Continua dall’alto… Il sistema linfatico trasporta anche gli acidi grassi dall’intestino al sistema circolatorio.

Anatomia del sistema immunitario e linfatico

Midollo osseo rosso e leucociti

Il midollo osseo rosso è un tessuto altamente vascolare che si trova negli spazi tra le trabecole dell’osso spugnoso. Si trova principalmente nelle estremità delle ossa lunghe e nelle ossa piatte del corpo. Il midollo osseo rosso è un tessuto ematopoietico contenente molte cellule staminali che producono cellule del sangue. Tutti i leucociti, o globuli bianchi, del sistema immunitario sono prodotti dal midollo osseo rosso. I leucociti possono essere ulteriormente suddivisi in 2 gruppi in base al tipo di cellule staminali che li produce: cellule staminali mieloidi e cellule staminali linfoidi.

Cellule staminali mieloidi

Le cellule staminali mieloidi producono monociti e leucociti granulari—eosinofili, basofili e neutrofili.

I monociti sono leucociti agranulari che possono formare 2 tipi di cellule: macrofagi e cellule dendritiche.

1. Macrofagi. I monociti rispondono lentamente all’infezione e una volta presenti nel sito di infezione, si sviluppano in macrofagi. I macrofagi sono fagociti in grado di consumare agenti patogeni, cellule distrutte e detriti dalla fagocitosi. In quanto tali, hanno un ruolo sia nella prevenzione dell’infezione che nella pulizia delle conseguenze di un’infezione.
2. Cellule dendritiche. I monociti si sviluppano anche in cellule dendritiche nei tessuti sani della pelle e delle mucose. Le cellule dendritiche sono responsabili della rilevazione degli antigeni patogeni che sono usati per attivare le cellule T e le cellule B.

I leucociti granulari includono quanto segue:

1. eosinofili. Gli eosinofili sono leucociti granulari che riducono l’infiammazione allergica e aiutano il corpo a combattere i parassiti.
2. Basofili. I basofili sono leucociti granulari che innescano l’infiammazione rilasciando le sostanze chimiche eparina e istamina. I basofili sono attivi nella produzione di infiammazione durante reazioni allergiche e infezioni parassitarie.
3. Neutrofili. I neutrofili sono leucociti granulari che fungono da primi soccorritori al sito di un’infezione. I neutrofili usano la chemiotassi per rilevare le sostanze chimiche prodotte da agenti infettivi e spostarsi rapidamente nel sito di infezione. Una volta lì, i neutrofili ingeriscono i patogeni tramite fagocitosi e rilasciano sostanze chimiche per intrappolare e uccidere i patogeni.

Cellule staminali linfoidi

Le cellule staminali linfoidi producono linfociti T e linfociti B.

• Linfociti T. I linfociti T, noti anche come cellule T, sono cellule coinvolte nella lotta contro specifici agenti patogeni nel corpo. Le cellule T possono agire come aiutanti di altre cellule immunitarie o attaccare direttamente gli agenti patogeni. Dopo un’infezione, le cellule T della memoria persistono nel corpo per fornire una reazione più rapida alla successiva infezione da agenti patogeni che esprimono lo stesso antigene.
• Linfociti B. I linfociti B, noti anche come cellule B, sono anche cellule coinvolte nella lotta contro specifici agenti patogeni nel corpo. Una volta che le cellule B sono state attivate dal contatto con un agente patogeno, formano plasmacellule che producono anticorpi. Gli anticorpi neutralizzano quindi gli agenti patogeni fino a quando altre cellule immunitarie possono distruggerli. Dopo un’infezione, le cellule B della memoria persistono nel corpo per produrre rapidamente anticorpi contro la successiva infezione da agenti patogeni che esprimono lo stesso antigene.
• Cellule natural killer. Le cellule natural killer, note anche come cellule NK, sono linfociti in grado di rispondere a una vasta gamma di agenti patogeni e cellule cancerose. Le cellule NK viaggiano all’interno del sangue e si trovano nei linfonodi, nella milza e nel midollo osseo rosso dove combattono la maggior parte dei tipi di infezione.

