Il sistema immunitario: Miracolo della creazione
Noi non possiamo vederli, ma ci sono. Sono milioni e milioni e ci assediano da ogni parte, si stringono a noi, decisi a introdursi dentro di noi. Desiderano il nostro umido, nutritivo calore interno e una volta che ci sono arrivati crescono di numero in maniera inquietante. Se non fosse loro impedito, avrebbero presto il completo sopravvento su di noi. L’unico modo che abbiamo per neutralizzare queste forze distruttive è quello di scatenare una guerra, una guerra nel nostro organismo. Dev’essere una guerra immediata e totale fra questi invasori alieni portatori di malattie e il nostro sistema immunitario coi suoi duemila miliardi di difensori.* Non viene mai chiesta né concessa la grazia. È in gioco la nostra vita. O loro o noi. Di solito vinciamo noi. Ma non sempre. Il risultato dipende dalla rapidità e dalla precisione con cui il nostro sistema immunitario si prepara a far fronte alla battaglia.
IL SISTEMA immunitario è uno degli aspetti più incredibili e complessi del nostro meraviglioso e straordinario organismo. Regge bene il paragone con l’organo più complesso che ci sia, il cervello umano. L’immunologo William Paul degli Istituti Sanitari Nazionali (USA) dice: “Il sistema immunitario ha la fenomenale capacità di elaborare le informazioni, di imparare e di memorizzare, di creare, immagazzinare e usare le informazioni”. Un grande elogio, ma non esagerato. Il dott. Stephen Sherwin, direttore di ricerche cliniche presso la Genentech, Inc., aggiunge: “È un sistema incredibile. Riconosce le molecole che non sono mai state presenti in precedenza nell’organismo. Può distinguere fra ciò che gli appartiene e ciò che non gli appartiene”. E se non gli appartiene, è la guerra!
Come fa il sistema immunitario a sapere cos’è che appartiene all’organismo e cosa non gli appartiene? Sulla superficie di quasi ogni cellula del nostro organismo c’è una speciale molecola proteica, detta MHC (complesso maggiore dell’istocompatibilità). È un marchio di riconoscimento che dice al sistema immunitario che questa cellula è amica, che fa parte di noi, che è solo ed esclusivamente nostra. In tal modo il sistema immunitario riconosce le nostre cellule e le accetta ma attacca qualsiasi cellula avente sulla sua superficie una molecola diversa, e tutte le cellule che non sono nostre hanno molecole superficiali diverse dalle nostre.
È quindi per mezzo di queste molecole superficiali che il sistema immunitario riconosce se ciascuna cellula è “noi” o “loro”, se ci appartiene o non ci appartiene. Se non ci appartiene, scatena una reazione da parte del sistema immunitario. “Il concetto secondo cui il sistema immunitario deve continuamente distinguere fra ciò che gli appartiene e ciò che non gli appartiene”, dice il libro Immunology, “è il cardine di tutta la teoria immunologica”. Nella categoria di ciò che non gli appartiene rientrano agenti patogeni come virus, parassiti, funghi e batteri.
La cute: più che un rivestimento passivo
La cute è la prima linea di difesa contro questi invasori estranei. Lungi dall’essere semplicemente un rivestimento passivo di protezione, la pelle è munita di cellule che avvertono il sistema immunitario dell’invasione di microrganismi. Sulla pelle vivono miliardi di batteri “amici”, in alcuni punti ce ne sono quasi 3 milioni per centimetro quadrato. Alcuni di questi producono acidi grassi che inibiscono la crescita di specie nocive di batteri e funghi. La rivista Scientific American del giugno 1985 definisce la cute un “elemento attivo del sistema immunitario”, con cellule specializzate “aventi funzioni interattive nella risposta contro gli invasori estranei”.
