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1-1. I globuli bianchi del sistema immunitario derivano da precursori in bonemarrow

Tutti gli elementi cellulari del sangue, tra cui i globuli rossi che transportoxygen, le piastrine che attivano la coagulazione del sangue nei tessuti danneggiati, e bianca sangue le cellule del sistema immunitario, in definitiva derivano dal sameprogenitor o precursori di cellule ematopoietiche stemcells nel midollo osseo. Poiché queste cellule staminali possono dare origine a tutti i diversi tipi di cellule del sangue, sono spesso conosciute come cellule staminali pluripotentematopoietiche. Inizialmente, danno origine a cellule staminali di piùpotenziale limitato,che sono i progenitori immediati dei globuli rossi, delle piastrine e delle due principali categorie di globuli bianchi. I diversi tipi di cellule del sangue e le loro relazioni di lignaggio sono riassunti in Fig. 1.3. Ci occuperemo qui di tutte le cellule derivate dal progenitore linfoide comune e dal progenitore mieloide, ad eccezione dei megacariociti e dei globuli rossi.

Il progenitore mieloide è il precursore dei granulociti,dei macrofagi, delle cellule dendritiche e dei mastociti del sistema immunitario. I macrofagi sono uno dei tre tipi di fagociti nel sistema immunitario e sono distribuitiampiamente nei tessuti del corpo, dove svolgono un ruolo critico nell’immunità innata.Sono la forma matura di monociti, che circolano nel sangue e si differenzianocontinuamente nei macrofagi dopo la migrazione nei tessuti. Le cellule dendritiche sono specializzate perprendere l’antigene e visualizzarlo per il riconoscimento da parte dei linfociti. Le celle Immaturedendritic migrano dal sangue per risiedere nei tessuti e sono bothphagocytic e macropinocytic, ingerendo le grandi quantità del liquido surroundingextracellular. Dopo aver incontrato un agente patogeno, maturano rapidamente emigrano ai linfonodi.

Mastociti, il cui sangue natoi recursori non sono ben definiti, si differenziano anche nei tessuti. Principalmente si trovano vicino a piccoli vasi sanguigni e, quando attivati, rilasciano sostanze cheinfluenzano la permeabilità vascolare. Anche se meglio conosciuti per il loro ruolo inorchestrating risposte allergiche, si crede di svolgere un ruolo nel proteggere le superfici mucose contro gli agenti patogeni.

I granulociti sono così chiamatiperché hanno granuli densamente colorati nel loro citoplasma; sono anche a volte chiamati polimorfonuclearleucociti a causa dei loro nuclei stranamente sagomati. Ci sono tretipi di granulocyte, che sono tutti relativamente di breve durata e sono prodotti in numero aumentato durante risposte immunitarie, quando lasciano il sangue tomigrate a siti di infezione o infiammazione. I neutrofili, che sono la terza cellula fagocitaria del sistema immunitario, sono la componente cellulare più numerosa e più importante della risposta immunitaria innata: carenze ereditarie nella funzione dei neutrofili portano a un’infezione batterica schiacciante, che è fatale se non trattata. Eosinofili sono pensati per beimportant principalmente in difesa contro infezioni parassitarie, perché il loro numbersincrease durante un’infezione parassitaria. La funzione dei basofili è probabilmente simile e complementare a quelladi eosinofili e mastociti; discuteremo le funzioni di queste cellule nel capitolo 9 e il loro ruolo nell’infiammazione allergica nel Capitolo12. Le cellule del lignaggio mieloide sono mostrate in Fig. 1.4.

Il progenitore linfoide comune dà origine ai linfociti, conche la maggior parte di questo libro sarà interessata. Esistono due tipi principali dilinfociti: linfociti B o cellule B, che quando attivatidifferenziano in plasmacellule che secernono anticorpi; e linfociti T o cellule T, di cui esistono due classi principali. Una classe si differenzia sulle cellule T di attivazione intocytotoxic, che killcells infettati con virus, mentre la seconda classe di cellule T differentesinto cellule che attivano altre cellule come le cellule B e macrofagi.

La maggior parte dei linfociti sono cellule piccole e prive di caratteristiche con pochi organelli citoplasmatici e gran parte della cromatina nucleare inattiva, come dimostrato dal suo stato condensato (Fig. 1.5). Questo aspetto è tipico dicellule inattive e non sorprende che,già nei primi anni 1960, i libri di testo potessero descrivere queste cellule, ora al centro dell’immunologia, non avendo alcuna funzione nota. In effetti, questi piccoli linfociti non hanno alcuna attività funzionale fino a quando non incontrano l’antigene, che è necessario per innescare la loroproliferazione e la differenziazione delle loro caratteristiche funzionali specializzate.

I linfociti sono notevoli per essere in grado di montare una risposta immunitaria specifica contro praticamente qualsiasi antigene estraneo. Ciò è possibile perché ogni singolo linfocita matura portando una variante unica di un prototipo di recettore dell’antigene, cosicché la popolazione di linfociti T e B collettivamente porta un enorme repertorio di recettori che sono molto diversi nei loro siti di legame dell’antigene. Il recettore dell’antigene delle cellule B (BCR) è una forma legata alla membrana dell’anticorpo che la cellula B secernerà dopo l’attivazione e la differenziazione alle plasmacellule. Le Antibodymolecules come classe sono conosciute come immunoglobuline, di solito abbreviate in Ig, e il recettore dell’antigene dei linfociti B è quindi noto anche come immunoglobulina di membrana (mIg).Il recettore dell’antigene delle cellule T(TCR) è correlato all’immunoglobulina ma è abbastanza distinto da esso, in quanto è appositamente adattato per rilevare antigeni derivati da proteine estranee o agenti patogeni che sono entrati nelle cellule ospiti. Descriveremo in dettaglio le strutture di questi recettori dell’antigene linfocitario nei capitoli 3, 4 e 5, e il modo in cui la loro diversità di siti di legame viene creata man mano che i linfociti si sviluppano nel capitolo 7.

Un terzo lignaggio di cellule linfoidi, chiamate cellule natural killer, mancano di recettori antigenspecifici e fanno parte del sistema immunitario innato. Queste cellule circolano nel sangue come grandelinfociti con granuli citotossici distintivi (Fig. 1.6). Sono in grado di riconoscere e uccidere alcune cellule anormali,ad esempio alcune cellule tumorali e cellule infette da virus, e si pensa che siano importanti nella difesa immunitaria innata contro i patogeni intracellulari.