1. Cos'è un anticorpo? La scienza dietro le difese immunitarie

2. Vaccinazioni e anticorpi: come funzionano insieme

3. Anticorpi e malattie infettive: combattere virus e batteri

4. Immunoterapia: il futuro delle cure basate sugli anticorpi

5. Autoimmunità: quando gli anticorpi si rivoltano contro il corpo

1. Cos'è un anticorpo? La scienza dietro le difese immunitarie

Gli anticorpi, noti anche come immunoglobuline (Ig), sono proteine complesse prodotte da alcune cellule del sistema immunitario, come linfociti B e plasmacellule, in risposta alla presenza di agenti patogeni come virus, batteri o altre molecole percepite come estranee. Essi svolgono una funzione fondamentale nella difesa del nostro organismo, identificando e neutralizzando eventuali microbi o cellule tumorali.

Gli anticorpi hanno una struttura unica che li rende altamente specifici nell'identificare gli agenti patogeni. Sono composti da quattro catene di proteine: due catene pesanti e due leggere. Queste catene sono disposte in modo da formare una forma simile a una "Y". La parte superiore della "Y" è la regione variabile che riconosce in modo specifico l'antigene, ovvero la parte dell'agente patogeno con cui l'anticorpo interagisce.

La diversità nelle regioni variabili delle catene leggere e pesanti consente agli anticorpi di riconoscere una vasta gamma di antigeni: questa diversità è il risultato di un processo noto come ricombinazione genetica, che avviene nel sistema immunitario durante lo sviluppo dei linfociti B.

Una volta che gli anticorpi si sono legati all'antigene, avvengono una serie di eventi fondamentali:

• Neutralizzazione: gli anticorpi possono legarsi direttamente agli agenti patogeni e neutralizzarli. Ad esempio, gli anticorpi possono impedire ai virus di attaccare le cellule ospiti o bloccare le tossine prodotte dai batteri. Purtroppo alcune volte gli anticorpi possono essere diretti anche contro alcuni farmaci, neutralizzandone l’effetto e rendendoli quindi meno efficaci o del tuto inefficaci
• Opsonizzazione: gli anticorpi possono marcare gli agenti patogeni, rendendoli più facilmente riconoscibili e distruttibili dalle cellule del sistema immunitario con funzioni fagocitarie
• Attivazione del complemento: gli anticorpi possono avviare una cascata di reazioni chiamata sistema del complemento, che porta alla distruzione dell'agente patogeno
• Agglutinazione: gli anticorpi possono legarsi a più agenti patogeni allo stesso tempo, formando aggregati chiamati agglutinati. Ciò rende più facile per il sistema immunitario individuare e distruggere gli invasori.

Ci sono cinque principali classi di immunoglobuline (Ig), ovvero di anticorpi, ognuno dei quali ha caratteristiche e funzioni specifiche all’interno del sistema immunitario. Ecco nel dettaglio le classi di anticorpi:

• IgG (immunoglobuline G): sono la classe più abbondante di anticorpi nel sangue. Possono attraversare la placenta, fornendo protezione immunitaria al feto. Sono efficaci nell'opsonizzazione e nella neutralizzazione di tossine
• IgM (immunoglobuline M): sono spesso i primi anticorpi prodotti in una risposta immunitaria. Hanno una struttura a forma di pentamero (cinque unità legate insieme), che li rende molto efficaci nella neutralizzazione di antigeni. Possono essere espressi anche sulla superficie dei linfociti B immaturi
• IgA (immunoglobuline A): sono comunemente presenti nelle secrezioni mucose, come la saliva, le lacrime e il muco, nonché nel latte materno. Forniscono una prima linea di difesa contro le infezioni attraverso il rivestimento delle superfici mucose. Possono essere espressi come monomeri (forma singola) o dimeri (due unità legate insieme)
• IgE (immunoglobuline E): sono spesso associati alle reazioni allergiche. Svolgono un ruolo chiave nella risposta contro parassiti come i vermi intestinali. Attivano altre cellule immunitarie come i mastociti e i granulociti basofili, provocando il rilascio di istamina e di altre sostanze coinvolte nelle reazioni allergiche
• IgD (immunoglobuline D): hanno una funzione meno compresa rispetto alle altre classi di anticorpi. Sono espressi sulla superficie dei linfociti B immaturi e sembrano svolgere un ruolo nella regolazione della risposta immunitaria.

2. Vaccinazioni e anticorpi: come funzionano insieme

Le vaccinazioni rappresentano uno dei più grandi successi nella storia della medicina e sono strettamente legate al funzionamento degli anticorpi. Una vaccinazione è un metodo mirato per stimolare il sistema immunitario a produrre anticorpi specifici contro un particolare agente patogeno, senza causare la malattia, o quanto meno senza generarla nella sua forma completa e severa.

Il principio alla base delle vaccinazioni è quello di presentare all'organismo una forma attenuata, inattiva o una parte non dannosa dell'agente patogeno. Ciò stimola il sistema immunitario a produrre anticorpi specifici, che saranno pronti a combattere l'agente patogeno reale se l'organismo dovesse mai essere esposto ad esso in futuro.

Dopo la vaccinazione, il sistema immunitario inizia a produrre anticorpi contro l'antigene presente nel vaccino: questa fase di risposta immunitaria può richiedere alcuni giorni o settimane.

