Sistema immunitario: difese innate, adattative e vaccini

In quarta, al liceo linguistico come negli altri licei, scienze entra nel corpo umano fra novembre e gennaio: apparati, funzioni, e quasi sempre il sistema immunitario in coda al capitolo. La verifica arriva di solito fra sei e otto settimane da ora. Se state ancora sulla cellula o sul sangue, è il momento giusto per leggere questo schema: l’immunologia ha tanti nomi nuovi, e chi li impara tutti insieme la sera prima li mescola.

Il post serve a chi studia scienze in quarta e a chi, in classe, sente dire “B e T” e “innata e adattativa” senza avere una mappa. Qui trovi la mappa, gli errori che vedo di più e tre domande da verifica con risposta modello.

La mappa: tre livelli di difesa

Conviene pensare a tre livelli, dal più generico al più specifico.

1. Barriere: pelle, mucose, secrezioni (lacrime, saliva con lisozima, muco), acidità dello stomaco, flora batterica normale. Impediscono l’ingresso e non riconoscono nessun patogeno in particolare.
2. Immunità innata: scatta subito (minuti o ore), è uguale per tutti gli agenti patogeni, non ha memoria.
3. Immunità adattativa: più lenta (giorni alla prima esposizione), specifica per un antigene, ha memoria.

La distinzione che il professore vuole sentire è questa: l’innata riconosce “qualcosa che non va” in modo generale, l’adattativa riconosce “proprio questo” e se lo ricorda.

Immunità innata: chi fa cosa

Se un batterio supera la pelle, in pochi minuti entrano in gioco più meccanismi insieme.

• Fagociti (macrofagi, neutrofili): inglobano il patogeno per fagocitosi e lo digeriscono nei lisosomi. I macrofagi derivano dai monociti e stanno nei tessuti; i neutrofili sono i primi ad arrivare.
• Infiammazione: le cellule danneggiate e i mastociti rilasciano segnali chimici (fra cui l’istamina) che dilatano i capillari e li rendono più permeabili. Da qui arrossamento, calore, gonfiore e dolore: sono il segno che i fagociti e il plasma stanno arrivando sul posto.
• Sistema del complemento: un gruppo di proteine del plasma che, attivate, rendono il patogeno più facile da fagocitare, richiamano altre cellule e possono forare la membrana del batterio.
• Cellule natural killer (NK): linfociti dell’immunità innata che uccidono cellule infettate da virus o tumorali, senza bisogno di un’esposizione precedente.
• Interferoni: proteine rilasciate dalle cellule infettate da virus. Non salvano la cellula che le produce, ma avvisano quelle vicine e le mettono in uno stato di difesa antivirale.
• Febbre: risposta generale che in molti casi rende l’ambiente meno favorevole ai patogeni.

Il ponte con la parte successiva sono le cellule dendritiche e i macrofagi: dopo aver fagocitato un patogeno ne mostrano frammenti sulla propria superficie e li “presentano” ai linfociti T. L’innata, in pratica, chiama l’adattativa.

Immunità adattativa: antigene, B e T

Prima di tutto la parola che crea più confusione: un antigene è una molecola (di solito una proteina o un polisaccaride, sulla superficie di un patogeno o libera) riconosciuta dal sistema immunitario. Un anticorpo è la proteina prodotta dal sistema immunitario che si lega a quell’antigene. L’antigene è “ciò che viene riconosciuto”, l’anticorpo è “ciò che riconosce e si lega”.

I protagonisti sono i linfociti, che nascono nel midollo osseo.

• Linfociti B: maturano nel midollo osseo. Ogni linfocita B ha sulla membrana un recettore per un solo antigene. Quando lo incontra (di solito con l’aiuto di un linfocita T helper) si divide: una parte diventa plasmacellula, che produce grandi quantità di anticorpi nel sangue (immunità umorale); una parte diventa cellula B della memoria.
• Linfociti T: nascono nel midollo ma maturano nel timo. Riconoscono l’antigene solo se presentato su una cellula. Due tipi da sapere:
  • T helper (CD4): coordinano la risposta, attivando B e altri T con segnali chimici;
  • T citotossici (CD8): uccidono le cellule infettate e quelle tumorali (immunità cellulare).
• Anche fra i T esistono cellule della memoria.

Gli anticorpi non uccidono da soli: si legano al patogeno e lo neutralizzano, lo agglutinano, lo marcano per i fagociti e attivano il complemento.

Risposta primaria e secondaria

Alla prima esposizione a un antigene la risposta parte lenta (di solito alcuni giorni) e produce pochi anticorpi. Alla seconda esposizione la memoria immunologica fa partire una risposta più rapida, più intensa e più duratura. Sul grafico del livello di anticorpi nel tempo si vedono due picchi, il secondo più alto e più veloce del primo: se la verifica ha un grafico, quasi sempre è questo.

