Coagulazione.
Ha una dinamica parallela a quella della migrazione delle cellule infiammatorie. Via intrinseca e via estrinseca. Quest'ultima dipende da fattori esposti dai tessuti lesionati (membrana basale), esposizione del tissue factor (tromboplastina) che lega il fattore 7 e lo attiva. Attivazione di tipo rapido con pochi punti di attivazione. Con la via estrinseca collabora nella maggior parte dei casi la via intrinseca che dipende dall'attivazione di fattori del complemento, proteine del plasma che abitualmente sono presenti in forma attiva e vengono attivati a cascata per diverse ragioni (natura chimica, infettiva, anticorpale). Richiede più tempo però è fortemente amplificata, dotata di elevata efficienza. Essenzialmente queste due vie convergono nell'attivazione del fattore 10 che determinerà al conversione della protrombina in trombina che agendo sul fibrinogeno lo trasformerà in fibrina.
I polimeri di fibrina sono sotto forma solubile e solo l'azione del fattore 13 che crea dei legami crociati tra i polimeri di fibrina e poi col reclutamento di cellule all'interno del coagulo, rende insolubile questa maglia di fibrina. In questa rete vengono trattenute cellule del sangue o corpuscoli presenti nel sangue (il network di fibrina viene creato con la collaborazione delle piastrine, successivamente vengono reclutati globuli rossi). Il coagulo crea un tappo in cui la maglia di fibrina intrappola piastrine e globuli rossi. La presenza di cellule della risposta infiammatoria (macrofagi) inizierà la fase successiva di retrazione del coagulo e trasformazione del coagulo in una sorta di impalcatura sulla quale si creeranno le risposte di riparazione del danno. Le cellule rpesenti nel sangue (piastrine, cellule flogistiche) rappresentano il centro di nucleazione e di catalizzazione delle reazioni che abbiamo descritto prima. Tutti i fattori, intrinseci e estrinseci, della coagulazione agiscono non dispersi nel torrente ematico, ma interagiscono in primis con le membrane delle cellule presenti nel sangue. Grazie alla presenza di queste cellule che aderiscono alla parete la dov' è lesionata il meccanismo di coagulazione segue una via coordinata e il tappo si forma l' dove serve e non in tutto il lume vascolare.
Sono presenti attivatori (ADP, epinefrina, collageno, trombina, PAF, complessi Ab-Ag, “shear stress”) che coinvolgono le cellule del sangue per innescare la risposta coagulativa. Uno step fondamentale è dato dall'attivazione delle piastrine che vanno incontro ad adesione al collagene della membrana basale tramite interazione con glicoproteine; dopo l'adesione la piastrina va incontro a un'attivazione, in particolar modo l'ADP e l'epinefrina determinano un cambiamento conformazionale da discoide a sferico; poi degranulazione con rilascio di catalizzatori che amplificano ultreriormente la risposta coagulativa;
Outside-In signaling (PAF, trombossani, PG via GPCR);
Inside-Out signaling, gli stessi mediatori dei segnali attivati da prostaglandine e trombossani determineranno anche l'esposizione di integrine e la loro attivazione nella conformazione estesa;
le piastrine finalmente espongono le integrine che funzionano da recettori per la fibrina. Oltre a fornire sulla membrana un sito adeguato per catalizzare la cascata di eventi coagulativi che determineranno la conversione del fibrinogeno in fibrina, la piastrina espone i recettori per la fibrina e viene incarcerata in questa rete, il famoso trombo bianco. L'interazione tra fibrina e integrine collaborerà con lo step finale che rende insolubile la matrice fibrinica, l'intervento del fattore 13a che rende il coagulo solido.
Le piastrine nei difetti coagulativi:
• Anomalie congenite: sindrome di von Willebrand e sindrome di Bernard-Soulier (deficit del recettore per il vWF)
• Anomalie acquisite: trombocitopenia ecc
Quali sono gli elementi che governano l'aggregazione piastrinica e la coagulazione? Esistono inibitori endogeni:
• protrombina → trombina (antitrombina, alfa2-macroglobulina, alfa1-antitripsina)
• prostaciclina (endotelio): inibisce aggregazione piastrinica
• proteine C e S (disattivano V e VIII)
L'antitrombina impedisce la formazione della trombina che agirà sul fibrinogeno. La prostaciclina è prodotta dall'endotelio ed è un potente inibitore dell'aggregazione piastrinica, c'è un bilancio tra quello che fanno le prostaglandine che attivano e quello che fanno le prostacicline.
Cardioaspirina.
La prostaglandina serve ad attivare l'aggregazione e la prostaciclina serve a inibirla. Questi sono i prodotti delle ciclossigenasi che sono inibite dall'aspirina. Se utilizzo l'aspirina dovrei avere eguale effetto sulle componenti che attivano la coagulazione e su quelli che le inibiscono. In realtà l'effetto totale preponderante è quello di inibizione della coagulazione. Ciò è dovuto dal fatto che l'aspirina sì inibisce le ciclossigenasi, ma le piastrine non sono cellula, sono citoplasti prive di nucleo, non sono in grado di risintetizzare proteine, quindi l'inibizione data dall'aspirina nella piastrina è definitiva e non è più in grado di produrre la prostaglandina, non è in grado di produrre un mediatore che attiva e amplifica la risposta coagulativa. Dall'altra parte abbiamo l'endotelio che invece è una vera e propria cellula. L'impiego di aspirina ha un effetto minimo sull'amplificazione della coagulazione, mentre invece consente di continuare a produrre prostacicline. Se impedisco alle cellule di produrre prostaglandine blocco la fase di degranulazione delle piastrine, impedisco che vengano espresse le integrine e queste vengano attivate. Le prostaglandine interagendo coi recettori sulla piastrina innescava un signaling alla base della coagulazione, ma io impedisco questo step.
