunitaria nelle malattie infettive: meccanismi di difesa antimicrobici naturali ed acquisiti. Immunità verso virus, batteri, miceti, protozoi e metazoi. Vaccini naturali e sintetici. Principi di sieroterapia e sieroprofilassi. Elusione della reattività immunologica.
IMMUNOPATOLOGIA
Le reazioni di ipersensibilità o immunopatogene: classificazioni. Meccanismi e principali manifestazioni delle reazioni anafilattiche, citolitiche o citotossiche e da immunocomplessi. Ipersensibilità ritardata.
L’autoimmunità e le malattie autoimmuni: ipotesi eziopatogenetiche più accreditate. Classificazione generale delle malattie autoimmuni. Rapporti tra fenotipo HLA e frequenza di malattie autoimmuni. Basi Sperimentali della immunoregolazione.
Cenni sulle immunodeficienze congenite ed acquisite. Difetti dell’immunità innata. Difetti di sviluppo dei linfociti B. Difetti di sviluppo dei linfociti T. Immunodeficienze severe combinate. Le immunodeficienze acquisite e da infezione di virus HIV.

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