La memoria è il motivo per cui ci si ammala di morbillo una volta sola, e il meccanismo su cui si basano i vaccini.

Vaccini e immunità attiva o passiva

Un vaccino contiene un antigene (o istruzioni per produrlo) in una forma che non provoca la malattia: microrganismi uccisi o attenuati, frammenti, proteine ricombinanti. Il sistema immunitario lo tratta come un incontro vero: risposta primaria, cellule della memoria. Quando poi arriva il patogeno, la risposta è quella secondaria.

La differenza da conoscere:

Il vaccino dà immunità attiva e artificiale; la malattia superata dà immunità attiva e naturale. Il siero con anticorpi è passiva artificiale, gli anticorpi della madre passiva naturale.

Quando una quota alta di persone è immune, i pochi non immuni sono protetti indirettamente perché l’agente infettivo trova pochi ospiti: è l’immunità di gregge. Il discorso sulle vaccinazioni come prevenzione primaria lo trovi anche in prevenzione primaria, secondaria e terziaria.

Quando il sistema sbaglia, in breve

• Allergie: risposta eccessiva a un antigene innocuo (un allergene, come il polline). Si producono anticorpi che fanno rilasciare istamina dai mastociti, con i sintomi che conosci.
• Autoimmunità: il sistema perde la tolleranza verso le molecole dell’organismo e attacca tessuti propri (nel diabete di tipo 1, per esempio, le cellule che producono insulina).
• Immunodeficienze: difese ridotte o assenti, per cause genetiche o acquisite.

Per la verifica di solito basta una definizione precisa per ciascuna e un esempio.

Gli errori che vedo più spesso

• Scambiare B e T. Memoria da ricordare: B = anticorpi (umorale), T = cellule (uccidono e coordinano). Le B maturano nel midollo, le T nel timo.
• Anticorpo e antigene intercambiati. L’antigene viene riconosciuto, l’anticorpo riconosce.
• Dire che gli anticorpi “uccidono” i virus. Neutralizzano e marcano; l’eliminazione la fanno fagociti, complemento e T citotossici.
• Immunità attiva e passiva confuse col “naturale/artificiale”. Sono due assi diversi: chi produce gli anticorpi, e come si è arrivati lì.
• Dire che l’innata è “meno importante”. È lei che arriva per prima e che avvia l’adattativa.
• Pensare che il vaccino “faccia ammalare un poco”. Allena la memoria senza dare la malattia: è la risposta che vogliono.

Tre domande tipo con risposta

1. Spiega la differenza fra immunità innata e adattativa.

Risposta modello: l’innata è immediata, aspecifica (riconosce categorie generali di patogeni), uguale a ogni esposizione e senza memoria; comprende barriere, fagociti, infiammazione, complemento, NK, interferoni. L’adattativa è più lenta alla prima esposizione, specifica per un antigene e ha memoria; è svolta dai linfociti B (anticorpi) e T (helper e citotossici). Le due sono collegate: le cellule che presentano l’antigene appartengono all’innata e attivano i linfociti T.

2. Un bambino riceve una prima dose di un vaccino e, settimane dopo, una seconda. Perché la risposta alla seconda dose è più forte?

Risposta modello: la prima dose attiva la risposta primaria, lenta, e lascia cellule B e T della memoria specifiche per quell’antigene. Alla seconda dose queste cellule si attivano e si moltiplicano più in fretta, quindi la risposta secondaria è più rapida e con più anticorpi (il secondo picco del grafico è più alto e più precoce).

3. Un neonato allattato al seno ha anticorpi della madre: di che tipo di immunità si tratta?

Risposta modello: passiva naturale. Gli anticorpi non sono prodotti dal neonato, quindi è passiva; arrivano senza intervento medico, attraverso la placenta e il latte, quindi naturale. Non c’è memoria e per questo la protezione è temporanea.

Come prepararti nelle prossime settimane

Disegna una volta sola, a mano, la tabella in due colonne innata e adattativa con le cinque cose che le distinguono (velocità, specificità, memoria, cellule, esempi), poi il grafico delle risposte primaria e secondaria. Con quelle due pagine in testa, la maggior parte delle domande a risposta aperta si risolve ricostruendo il percorso: ingresso, innata, presentazione, B e T, memoria.

Non c’è un simulatore dedicato al sistema immunitario: per allenarti in generale puoi usare la categoria simulazioni per le verifiche del liceo. La risposta corretta è gratuita; la soluzione guidata passo passo si sblocca con la prima lezione. Il quadro dell’anno è in scienze. Per l’angolo diverso degli apparati vicini, vedi anche cuore e scambi gassosi e sistema nervoso ed endocrino: sono il capitolo prima e quello accanto.

Se vuoi una mano a organizzare le settimane che hai, dalla pagina dei contatti puoi chiedere la diagnosi gratuita: guardo dove sei e ti dico da dove partire.