Oltre alla cute, il rivestimento protettivo dell’organismo include le membrane che ricoprono le superfici interne del corpo. Queste membrane secernono muco che imprigiona i microbi. Saliva, secrezioni nasali e lacrime contengono sostanze microbicide. Le vie respiratorie che conducono ai polmoni sono munite di finissime ciglia che spingono il muco e le sostanze inalate nella gola, da dove possono essere eliminati starnutendo e tossendo. Se qualche invasore raggiunge lo stomaco, viene ucciso dagli acidi gastrici, decomposto dagli enzimi digestivi o intrappolato nel muco che riveste la parete interna dello stomaco e del canale intestinale. Infine gli invasori vengono eliminati insieme ad altri rifiuti organici.
Fagociti e linfociti: i cannoni!
Queste, comunque, sono semplici scaramucce in paragone con le battaglie che si combattono una volta che gli organismi estranei si sono aperti un varco nelle barriere esterne e sono penetrati nel torrente sanguigno, nei tessuti o nei liquidi del corpo. Hanno invaso il territorio dei globuli bianchi, i cannoni del sistema immunitario, che sono in numero di duemila miliardi. Generati nel midollo osseo — al ritmo di circa un milione al secondo — migrano per maturare e formare tre distinte divisioni: i fagociti e due tipi di linfociti, cioè le cellule T (di tre tipi principali: “coadiuvanti” [helper], “inibenti” [suppressor] e “assassine” [killer]) e le cellule B.
Ma anche se il sistema immunitario ha un esercito forte di migliaia di miliardi di soldati, ciascuno di essi può combattere solo una classe di invasori. Durante una malattia possono essere generati milioni di germi, e ognuno di quei germi avrà lo stesso tipo di antigene. Ma a diverse malattie, o anche a diverse varietà della stessa malattia, corrispondono antigeni diversi. Per poter attaccare questi invasori, le cellule T e le cellule B devono avere dei recettori che possano legarsi con i loro particolari antigeni. Quindi, fra le cellule T e le cellule B devono esserci molti diversi recettori, recettori specifici per gli antigeni di ogni diversa malattia; ma ciascuna singola cellula T e cellula B ha recettori specifici per un solo antigene.
Il dott. Daniel E. Koshland jr., direttore della rivista Science, dice a questo riguardo: “Il sistema immunitario è fatto in modo da riconoscere gli invasori estranei. A tal fine genera varie specie di recettori immunologici, nell’ordine di 1011 (100 miliardi), per cui, indipendentemente dalla forma dell’invasore estraneo, ci sarà sempre qualche recettore complementare per riconoscerlo ed eliminarlo”. (Science, 15 giugno 1990, pagina 1273) Pertanto ci sono gruppi di cellule T e di cellule B che, fra tutt’e due, possono combinarsi con ogni antigene che entra nel nostro corpo, proprio come una chiave si adatta a una serratura.
Facciamo un esempio: Due fabbri lavorano in maniera del tutto indipendente l’uno dall’altro. Uno di essi fabbrica milioni di serrature d’ogni specie ma non le chiavi. L’altro fabbrica milioni di chiavi di ogni forma ma non le serrature. I miliardi di serrature e di chiavi vengono poi gettati in un gigantesco contenitore e rimescolati a fondo, e ogni chiave trova la serratura adatta. Impossibile? Un miracolo? Sembrerebbe così.
Come serrature provviste di fori, milioni di germi coi loro antigeni invadono l’organismo e circolano nel sangue e nel sistema linfatico. Come milioni di chiavi, anche le cellule del sistema immunitario coi loro recettori vi circolano e si adattano ai corrispondenti antigeni dei germi. Impossibile? Un miracolo? Sembrerebbe così. Eppure il sistema immunitario riesce a farlo.
Ciascuna categoria di linfociti ha un suo ruolo speciale da svolgere nella lotta contro le infezioni. Un ruolo determinante è esercitato dalle cellule “coadiuvanti” (una delle tre principali cellule T). Sono loro a dirigere le varie reazioni del sistema immunitario, decidendo la strategia da adottare. Messe in moto dalla presenza di antigeni nemici, per mezzo di segnali chimici (proteine dette linfochine) le cellule “coadiuvanti” chiamano a raccolta le truppe del sistema immunitario e aumentano le loro file di milioni di unità. Tra parentesi, il virus dell’AIDS sceglie di attaccare proprio le cellule “coadiuvanti”. Una volta che queste sono fuori combattimento, il sistema immunitario diventa praticamente inutile, per cui le vittime dell’AIDS sono soggette a ogni sorta di malattie.
