La risposta immunitaria umorale o risposta immunitaria cellulo-mediata, semplicemente, risposta immunitaria è un tipo di reazione immunitaria mediata - nella fase finale - dai linfociti B attivati, altrimenti conosciuti come plasmacellule. Mediante la risposta umorale, le plasmacellule iniziano la secrezione delle immunoglobuline effettrici, capaci di riconoscere un antigene specifico; le immunoglobuline sono, genericamente, definite come anticorpi.
Il tipo di risposta umorale differisce per molti aspetti dalla risposta immunitaria innata poiché essa rappresenta un sistema molto specifico. A differenza della risposta innata, che può essere considerata un tipo di risposta "generica", la risposta umorale è specifica per un singolo antigene. In altre parole, la sintesi di anticorpi e la neutralizzazione del patogeno (batterico, virale o tossinico) avviene grazie al riconoscimento specifico dell'antigene.
La differenza tra risposta umorale e risposta innata, inoltre, è relativa alla velocità di riconoscimento del patogeno. La risposta innata è molto veloce nel riconoscere i potenziali patogeni mentre la risposta umorale ha bisogno di più step, ciascuno dei quali è contraddistinto da un tempo (lag) proprio e variabile.
Meccanismo d'azione degli anticorpi
La formazione degli anticorpi, che avviene nell'ultimo stadio di perfezionamento della risposta immunitaria umorale, serve a neutralizzare il patogeno operando in tre, diversi, modi. Il primo metodo serve a impedire l'aggancio del patogeno al bersaglio, mentre gli altri due metodi sfruttano il sistema del complemento.
- Impedendo l'aggancio tra recettore e bersaglio proteico. La maggior parte dei patogeni si agganciano alla cellula bersaglio e - a volte - penetrano in essa attraverso il riconoscimento e l'aggancio di specifiche proteine presenti sulla membrana. Il patogeno possiede uno o più specifici recettori capaci di rilevare le proteine di membrana e, ad esse, agganciarsi. Il blocco selettivo dei recettori specifici non permette l'aggancio del patogeno alla cellula.
- Attivazione del sistema del complemento. L'aggancio degli anticorpi verso l'antigene specifico può non avere un risultato diretto ma permette al sistema del complemento di riconoscere la zona FC degli anticorpi e, grazie a questo riconoscimento, attuare due strade: la fagocitosi, operata dai macrofagi oppure la rottura dell'integrità della membrana attraverso la formazione di pori.
Fasi operative nella risposta umorale
La secrezione degli anticorpi è il processo finale di una serie di complessi eventi che originano da tipi cellulari altrettanto diversi. Nella maggior parte dei casi, la risposta umorale avviene grazie al co-intervento di linfociti B e linfociti T helper sebbene, in alcuni casi, la biosintesi di anticorpi si manifesta anche senza l'ausilio dei linfociti T helper.
I due tipo di risposta umorale, timo dipendente e indipendente, sono classificati in base al supporto dei linfociti T helper.
Risposta timo-indipendente
La risposta immunitaria timo-indipendente avviene a seguito del contatto dei recettori di membrana dei linfociti B (BCR o B cell receptors) con l'antigene di superficie del patogeno, ad esempio il lipopolisaccaride batterico o LPS. A seguito del contatto, il linfocita B inizia la produzione di anticorpi specifici contro l'antigene.
Reazione timo-indipendente tra linfocita B e antigene. In questa reazione le cellule T helper non sono coinvolte.
La risposta timo indipendente, pur essendo veloce, è generalmente meno specifica e non permette il cambio di classe degli anticorpi.
Risposta timo-dipendente
La risposta timo-dipendente avviene grazie alla cooperazione tra linfociti B naive (che non hanno ancora avuto contatto con l'antigene di competenza) e linfociti T helper attivati. I linfociti B possiedono una specificità per gli antigeni di superficie dei patogeni che riconoscono grazie ai recettori di membrana BCR. Dopo il riconoscimento avviene l'internalizzazione e la frammentazione del patogeno con la formazione di altri antigeni che vengono esposti nelle molecole del complesso maggiore di istocompatibilità della cellula B (MHC II).
Schematizzazione della risposta immunitaria timo-dipendente. La risposta immunitaria tipo-dipendente rappresenta un complesso meccanismo attraverso il quale, in modo preciso e coordinato, i linfociti B, i linfociti T helper e i macrofagi collaborano tra loro attraverso lo scambio di segnali chimici.
