Infiammazione acuta e cronica

L’infiammazione è una risposta protettiva che coinvolge diverse tipologie di cellule, proteine e mediatori lipidici; questa risposta è innescata da patogeni e tessuti necrotici ed è volta ad eliminare la causa iniziale del danno cellulare/tissutale. Tuttavia l’infiammazione stessa può anche essere fonte di danno tissutale, questo perché le cellule del sistema immunitario come i neutrofili producono altissime quantità di radicali liberi dell’ossigeno e dell’azoto che hanno sia attività microbicida che capacità di danneggiare la matrice extracellulare.

Le manifestazioni esterne dell’infiammazione sono 5: calore (calor), arrossamento (rubor), tumefazione (tumor), dolore (dolor) e perdita di funzione (functio laesa); queste manifestazioni avvengono come conseguenza delle modificazioni vascolari e del reclutamento e conseguente attivazione delle componenti leucocitarie e non. Possiamo distinguere due tipi di infiammazione: l’infiammazione acuta e l’infiammazione cronica.

Infiammazione acuta

La risposta infiammatoria acuta porta in modo rapito leucociti e proteine plasmatiche verso i siti di danno. Una volta qui i leucociti (per lo più neutrofili e monociti) elimineranno gli agenti invasivi ed i tessuti necrotici.

Questa risposta è indotta da diversi stimoli tra cui:

• le infezioni da parte di tutti i tipi di patogeni;
• i corpi estranei;
• i traumi contusivi o da parte di agenti fisico/chimici;
• la necrosi tissutale di qualsiasi derivazione;
• le reazioni da ipersensibilità.

L’infiammazione acuta ha due principali componenti che sono caratteristiche a prescindere dalla causa scatenante: modificazioni vascolari ed eventi cellulari.

Modificazioni vascolari

Le principali modificazioni vascolari sono rappresentate da un aumento del flusso sanguigno secondario, vasodilatazione e aumentata permeabilità vascolare, tutte queste modifiche sono finalizzate a portare cellule e proteine del sangue verso i siti di infezione o di danno. La vasodilatazione arteriolare determina localmente un aumento del flusso sanguigno e congestione dei letti capillari a valle, questo è la causa del rossore e dell’aumento di temperatura della zona circostante.

Il microcircolo diviene più permeabile ed il plasma ricco di proteine inizia a muoversi verso i tessuti extravascolari. Questo aumento di permeabilità determina inoltre anche il movimento dei leucociti dal sangue al tessuto infiammato. Tutte queste modifiche sono indotte da diversi meccanismi in cui intervengono i mediatori lipidici come l’istamina ed i leucotrieni che legano specifici recettori presenti sulle cellule endoteliali, citochine pro-infiammatorie come l’IL-6, l’IL-1β ed il TNF-α. Anche l’ossido nitrico (NO) prodotto dai macrofagi induce vasodilatazione (oltre ad avere attività anti-microbica).

Eventi cellulari

Il reclutamento leucocitario consiste in 4 fasi ben caratterizzate:

1. marginazione e rotolamento; i leucociti iniziano ad accumularsi nella periferia dei vasi richiamati dalle chemochine e le cellule endoteliali attivate dalle citochine inizieranno ad esprimere molecole di adesione come le P-selectine ed E-selectine che prenderanno contatto con oligosaccaridi sialilati presenti sulla superficie dei leucociti e questo determinerà la fase di rotolamento, ovvero una fase di adesione blanda.
2. adesione stretta; questa seconda adesione è mediata da una classe di molecole chiamata integrine che sono espresse sulla superficie dei leucociti e prendono contatto con i loro ligandi sulle cellule endoteliali, tra le più importanti sicuramente ritroviamo LFA-1 presente sulla superficie del leucocita che prende contatto con ICAM-1 espressa dalle cellule endoteliali.
3. transmigrazione; il contatto delle due integrine induce un’adesione stretta del leucocita all’endotelio ed invia segnali di rimodellamento citoscheletrico nel leucocita che in questo modo potrà insinuarsi tra le giunzioni intercellulari. Questo evento di extravasazione è definito anche come diapedesi.
4. chemiotassi; dopo l’extravasazione i leucociti si muovono verso il sito d’infezione o di danno seguendo un gradiente chimico (dato dalle chemochine) in un processo definito chemiotassi. Oltre alle chemochine anche composti come l’N-formil-metionina (prodotto dei peptidi batterici) e le componenti del sistema del complemento possono agire come chemo-attrattanti.

I leucociti più coinvolti nell’infiammazione acuta sono i neutrofili ed i monociti che poi differenzieranno in macrofagi. L’attivazione leucocitaria, a seguito del reclutamento dei leucociti nel tessuto infiammato, è volta all’eliminazione del patogeno e dei detriti cellulari causati dalla necrosi generale e al potenziamento della risposta immunitaria; questa attivazione è mediata dall’ingaggio dei recettori di superficie come i Toll-Like Receptors (TLRs), recettori per le citochine, recettori di fagocitosi etc… L’esito finale è l’eliminazione totale del patogeno e dei detriti cellulari e l’avvio dei sistemi di riparo del tessuto (fibrosi).

Infiammazione cronica

L’infiammazione cronica è un’infiammazione di lunga durata in cui l’infiammazione, il danno tissutale ed il riparo tissutale (spesso di tipo fibrotico), procedono simultaneamente. Questa diversa reazione infiammatoria può derivare dall’infiammazione acuta nel caso in cui il patogeno non venga del tutto eliminato (come nel caso del granuloma tubercolare causato dal Mycobacterium tuberculosis), oppure può essere causata da malattie infiammatorie croniche come la fibrosi cistica e le artriti. L’infiammazione cronica è caratterizzata da un accumulo di macrofagi sia di tipo M1 che M2 che giocano un doppio ruolo contrastante tra l’eliminazione del patogeno e lo spegnimento della risposta infiammatoria con conseguente riparo del tessuto; sono presenti inoltre i linfociti T ed i linfociti B che fungono da principali linee guida dell’infiammazione cronica.

Effetti sistemici dell’infiammazione

Tra gli effetti sistemici ritroviamo molteplici manifestazioni cliniche tra le più comuni e leggere alle più gravi:

•  la febbre caratterizzata da un aumento di temperatura corporea e causata dalla presenza di TNF-α, IL-1β e prostanglandine che agiscono al livello dell’ipotalamo stimolando a loro volta la produzione di neurotrasmettitori che regolano la temperatura ad un livello più alto;
• livelli plasmatici di proteine di fase acuta molto elevati prodotte al livello del fegato sotto stimolo dell’IL-6 e rilasciate nel circolo sanguigno;
• leucocitosi;
• aumento della frequenza cardiaca e pressione sanguigna e sensazione di freddo legata alla “reimpostazione” della temperatura corporea da parte dell’ipotalamo;
• nelle infezioni batteriche molto gravi si può andare inconto a shock settico che è un insieme di manifestazioni stimolate dalla iper-produzione di citochine pro-infiammatorie che possono causare acidosi, squilibri metabolici, coagulazione intravascolare e collasso multiorgano.

Referenze

• Robbins, nona edizione, Fondamenti di patologia e di fisiopatologia, Edra
• Abul K. Abbas, ottava edizione. Immunologia cellulare e molecolare, Edra