Capillari linfatici

Mentre il sangue passa attraverso i tessuti del corpo, entra nei capillari a parete sottile per facilitare la diffusione di nutrienti, gas e rifiuti. Il plasma sanguigno si diffonde anche attraverso le sottili pareti dei capillari e penetra negli spazi tra le cellule dei tessuti. Parte di questo plasma si diffonde nuovamente nel sangue dei capillari, ma una parte considerevole viene incorporata nei tessuti come liquido interstiziale. Per prevenire l’accumulo di liquidi in eccesso, piccoli vasi senza uscita chiamati capillari linfatici si estendono nei tessuti per assorbire i liquidi e riportarli alla circolazione.

Linfa

Il liquido interstiziale prelevato dai capillari linfatici è noto come linfa. La linfa assomiglia molto al plasma trovato nelle vene: è una miscela di circa il 90% di acqua e il 10% di soluti come proteine, prodotti di scarto cellulari, gas disciolti e ormoni. La linfa può anche contenere cellule batteriche che vengono prelevate dai tessuti malati e dai globuli bianchi che combattono questi agenti patogeni. Nei pazienti oncologici in fase avanzata, la linfa contiene spesso cellule cancerose che si sono metastatizzate dai tumori e possono formare nuovi tumori all’interno del sistema linfatico. Un tipo speciale di linfa, noto come chyle, viene prodotto nel sistema digestivo poiché la linfa assorbe i trigliceridi dai villi intestinali. A causa della presenza di trigliceridi, il chyle ha una colorazione bianco latte.

Vasi linfatici

I capillari linfatici si fondono insieme in vasi linfatici più grandi per trasportare la linfa attraverso il corpo. La struttura dei vasi linfatici ricorda da vicino quella delle vene: entrambi hanno pareti sottili e molte valvole di ritegno a causa della loro funzione condivisa di trasportare fluidi a bassa pressione. La linfa viene trasportata attraverso i vasi linfatici dalla pompa muscolare scheletrica-le contrazioni dei muscoli scheletrici restringono i vasi per spingere il fluido in avanti. Le valvole di ritegno impediscono al fluido di tornare indietro verso i capillari linfatici.

Linfonodi

I linfonodi sono piccoli organi a forma di rene del sistema linfatico. Ci sono diverse centinaia di linfonodi trovati principalmente in tutto il torace e l’addome del corpo con le più alte concentrazioni nelle regioni ascellari (ascella) e inguinali (inguine). L’esterno di ciascun linfonodo è costituito da una densa capsula di tessuto connettivo fibroso. All’interno della capsula, il linfonodo è pieno di tessuto reticolare contenente molti linfociti e macrofagi. I linfonodi funzionano come filtri della linfa che entra da diversi vasi linfatici afferenti. Le fibre reticolari del linfonodo fungono da rete per catturare eventuali detriti o cellule presenti nella linfa. Macrofagi e linfociti attaccano e uccidono tutti i microbi catturati nelle fibre reticolari. I vasi linfatici efferenti portano quindi la linfa filtrata fuori dal linfonodo e verso i dotti linfatici.

Dotti linfatici

Tutti i vasi linfatici del corpo trasportano la linfa verso i 2 dotti linfatici: il dotto toracico e i dotti linfatici giusti. Questi condotti servono a restituire la linfa all’afflusso di sangue venoso in modo che possa essere fatto circolare come plasma.

• Dotto toracico. Il dotto toracico collega i vasi linfatici delle gambe, dell’addome, del braccio sinistro e del lato sinistro della testa, del collo e del torace alla vena brachiocefalica sinistra.
• Dotto linfatico destro. Il dotto linfatico destro collega i vasi linfatici del braccio destro e il lato destro della testa, del collo e del torace alla vena brachiocefalica destra.

Noduli linfatici

Al di fuori del sistema di vasi linfatici e linfonodi, ci sono masse di tessuto linfatico non incapsulato noto come noduli linfatici. I noduli linfatici sono associati alle mucose del corpo, dove lavorano per proteggere il corpo dagli agenti patogeni che entrano nel corpo attraverso cavità del corpo aperte.