I linfociti T helper, a questo punto possono rilevare il sistema MHC II-Antigene e, normalmente, hanno già avuto modo di interagire con l'antigene presentato, in precedenza, dai macrofagi. In altre parole, seguendo l'ordine cronologico, un macrofago "rileva" una molecola o una entità estranea e, a seguito della fagocitosi la internalizza ed espone gli antigeni che attivano il linfocita T helper. Il linfocita T helper attivato, alternativamente conosciuto come linfocita T helper armato, ha - questa volta - come bersaglio una cellula B naive che ha appena incontrato il proprio antigene e, esattamente come è avvenuto con il macrofago, ha internalizzato il patogeno ed ha esposto gli antigeni attraverso il complesso maggiore di istocompatibilità.
In un secondo passo, il linfocita T helper armato riconosce il linfocita B grazie all'antigene esposto in superficie e interagisce con esso mediante il contatto diretto tra il CD40 e il CD40L rispettivamente presenti sul linfocita B e sul linfocita T helper. Il secondo passo dell'interazione tra linfociti prevede la secrezione di interleuchina-4 (IL-4) da parte del linfocita T helper che viene captata dal linfocita B.
Attraverso il CD40L e il CD40, rispettivamente presente nel linfocita T helper attivato e nel linfocita B, avviene la segnalazione tra i due linfociti. Inoltre, il linfocita T helper armato inizia la secrezione di interleuchine attivatrici, che modulano positivamente la "maturazione" dei linfociti B e la relativa trasformazione in plasmacellule.
A seguito di questo, complesso, sistema di scambi di informazione il linfocita B inizia la maturazione e si trasforma da linfocita B naive, cioè vergine, a linfocita B attivato o plasmacellula. Le plasmacellule sono le cellule capaci di sintetizzare anticorpi.
Riconoscimento congiunto
Il riconoscimento congiunto o coattivazione è un meccanismo attraverso il quale la risposta immunitaria timo-dipendente, nei confronti di un intero patogeno, è enormemente migliorata grazie alla capacità di riconoscimento congiuta operata dai linfociti B e i linfociti T helper attivati. I linfociti B, attraverso i loro recettori di membrana (BCR) sono capaci di riconoscere soltanto gli antigeni di superficie dei patogeni, che rappresentano una minima aliquota del pool antigenico esprimibile dal patogeno stesso. Gli antigeni endocellulari, ad esempio, non sono direttamente percepiti dai BCR. Tuttavia, dopo l'internalizzazione del linfocita B naive, e la digestione endocellulare, alcuni di questi antigeni endocellulari sono processati ed espressi a livello del complesso maggiore di istocompatibilità: il linfocita B, in altre parole, rileva il patogeno grazie all'aggancio di un antigene di superficie ma, nella fase successiva post-internalizzazione, esprime nell'MHC altri antigeni.
Lo stesso processo è operato dai macrofagi che, dopo la fagocitosi del patogeno, esprimono nel complesso maggiore di istocompatibilità gli antigeni interni del patogeno che possono "attivare" i linfociti T-helper. Un linfocita T-helper attivato nei confronti di un antigene endocellulare può interagire con un linfocita B che esprime nell'MHC l'antigene endocellulare del patogeno, attivandolo e permettendo la maturazione del linfocita B in plasmacellula B generante anticorpi.
Questo sistema permette di migliorare enormemente la risposta genetica, lo switch di classe, e la sintesi di immunoglobuline ancora più efficaci nella neutralizzazione della minaccia.
Riconoscimento congiunto in H. influenzae
La coattivazione è un processo che migliora con il progredire degli anni e, per questa ragione, il sistema immunitario dei bambini non è in grado di operarla. Haemophilus influenzae è um batterio gram negativo responsabile di severe infezioni, tra le quali la meningite. Il batterio è agevolmente rilevato e neutralizzato da un sistema immunitario adulto, capace di coattivare la risposta immunitaria, ma spesso non è sufficientemente contrastato dal siistema immunitario del bambini. Per questa ragione, l'incidenza delle meningiti è enormemente superiore nei bambini rispetto agli adulti.
Per ovviare a questo problema, si sfrutta in modo artificioso, la coattivazione attraverso la sommministrazione di un vaccino che, oltre a contenere antigeni di H. influenzae, contiene la tossina del tetano (Clostridium tetani), contro la quale tutti i bambini sono vaccinati. In questo modo, il sistema immunitario processa la tossina tetanica che è agganciata agli antigeni di H. influenzae emulando, di fatto, una coattivazione.
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