Fagocitosi e Digestione
Tappe finali del Reclutamento Leucocitario, una volta raggiunto l’agente flogogeno tramite Chemiotassi. Rappresenta lo step finale del processo infiammatorio: i fagociti professionali — soprattutto granulociti neutrofili e macrofagi M1 (attivati dall’interferone γ) — vengono richiamati nel sito da stimoli chemiotattici e qui inglobano, digeriscono ed eliminano l’agente patogeno o i detriti cellulari da necrosi. Sono detti professionali perché digerire massivamente il patogeno è la loro funzione principale; altre cellule (cellule dendritiche, macrofagi residenti) endocitano e presentano antigeni ma non sono specializzate nella digestione.
Si distingue dall’esocitosi, in cui la cellula rilascia il proprio contenuto (enzimi, mediatori) verso l’interstizio anziché internalizzare il bersaglio (vedi sotto).
Il processo si articola in tre fasi: riconoscimento, internalizzazione, digestione.
Fase 1 — Riconoscimento
Indispensabile: senza riconoscimento non c’è internalizzazione. La cellula fagocitaria identifica il bersaglio tramite recettori specifici. Il bersaglio viene reso riconoscibile dall’opsonizzazione: il rivestimento del materiale da fagocitare con molecole endogene dette opsonine.
Le opsonine principali sono:
- IgG → prodotte soprattutto nelle infezioni batteriche; legate dai recettori Fcγ di macrofagi e neutrofili.
- IgA → prodotte nelle mucose, difendono le superfici esterne; legate dai recettori Fcα di macrofagi e neutrofili.
- IgM → primi anticorpi prodotti, prima dello switch isotipico.
- IgE → contro i parassiti; legano i recettori Fcε su eosinofili e mastociti (provocando degranulazione, non fagocitosi).
- Proteine del complemento e altri fattori solubili (es. C3b, proteina C reattiva, fibronectina, fattore di Hageman).
Dettaglio delle classi anticorpali e dei recettori in Recettori Fc.
Oltre alle opsonine, i fagociti possiedono recettori PRR (Pattern Recognition Receptors) che riconoscono direttamente strutture microbiche (PAMPs) — vedi Recettori dell’Immunità Innata.
Fase 2 — Internalizzazione
- I recettori si attivano grazie ad anticorpi, complemento o contatto diretto col patogeno.
- Si attivano vie di segnalazione che coinvolgono le Rho GTPasi.
- Queste inducono modifiche del citoscheletro che formano l’invaginazione della membrana nella zona di contatto e gli pseudopodi che circondano il patogeno.
- Si forma il fagosoma, vescicola che racchiude il patogeno.
L’obiettivo è mantenere il patogeno confinato nel fagosoma e produrvi enzimi litici e radicali liberi per digerirlo. Gli enzimi litici lavorano a pH acido; alcuni patogeni resistono producendo antiossidanti o alzando il pH del fagosoma, evolvendo verso un’infiammazione cronica. Il fagosoma stesso possiede molecole protettive (es. vitamina E) che lo difendono dai radicali liberi; gli enzimi litici derivano originariamente dalla membrana plasmatica del fagocita e vengono trasferiti al fagosoma.
Fase 3 — Digestione
- Il fagosoma si fonde con i lisosomi → fagolisosoma.
- Enzimi litici (proteasi, lipasi, nucleasi) e specie reattive (ROS/RNS) distruggono il patogeno.
- I prodotti di degradazione vengono eliminati per esocitosi o usati per la presentazione antigenica (es. MHC II nelle APC).
La distruzione del patogeno avviene tramite due meccanismi complementari:
- Burst Ossidativo — meccanismo ossigeno-dipendente, tipico dei macrofagi M1, basato sulle specie reattive dell’ossigeno.
- Killing Ossigeno-Indipendente — basato su enzimi e proteine dei granuli, tipico dei granulociti neutrofili.
Esocitosi
Processo attivo e regolato usato quando il bersaglio è troppo grande per essere fagocitato: la cellula riversa i propri enzimi litici all’esterno, sull’interstizio. Esempio tipico sono gli eosinofili che, legando le IgE tramite il recettore Fcε, rilasciano enzimi litici fuori dalla cellula. Può avvenire anche quando la cellula fagocitaria è intasata da troppe particelle: il segnale di congestione induce la digestione esterna.
Effetto collaterale: importante danno tissutale.
Difetti del reclutamento
Difetti genetici nelle molecole di adesione o nel citoscheletro impediscono il reclutamento dei leucociti, causando gravi infezioni ricorrenti. La forma legata alle molecole di adesione è la LAD (Leukocyte Adhesion Deficiency) → approfondimento in Leukocyte Adhesion Deficiency (LAD). Il quadro completo dei difetti — congeniti e acquisiti — è trattato in Deficit della Fagocitosi.
(Sezione espansa con: sbobina 040-042)
🔗 Collegamenti
- Reclutamento Leucocitario — 📋 tappe 5-6
- Chemiotassi — ⬆️ tappa precedente
- Sistema del Complemento — 🔗 C3b come opsonina
- Recettori dell’Immunità Innata — 🔗 PRR/Toll-like per il riconoscimento dei pattern microbici
- Recettori Fc — 🔗 riconoscimento delle immunoglobuline opsonizzanti
- Burst Ossidativo — 🔗 killing ossigeno-dipendente (fase di digestione)
- Killing Ossigeno-Indipendente — 🔗 killing enzimatico dei neutrofili (fase di digestione)
- Deficit della Fagocitosi — ⬇️ difetti congeniti e acquisiti del processo
- Polarizzazione dei Macrofagi (M1-M2) — ⬆️ i macrofagi M1 (attivati da IFN-γ) sono i fagociti ossigeno-dipendenti
- Leukocyte Adhesion Deficiency (LAD) — ⬇️ difetto che compromette la fagocitosi