L'intestino è la nostra forza: ecco dove risiede il sistema immunitario

Non solo digestione e assorbimento dei nutrienti: andiamo alla scoperta dell’intestino e del suo importante supporto al nostro sistema immunitario.
Oltre alle sue note funzioni di digestione ed assorbimento delle sostanze nutritive, l’intestino assolve anche un ruolo importante di supporto al sistema immunitario. Infatti, più della metà di tutte le cellule immunocompetenti, cioè quelle che in caso di necessità si attivano per produrre anticorpi, si trova nell’intestino.
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Il sistema immunitario e la risposta immunitaria

 

La risposta immunitaria rappresenta un meccanismo di difesa indispensabile contro tutti gli agenti estranei al nostro organismo potenzialmente dannosi, che consiste in una serie di meccanismi innescati dal sistema immunitario.

Quest’ultimo può essere considerato come un organo distribuito in tutto il corpo, e specialmente in tutti i potenziali siti di entrata e diffusione di agenti patogeni.1

I due tipi di risposta immunitaria: innata e adattiva

 

Abbiamo a disposizione due tipi di immunità: un’immunità innata e una adattativa o acquisita.

L’immunità innata si attiva molto rapidamente e si basa su meccanismi di difesa preesistenti all’infezione.

I principali protagonisti di questo tipo di immunità sono le barriere fisiologiche e chimiche, come gli epiteli e le relative sostanze antimicrobiche da questi prodotte; le cellule fagocitarie (neutrofili, macrofagi) e quelle citotossiche (natural killer); alcune proteine del sangue, tra cui i fattori del sistema del complemento; alcune proteine chiamate citochine.

 

L’insieme di tutte queste componenti costituisce il nostro sistema di difesa primario contro qualsiasi tipo di infezione, cioè di colonizzazione del nostro organismo da parte di microrganismi patogeni come batteri (ad esempio i batteri streptococchi responsabili della polmonite, delle infezioni dell’orecchio e del mal di gola), funghi (come Candida albicans, responsabile della candidosi vaginale) e virus (come ad esempio i norovirus e i rotavirus, responsabili della gastroenterite).

 

Esiste anche un’immunità definita adattativa o acquisita, poiché sviluppa delle risposte altamente specifiche per ogni singolo agente patogeno. Si tratta di una difesa che si attiva più tardivamente, in particolare quando i meccanismi dell’immunità innata non sono stati sufficienti a contrastare l’infezione.

L’immunità acquisita ha la peculiare capacità di “ricordare” gli agenti patogeni con i quali viene a contatto, creando così una memoria immunologica che permette di rispondere molto più vigorosamente alle successive esposizioni.

L’intestino: una porta aperta ai microbi esterni

 

La mucosa intestinale è la più ampia superficie dell’organismo ad entrare in contatto con i microbi esterni e di conseguenza necessita di una serie di difese specifiche.

 

Il nostro sistema immunitario ha elaborato la capacità di individuare e contrastare (tramite l’innesco di una vigorosa risposta immunitaria) tutti quei microrganismi patogeni che sfruttano, tra le altre, la via della mucosa intestinale per tentare di colonizzare il nostro organismo.

L’intestino però funge anche da portale di ingresso per una vasta gamma di antigeni estranei che entrano nel nostro corpo tramite l’assunzione del cibo.

 

Per questa ragione, il sistema immunitario ha dovuto sviluppare anche specifici meccanismi di tolleranza volti al mantenimento di uno stato di non responsività2 verso gli antigeni alimentari, ma anche verso la normale flora batterica intestinale, comprendente circa 1014 microrganismi commensali (microbiota), che vivono in simbiosi con il loro ospite, cioè l’uomo.

Questi batteri infatti sono estremamente vantaggiosi per l’ospite in quanto forniscono protezione contro i batteri estranei patogeni3 e sintetizzando una serie di vitamine tra cui la vitamina K e alcuni dei componenti del complesso vitaminico B4,5.

L’intestino come componente fondamentale del nostro sistema immunitario

 

Il microbiota commensale è considerato la componente non immunitaria del sistema difensivo della mucosa intestinale.