• Tonsille. Ci sono 5 tonsille nel corpo-2 linguali, 2 palatine e 1 faringeo. Le tonsille linguali si trovano nella radice posteriore della lingua vicino alla faringe. Le tonsille palatine si trovano nella regione posteriore della bocca vicino alla faringe. La faringe faringea, nota anche come adenoide, si trova nel rinofaringe all’estremità posteriore della cavità nasale. Le tonsille contengono molte cellule T e B per proteggere il corpo da sostanze inalate o ingerite. Le tonsille spesso si infiammano in risposta a un’infezione.
• Patch di Peyer. I cerotti di Peyer sono piccole masse di tessuto linfatico che si trovano nell’ileo dell’intestino tenue. I cerotti di Peyer contengono cellule T e B che monitorano il contenuto del lume intestinale per gli agenti patogeni. Una volta rilevati gli antigeni di un agente patogeno, le cellule T e B si diffondono e preparano il corpo a combattere una possibile infezione.
• Milza. La milza è un organo appiattito di forma ovale situato nel quadrante superiore sinistro dell’addome laterale allo stomaco. La milza è costituita da una densa capsula di tessuto connettivo fibroso riempita con regioni note come polpa rossa e bianca. La polpa rossa, che costituisce la maggior parte della massa della milza, è così chiamata perché contiene molti seni che filtrano il sangue. La polpa rossa contiene tessuti reticolari le cui fibre filtrano i globuli rossi usurati o danneggiati dal sangue. I macrofagi nella polpa rossa digeriscono e riciclano l’emoglobina dei globuli rossi catturati. La polpa rossa memorizza anche molte piastrine da rilasciare in risposta alla perdita di sangue. La polpa bianca si trova all’interno della polpa rossa che circonda le arteriole della milza. È fatto di tessuto linfatico e contiene molte cellule T, cellule B e macrofagi per combattere le infezioni.
• Timo. Il timo è un piccolo organo triangolare che si trova appena posteriore allo sterno e anteriore al cuore. Il timo è per lo più costituito da epitelio ghiandolare e tessuti connettivi ematopoietici. Il timo produce e allena le cellule T durante lo sviluppo fetale e l’infanzia. Le cellule T formate nel timo e nel midollo osseo rosso maturano, si sviluppano e si riproducono nel timo durante l’infanzia. La stragrande maggioranza delle cellule T non sopravvive al loro allenamento nel timo e viene distrutta dai macrofagi. Le cellule T sopravvissute si diffondono in tutto il corpo agli altri tessuti linfatici per combattere le infezioni. Quando una persona raggiunge la pubertà, il sistema immunitario è maturo e il ruolo del timo è diminuito. Dopo la pubertà, il timo inattivo viene lentamente sostituito dal tessuto adiposo.

Fisiologia del sistema immunitario e linfatico

Circolazione linfatica

Una delle funzioni primarie del sistema linfatico è il movimento del liquido interstiziale dai tessuti al sistema circolatorio. Come le vene del sistema circolatorio, capillari linfatici e vasi si muovono linfa con pochissima pressione per aiutare con la circolazione. Per aiutare a spostare la linfa verso i dotti linfatici, c’è una serie di molte valvole di ritegno unidirezionali che si trovano in tutti i vasi linfatici. Queste valvole di ritegno consentono alla linfa di muoversi verso i dotti linfatici e chiudersi quando la linfa tenta di fluire lontano dai dotti. Negli arti, la contrazione del muscolo scheletrico stringe le pareti dei vasi linfatici per spingere la linfa attraverso le valvole e verso il torace. Nel tronco, il diaframma spinge verso il basso nell’addome durante l’inalazione. Questo aumento della pressione addominale spinge la linfa nel torace meno pressurizzato. Il gradiente di pressione si inverte durante l’espirazione, ma le valvole di ritegno impediscono alla linfa di essere spinta all’indietro.

Trasporto di acidi grassi

Un’altra funzione importante del sistema linfatico è il trasporto di acidi grassi dal sistema digestivo. Il sistema digestivo rompe grandi macromolecole di carboidrati, proteine e lipidi in nutrienti più piccoli che possono essere assorbiti attraverso i villi della parete intestinale. La maggior parte di questi nutrienti vengono assorbiti direttamente nel flusso sanguigno, ma la maggior parte degli acidi grassi, i mattoni dei grassi, vengono assorbiti attraverso il sistema linfatico.