Una delle caratteristiche più importanti del sistema immunitario è la sua capacità di creare una memoria a lungo termine. Gli anticorpi prodotti in risposta a una vaccinazione rimangono nell'organismo per un certo periodo di tempo: se la persona verrà esposta all'agente patogeno in futuro, il sistema immunitario sarà in grado di riconoscerlo rapidamente e di produrre anticorpi in modo più veloce ed efficace.

Tra i migliori esempi di vaccinazioni di successo, ricordiamo il vaccino contro il morbillo, il vaccino contro la poliomielite e il vaccino contro la varicella. Grazie a campagne di vaccinazione di massa e al raggiungimento dell’immunità di gregge, è stato possibile ridurre in modo significativo l'incidenza di queste malattie in tutto il mondo.

3. Anticorpi e malattie infettive: combattere virus e batteri

Gli anticorpi svolgono un ruolo essenziale nella difesa contro una vasta gamma di malattie infettive e sono particolarmente efficaci nel combattere sia i virus che i batteri.

Nel caso dei virus, gli anticorpi possono bloccare la capacità del virus di infettare le cellule umane. I virus sono costituiti da materiale genetico avvolto da una proteina chiamata capside. Gli anticorpi possono legarsi a questa capside, impedendo al virus di aderire alle cellule umane e di penetrarle. Inoltre, gli anticorpi possono neutralizzare i virus bloccando la loro capacità di inserirsi nel materiale genetico delle cellule ospiti.

Nel caso dei batteri, gli anticorpi possono attaccare direttamente questi microrganismi. Quando un batterio entra nel corpo, il sistema immunitario può produrre anticorpi specifici per i componenti del batterio, come le proteine di superficie. Gli anticorpi legano il batterio e attivano il sistema del complemento, che distrugge il batterio danneggiandone la membrana o favorendo la sua fagocitosi da parte delle cellule immunitarie.

4. Immunoterapia: il futuro delle cure basate sugli anticorpi

Negli ultimi anni, sono oggetto di studi una serie di anticorpi monoclonali (ovvero diretti tutti contro lo stesso antigene) in grado di trattare diversi tipi di patologie come lesioni tumorali e patologie autoimmuni.

In particolare, l'immunoterapia contro il cancro è una delle applicazioni più promettenti degli anticorpi monoclonali. Questi anticorpi possono essere progettati per attaccare selettivamente le cellule tumorali, stimolando il sistema immunitario a distruggerle. L'immunoterapia contro il cancro ha mostrato finora risultati eccezionali in pazienti con diversi tipi di tumori, compresi il melanoma, il carcinoma polmonare non a piccole cellule e il cancro del colon. Tuttavia, siamo soltanto all’inizio dello sviluppo di questi farmaci: nuove ricerche sono necessarie per identificare bersagli sempre più specifici in grado di massimizzare l’efficacia e di ridurre al minimo gli effetti avversi.

Nelle malattie autoimmuni, il sistema immunitario attacca erroneamente il proprio corpo: questa attività anomala provoca una produzione abnorme di molecole infiammatorie. Gli anticorpi monoclonali possono essere progettati per inibire selettivamente gli effetti di queste molecole infiammatorie.

Ad esempio i farmaci biotecnologici anti-TNF sono costituiti da anticorpi monoclonali diretti contro questa citochina, la cui attività è alla base di patologie come l'artrite reumatoide e la malattia di Crohn. L'immunoterapia per le malattie autoimmuni ha rivoluzionato la gestione di queste condizioni, fornendo opzioni di trattamento più mirate e spesso più sicure rispetto agli immunosoppressori tradizionali.

5. Autoimmunità: quando gli anticorpi si rivoltano contro il corpo

Sebbene gli anticorpi siano strumenti essenziali nelle difese immunitarie, in alcune condizioni possono rivolgersi contro il corpo stesso, causando malattie autoimmuni. Le malattie autoimmuni sono il risultato di una risposta immunitaria iperattiva che attacca i tessuti e gli organi del corpo. Ecco alcuni esempi di malattie autoimmuni in cui gli anticorpi giocano un ruolo chiave:

• Lupus Eritematoso Sistemico (LES): il LES è una malattia autoimmune sistemica in cui il sistema immunitario produce anticorpi, che attaccano una vasta gamma di tessuti e organi inclusi la cute, le articolazioni, i reni, il cuore ed il sistema nervoso. Gli anticorpi anti-ds-DNA sono uno dei marcatori distintivi del LES e svolgono un ruolo nella patogenesi della malattia
• Artrite Reumatoide (AR): l’AR è una malattia infiammatoria cronica che colpisce tipicamente le articolazioni di piccole dimensioni, come quelle delle mani e dei piedi, in modo simmetrico. Alla base della sua patogenesi c’è la produzione di autoanticorpi come il fattore reumatoide e gli anticorpi anti-CCP
• Malattia di Hashimoto: la malattia di Hashimoto è una malattia autoimmune della tiroide in cui gli anticorpi attaccano la ghiandola tiroidea, portando a una ridotta produzione di ormoni tiroidei. Gli anticorpi anti-tiroide, come gli anticorpi anti-tireoglobulina e anti-tiroperossidasi, sono comuni in questa condizione.