Infatti, la flora batterica del nostro intestino può influenzare il sistema immunitario intestinale e può essere cruciale per prevenire l’intrusione di agenti patogeni estranei, sia tramite l’interazione diretta con essi sia tramite la stimolazione del sistema immunitario.3

 

I tessuti linfoidi associati alla mucosa intestinale sono noti come GALT (gut-associated lymphoid tissue).

Tra i componenti fondamentali del GALT vi sono i linfonodi mesenterici, i linfociti intraepiteliali, le cellule M e le placche di Peyer2 dell’intestino tenue, che vengono considerate come sensori immunitari dell’intestino6.

Infatti, all’interno delle placche di Peyer si trovano linfociti B, macrofagi e le cellule dendritiche.6

 

La superficie mucosale intestinale è rivestita da un singolo strato di cellule epiteliali, chiamate enterociti, che rappresentano un altro importante costituente cellulare del sistema immune mucosale.7

Infatti, le cellule dello strato epiteliale sono unite tra loro tramite delle strutture chiamate giunzioni strette, che costituiscono una vera e propria barriera volta a regolare il passaggio di ioni e molecole.8

 

Inoltre, tra le cellule epiteliali della mucosa intestinale, si trovano le cosiddette cellule M, specializzate nel riconoscere ed inglobare gli antigeni tramite meccanismi di endocitosi o fagocitosi.9

 

Oltre al GALT, anche il muco presente nell’intestino ricopre un ruolo importante per la difesa immunitaria intestinale.10  Il muco è costituito da una serie di glicoproteine ad alto peso molecolare chiamate mucine che hanno la principale funzione di lubrificare l’epitelio e proteggerlo da danni da sostanze nocive.7

Il muco è in grado di rafforzare la difesa grazie alla sua capacità di intrappolare, e successivamente espellere, molti microrganismi dall’intestino, sfruttandone i suoi movimenti peristaltici.

 

Un ulteriore contributo è dato dall’azione antimicrobica dei peptidi prodotti da cellule specializzate presenti nella mucosa dell’intestino tenue, denominate cellule del Paneth.11

Sources:

 

[1] Janeway CA Jr, Travers P, Walport M, et al. Immunobiology: The Immune System in Health and

Disease. 5th edition. New York: Garland Science; 2001. The mucosal immune system. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK27169/.

 

[2] Wershil BK., and Furuta G.T. 4. Gastrointestinal mucosal immunity. American Academy of Allergy,

Asthma & Immunology. 2008; 121 (2): s380‐s383.

 

[3] Ubeda C, Djukovic A, Isaac S. Roles of the intestinal microbiota in pathogen protection. Clinical &

Translational Immunology. 2017;6(2):e128.

 

[4] LeBlanc JG, Milani C, de Giori GS, Sesma F, van Sinderen D, Ventura M. Bacteria as

vitamin suppliers to their host: a gut microbiota perspective. Curr Opin Biotechnol. 2013;24(2):160-8.

 

[5] Hill MJ. Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis. Eur J Cancer Prev. 1997;6 Suppl 1:S43-5.

 

[6] Jung C, Hugot J-P, Barreau F. Peyer’s Patches: The Immune Sensors of the Intestine. International

Journal of Inflammation. 2010;2010:823710.

 

[7] Snoeck V, Goddeeris B, Cox E. The role of enterocytes in the intestinal barrier function and antigen

uptake. Microbes Infect. 2005 Jun;7(7-8):997-1004.

 

[8] Assimakopoulos SF, Papageorgiou I, Charonis A. Enterocytes’ tight junctions: From molecules to

diseases. World Journal of Gastrointestinal Pathophysiology. 2011;2(6):123-137.

 

[9] Kraehenbuhl JP, Neutra MR. Epithelial M cells: differentiation and function. Annu Rev Cell Dev Biol.

2000;16:301-32.

 

[10] Cornick S, Tawiah A, Chadee K. Roles and regulation of the mucus barrier in the gut. Tissue

Barriers. 2015;3(1-2):e982426.

 

[11] Bevins CL, Salzman NH. Paneth cells, antimicrobial peptides and maintenance of intestinal

homeostasis. Nat Rev Microbiol. 2011 May;9(5):356-68.