Inibitori farmacologici:
• eparina che potenzia l'azione di antitrombina III che interagisce meglio con la protrombina; blocca la cascata coagulativa impedendo la produzione di fibrina
• antimetaboliti di vitamina K: a partire dal warfarin (dicumarolici) scoperti originariamente da principi attivi di natura vegetale sono sostanze con elevata omologia con la vitamina K che è utilizzata come enzima essenziale da parte di enzimi che catalizzano la reazione di gamma carbossilazione dell'acido glutammico; questi acidi glutammici sono presenti su alcuni fattori della coagulazione; questa gammacarbossilazione è essenziale per l'azione di questi fattori della coagulazione; l'impiego di questi antimetaboliti bloccherà la cascata di eventi che porta alla coagulazione e non ci sarà formazione di fibrina;
• dipiridamolo: inibitore dei recettori purinergici (per l'ADP) presenti sulle piastrine; inibizione iniziale con la non attivazione della piastrina
Subito dopo la produzione di mediatori della risposta sia flogistica che immune abbiamo un picco nell'espansione delle cellule NK che precede la risposta data dai linfociti T. Le molecole presenti sulla superficie, alcune di queste rientrano nel gruppo delle molecole di adesione, sono molto importanti anche nel gestire la risposta immune. Le NK sono predisposte per una risposta citotossica che deve essere portata verso cellule alterate, non normali. Esistono segnali di natura inibitoria che dipendono da molecole simili alle selectine. Queste molecole insieme alle antigeni del sistema maggiore di istocompatibilità di tipo I rappresentano un meccanismo di inibizione del meccanismo citotossico mediato dalle NK. Quando queste molecole non sono correttamente espresse sulla membrana della cellula target (perché il complesso di istocompatibilità è sottoespresso o mancante o mascherato da proteine di natura virale) questo tipo di segnali di tipo inibitorio non viene innescato e la cellula NK compie il proprio lavoro che è quello di uccidere questa cellula. I linfociti T sono quelli che innescano la risposta specifica, quella adattativa.
Abbiamo linfociti T di tipo citotossico (CD8) e sono gli effettori della risposta adattiva. Mentre nei linfociti T helper rientrano le cellule che per prime rappresentano la stazione di smistaggio delle informazioni contro il non self. In prima istanza sono intervenuti i fagociti che rappresentano le cosiddette APC (antigens presenting cells), presentano l'antigene ai linfociti T helper. Solo i T helper con una specificità antigenica corretta verranno a essere reclutati e attivati. Da qui parte l'amplificazione della risposta. Identificato quale dei possibili linfociti T helper è giusto per rispondere a quel determinato antigene, si espande clonalmente quel linfocita T helper (espansione clonale). L'espansione clonale dipende da segnali citochinici: la citochina essenziale per questa espansione clonale è l'IL-2. I linfociti T helper possono andare incontro a differenziazione, a classi diverse: Th1 e Th2. I linfociti T helper possono reclutare anche i linfociti B che sono responsabili della produzione di anticorpi. Quando si attiva un linfocita B diventa plasmacellula e produce anticorpi. La prima volta che viene attivato produce IgM di maggiori dimensioni, con affinità maggiore ma efficacia minore nell'indurre la risposta. Queste plasmacellule ricircolano verso i tessuti linfatici e diventano cellule della memoria, ma anche i linfociti T citotossici diventano cellule della memoria. Abbiamo una maggiore attività nella risposta alla riesposizione di un secondo antigene. Cosa rende maggiore questa efficacia?
La class switch, il cambio di classe nelle immunoglobuline che vengono prodotte: le IgG, responsabili della risposta secondaria. [Toxoplasmosi: le analisi rivelano la presenza di IgM e non IgG se la donna ha già contratto la toxoplasmosi] I linfociti B producono anche le IgE che sono responsabili delle reazioni iperergiche o allergiche. La gran parte del sistema immunitario si trova nell'intestino: l'apparato gastro intestinale è pieno di linfonodi. Le IgA sono invece prodotte a livello delle mucose nell'apparato gastro-intestinale. Tutte queste cellule nominate fin'ora devono essere finemente coordinate nella loro azione. La risposta immune è qualcosa che deve essere attivata in maniera repentina nell'ordine di minuti, deve raggiungere un apice di attivazione molto rapido e deve andare incontro a una fase di lisi (spegnimento della riposta) altrettanto rapida perché la risposta immune ha un lato distruttivo, il protrarsi di una risposta immune può essere ragione di un peggioramento delle condizioni del soggetto. Alcune malattie autoimmuni nascono da infezioni, l'organismo viene stimolato a una risposta immune da un agente patogeno, e mancando la capacità di stoppare la reazione infiammatoria va incontro a una massiva attivazione della risposta immune che incomincia a coinvolgere anche il self. La sclerosi multipla molte volte precipita dopo un'infezione virale, nella maggior parte dei casi. Serve quindi una coordinazione tempistica, adeguata e che abbia sistemi sia di attivazione che di inibizione. Tutto questo dipende da mediatori che funzionano sulla breve distanza ma anche sulla lunga distanza. Questi sono citochine e chemochine. Alcuni usano mettere le chemochine nel calderone delle citochine, ma le chemochine hanno un meccanismo di funzione delimitato che è quello di richiamare, di attivare la chemotassi, mentre le citochine hanno azioni più complesse e variegate (intervengono sul differenziamento e proliferazione).