Nei villi dell’intestino tenue ci sono capillari linfatici chiamati lattei. I lattei sono in grado di assorbire gli acidi grassi dall’epitelio intestinale e trasportarli insieme alla linfa. Gli acidi grassi trasformano la linfa in una sostanza bianca e lattiginosa chiamata chyle. Chyle viene trasportato attraverso i vasi linfatici al dotto toracico dove entra nel flusso sanguigno e viaggia al fegato per essere metabolizzato.

Tipi di immunità

Il corpo impiega molti diversi tipi di immunità per proteggersi dalle infezioni da una fornitura apparentemente infinita di agenti patogeni. Queste difese possono essere esterne e impedire agli agenti patogeni di entrare nel corpo. Al contrario, le difese interne combattono gli agenti patogeni che sono già entrati nel corpo. Tra le difese interne, alcuni sono specifici per un solo agente patogeno o possono essere innati e difendersi da molti agenti patogeni. Alcune di queste difese specifiche possono essere acquisite per prevenire preventivamente un’infezione prima che un agente patogeno entri nel corpo.

Il corpo ha molti modi innati per difendersi da un ampio spettro di agenti patogeni. Queste difese possono essere difese esterne o interne.

Le difese esterne includono quanto segue:

• I rivestimenti e i rivestimenti del corpo prevengono costantemente le infezioni prima che inizino impedendo agli agenti patogeni di entrare nel corpo. Le cellule epidermiche sono in costante crescita, morire e spargimento per fornire una rinnovata barriera fisica agli agenti patogeni.
• Secrezioni come sebo, cerume, muco, lacrime, e saliva sono utilizzati per intrappolare, spostare, e talvolta anche uccidere i batteri che si depositano su o nel corpo. L’acido dello stomaco agisce come una barriera chimica per uccidere i microbi trovati sul cibo che entra nel corpo. L’urina e le secrezioni vaginali acide aiutano anche a uccidere e rimuovere gli agenti patogeni che tentano di entrare nel corpo.
• La flora dei batteri benefici presenti in natura che vivono e nei nostri corpi forniscono uno strato di protezione dai microbi dannosi che cercherebbero di colonizzare i nostri corpi per se stessi.

Le difese interne includono febbre, infiammazione, cellule natural killer e fagociti. Esploriamo le difese interne in modo più dettagliato.

Febbre

In risposta a un’infezione, il corpo può iniziare una febbre aumentando la sua temperatura interna fuori dal suo normale intervallo omeostatico. Le febbri aiutano ad accelerare il sistema di risposta del corpo a un’infezione mentre allo stesso tempo rallentano la riproduzione del patogeno.

Infiammazione

Il corpo può anche iniziare un’infiammazione in una regione del corpo per fermare la diffusione dell’infezione. Le infiammazioni sono il risultato di una vasodilatazione localizzata che consente al sangue extra di fluire nella regione infetta. Il flusso sanguigno extra accelera l’arrivo dei leucociti per combattere l’infezione. Il vaso sanguigno allargato consente al fluido e alle cellule di fuoriuscire dal vaso sanguigno per causare gonfiore e il movimento dei leucociti nel tessuto per combattere l’infezione.

Cellule Natural Killer

Le cellule Natural killer (NK) sono linfociti speciali che sono in grado di riconoscere e uccidere le cellule infette da virus e le cellule tumorali. Le cellule NK controllano i marcatori superficiali sulla superficie delle cellule del corpo, alla ricerca di cellule che mancano del numero corretto di marcatori a causa della malattia. Le cellule NK poi uccidono queste cellule prima che possano diffondere l’infezione o il cancro.

Fagociti

Il termine fagocita significa “cellula mangiante” e si riferisce a un gruppo di tipi di cellule tra cui neutrofili e macrofagi. Un fagocita inghiotte gli agenti patogeni con la sua membrana cellulare prima di utilizzare enzimi digestivi per uccidere e dissolvere la cellula nelle sue parti chimiche. I fagociti sono in grado di riconoscere e consumare molti tipi diversi di cellule, comprese le cellule del corpo morte o danneggiate.