A questo punto, comunque, consideriamo il ruolo delle cellule “coadiuvanti” insieme ai fagociti, che sono degli spazzini. Il loro nome significa “cellule che mangiano”. Non sono schizzinosi: mangiano tutto quello che dà adito a sospetti, si tratti di microrganismi estranei, di cellule morte o di altre scorie. Agiscono sia come un esercito per difendere l’organismo dai germi patogeni che come un servizio di pulizie per eliminare i rifiuti. Divorano perfino le sostanze contaminanti presenti nel fumo delle sigarette, quelle sostanze che anneriscono i polmoni. Se si continua a fumare per molto tempo, il fumo distrugge i fagociti più rapidamente di quanto non possano essere prodotti. Tuttavia a volte i fagociti inghiottono sostanze indigeribili, o addirittura fatali, come ad esempio polvere di silice e fibre di amianto.
Ci sono due tipi di fagociti: i neutrofili e i macrofagi. Il midollo osseo produce circa cento miliardi di neutrofili al giorno. Vivono solo pochi giorni, ma durante un’infezione il loro numero aumenta vertiginosamente, fino a cinque volte. Ciascun neutrofilo può inglobare e distruggere fino a 25 batteri e poi morire, ma viene immediatamente rimpiazzato. I macrofagi invece possono distruggere fino a cento invasori prima di morire. Sono più grandi, più resistenti e vivono più a lungo dei neutrofili. Affrontano gli invasori e i rifiuti solo in un modo: se li mangiano. Ma sarebbe un errore paragonare i macrofagi a semplici unità per l’eliminazione dei rifiuti. Essi “possono fabbricare ben 50 diversi tipi di enzimi e di agenti antimicrobici” e funzionare come anelli di comunicazione ‘non solo fra le cellule del sistema immunitario ma anche fra le cellule produttrici di ormoni, le cellule nervose e persino le cellule cerebrali’.
Aiuto! C’è un nemico tra noi!
Quando ingloba un microrganismo nemico, il macrofago non si limita a mangiarlo. Come praticamente in tutte le cellule dell’organismo, sulla sua superficie si trovano le molecole MHC che identificano il macrofago come appartenente all’organismo. Ma quando un macrofago mangia un germe, la molecola MHC presenta su uno dei solchi della sua superficie un frammento di questo antigene nemico. Questo frammento di antigene agisce quindi come una bandiera rossa per il sistema immunitario, e viene dato l’allarme: c’è un organismo estraneo che circola liberamente dentro di noi!
Con questo allarme, il macrofago chiama i rinforzi, altri macrofagi, a milioni! Ed è qui che interviene la cellula “coadiuvante”. Nel corpo ne circolano miliardi, ma il macrofago deve reclutarne un tipo specifico. Gliene occorre una che abbia il tipo di recettore che si adatterà al particolare antigene indicato dal macrofago.
Una volta che questa cellula “coadiuvante” è arrivata e si è legata con l’antigene nemico, il macrofago e la cellula “coadiuvante” si scambiano segnali chimici. Queste sostanze chimiche di tipo ormonale, dette linfochine, sono proteine straordinarie dotate di una sbalorditiva quantità di funzioni che regolano e intensificano la risposta del sistema immunitario contro i germi patogeni. Come risultato, sia il macrofago che la cellula “coadiuvante” cominciano a riprodursi in modo prodigioso. Così ci sarà un numero maggiore di macrofagi che fagociteranno un numero maggiore di germi invasori e ci sarà un numero maggiore di cellule “coadiuvanti” del giusto tipo per fissare gli antigeni indicati da quei macrofagi. Così i combattenti delle forze immunitarie aumentano in maniera esplosiva e orde di questi particolari germi patogeni vengono sconfitte.
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