Immunità specifica cellulo-mediata

Quando un agente patogeno infetta il corpo, incontra spesso macrofagi e cellule dendritiche del sistema immunitario innato. Queste cellule possono diventare cellule presentanti l’antigene (APC) consumando ed elaborando antigeni patogeni. Gli APC viaggiano nel sistema linfatico portando questi antigeni da presentare alle cellule T e alle cellule B del sistema immunitario specifico.

Le cellule T inattive si trovano nel tessuto linfatico in attesa di infezione da un agente patogeno. Alcune cellule T hanno recettori dell’antigene che riconoscono l’agente patogeno ma non si riproducono fino a quando non vengono attivati da un APC. La cellula T attivata inizia a riprodursi molto rapidamente per formare un esercito di cellule T attive che si diffondono attraverso il corpo e combattono l’agente patogeno. Le cellule T citotossiche si attaccano direttamente e uccidono agenti patogeni e cellule infette da virus usando potenti tossine. Le cellule T Helper assistono nella risposta immunitaria stimolando la risposta delle cellule B e dei macrofagi.

Dopo che un’infezione è stata combattuta, le cellule T della memoria rimangono nel tessuto linfatico in attesa di una nuova infezione da parte delle cellule che presentano lo stesso antigene. La risposta delle cellule T di memoria all’antigene è molto più veloce di quella delle cellule T inattive che hanno combattuto la prima infezione. L’aumento della velocità di reazione delle cellule T porta all’immunità—la reintroduzione dello stesso agente patogeno viene combattuta così rapidamente che ci sono pochi o nessun sintomo. Questa immunità può durare per anni o anche un’intera vita.

Immunità specifica mediata da anticorpi

Durante un’infezione, gli APC che viaggiano verso il sistema linfatico per stimolare le cellule T stimolano anche le cellule B. Le cellule B sono linfociti che si trovano nei tessuti linfatici del corpo che producono anticorpi per combattere gli agenti patogeni (invece di viaggiare attraverso il corpo stesso). Una volta che una cellula B è stata contattata da un APC, elabora l’antigene per produrre un complesso MHC-antigene. Le cellule T Helper presenti nel sistema linfatico si legano al complesso MHC-antigene per stimolare la cellula B a diventare attiva. La cellula B attiva inizia a riprodursi e produrre 2 tipi di cellule: plasmacellule e cellule B di memoria.

1. Le plasmacellule diventano fabbriche di anticorpi che producono migliaia di anticorpi.
2. Le cellule B di memoria risiedono nel sistema linfatico dove aiutano a fornire l’immunità preparandosi per l’infezione successiva dallo stesso agente patogeno che presenta l’antigene.

Gli anticorpi sono proteine che sono specifiche e si legano a un particolare antigene su una cellula o un virus. Una volta che gli anticorpi si sono agganciati a una cellula o a un virus, rendono più difficile per il loro bersaglio muoversi, riprodursi e infettare le cellule. Gli anticorpi rendono anche più facile e più attraente per i fagociti consumare l’agente patogeno.

Immunità acquisita

Nella maggior parte dei casi, l’immunità si sviluppa per tutta la vita dall’accumulo di cellule T e B di memoria dopo un’infezione. Ci sono alcuni modi in cui l’immunità può essere acquisita senza esposizione a un agente patogeno. L’immunizzazione è il processo di introduzione di antigeni da un virus o batterio al corpo in modo che le cellule di memoria T e B siano prodotte per prevenire un’infezione reale. La maggior parte delle vaccinazioni comporta l’iniezione di batteri o virus che sono stati inattivati o indeboliti. I neonati possono anche acquisire una certa immunità temporanea dall’infezione grazie agli anticorpi che vengono trasmessi dalla madre. Alcuni anticorpi sono in grado di attraversare la placenta dal sangue della madre ed entrare nel flusso sanguigno del bambino. Altri anticorpi sono passati attraverso il latte materno per proteggere il bambino.