Il nostro sistema immunitario lavora continuamente per mantenerci in salute e proteggerci da batteri, virus e altri germi. A volte, tuttavia, questo sistema diventa troppo sensibile, causando reazioni di ipersensibilità che può essere dannoso o addirittura mortale. Queste reazioni sono il risultato dell'esposizione a un qualche tipo di antigene estraneo nel o sul corpo.
Le reazioni di ipersensibilità sono classificate in quattro tipi principali: tipo I., tipo II, tipo III,e tipo IV. Le reazioni di tipo I, II e III sono il risultato di azioni anticorpali, mentre le reazioni di tipo IV coinvolgono linfociti a cellule T e risposte immunitarie mediate da cellule.
Le ipersensibilità di tipo I sono reazioni immunitarie agli allergeni. Allergeni può essere qualsiasi cosa (polline, muffe, arachidi, medicine, ecc.) che scatena una reazione allergica in alcuni individui. Questi stessi allergeni normalmente non causano problemi nella maggior parte degli individui.
Le reazioni di tipo I coinvolgono due tipi di globuli bianchi (mastociti e basofili), nonché gli anticorpi delle immunoglobuline E (IgE). Dopo l'esposizione iniziale a un allergene, il sistema immunitario produce anticorpi IgE che si legano alle membrane cellulari dei mastociti e dei basofili. Gli anticorpi sono specifici di un particolare allergene e servono a rilevare l'allergene in seguito a una successiva esposizione.
Una seconda esposizione provoca una rapida risposta immunitaria quando gli anticorpi IgE attaccati ai mastociti e ai basofili legano gli allergeni e iniziano la degranulazione nei globuli bianchi. Durante la degranulazione, i mastociti o i basofili rilasciano granuli che contengono molecole infiammatorie. Le azioni di tali molecole (eparina, istamina e serotonina) provocano sintomi allergici: naso che cola, lacrimazione, orticaria, tosse e respiro sibilante.
Le allergie possono variare dalla lieve febbre da fieno all'anafilassi potenzialmente letale. Anafilassi è una condizione grave, derivante dall'infiammazione causata dal rilascio di istamina, che colpisce i sistemi respiratorio e circolatorio. L'infiammazione sistemica provoca bassa pressione sanguigna e blocco dei passaggi d'aria a causa del gonfiore della gola e della lingua. La morte può verificarsi rapidamente se non trattata con epinefrina.
Ipersensibilità di tipo II, chiamate anche ipersensibilità citotossica, sono il risultato di interazioni di anticorpi (IgG e IgM) con cellule e tessuti del corpo che portano alla distruzione delle cellule. Una volta legato a una cellula, l'anticorpo avvia una cascata di eventi, noto come complemento, che provoca infiammazione e lisi cellulare. Due comuni ipersensibilità di tipo II sono le reazioni trasfusionali emolitiche e la malattia emolitica dei neonati.
Reazioni trasfusionali emolitiche coinvolgono trasfusioni di sangue con gruppi sanguigni incompatibili. I gruppi sanguigni ABO sono determinati dagli antigeni sulla superficie dei globuli rossi e dagli anticorpi presenti nel plasma sanguigno. Una persona con sangue di tipo A ha antigeni A sulle cellule del sangue e anticorpi B nel plasma sanguigno. Quelli con gruppo sanguigno B hanno antigeni B e anticorpi A. Se a un individuo con sangue di tipo A fosse somministrata una trasfusione di sangue con sangue di tipo B, gli anticorpi B nel plasma dei riceventi si legerebbero agli antigeni B sui globuli rossi del sangue trasfuso. Gli anticorpi B causerebbero l'aggregazione dei globuli di tipo B (agglutinare) e lisare, distruggendo le cellule. Frammenti di cellule dalle cellule morte potrebbero ostruire i vasi sanguigni portando a danni ai reni, ai polmoni e persino alla morte.
Malattia emolitica dei neonati è un'altra ipersensibilità di tipo II che coinvolge i globuli rossi. Oltre agli antigeni A e B, i globuli rossi possono avere anche antigeni Rh sulla loro superficie. Se gli antigeni Rh sono presenti sulla cellula, la cellula è Rh positiva (Rh +). In caso contrario, è Rh negativo (Rh-). Simile alle trasfusioni ABO, trasfusioni incompatibili con antigeni del fattore Rh possono portare a reazioni trasfusionali emolitiche. Nel caso in cui si verifichino incompatibilità del fattore Rh tra madre e figlio, nelle successive gravidanze potrebbe verificarsi una malattia emolitica.
Nel caso di una Rh-madre con un bambino Rh +, l'esposizione al sangue del bambino durante l'ultimo trimestre di gravidanza o durante il parto indurrebbe una risposta immunitaria nella madre. Il sistema immunitario della madre formerebbe anticorpi contro gli antigeni Rh +. Se la madre fosse di nuovo incinta e il secondo figlio fosse Rh +, gli anticorpi della madre si legerebbero ai globuli rossi Rh + del bambino causandone la lisi. Per prevenire l'insorgenza della malattia emolitica, le madri Rh ricevono iniezioni di Rhogam per fermare lo sviluppo di anticorpi contro il sangue del feto Rh +.
Le ipersensibilità di tipo III sono causate dalla formazione di complessi immunitari nei tessuti corporei. I complessi immunitari sono masse di antigeni con anticorpi legati a loro. Questi complessi antigene-anticorpo contengono maggiori concentrazioni di anticorpi (IgG) rispetto alle concentrazioni di antigene. I piccoli complessi possono depositarsi sulle superfici dei tessuti, dove innescano risposte infiammatorie. La posizione e le dimensioni di questi complessi rendono difficile per le cellule fagocitiche, come i macrofagi, rimuoverle dalla fagocitosi. Invece, i complessi antigene-anticorpo sono esposti agli enzimi che scompongono i complessi ma danneggiano anche il tessuto sottostante nel processo.
Le risposte immunitarie ai complessi antigene-anticorpo nel tessuto dei vasi sanguigni causano la formazione di coaguli di sangue e l'ostruzione dei vasi sanguigni. Ciò può comportare un insufficiente apporto di sangue all'area interessata e la morte dei tessuti. Esempi di ipersensibilità di tipo III sono la malattia da siero (infiammazione sistemica causata da depositi del sistema immunitario), il lupus e l'artrite reumatoide.
Le ipersensibilità di tipo IV non comportano azioni anticorpali ma piuttosto attività dei linfociti delle cellule T. Queste cellule sono coinvolte nell'immunità cellulare mediata, una risposta alle cellule del corpo che sono state infettate o trasportano antigeni estranei. Le reazioni di tipo IV sono reazioni ritardate, poiché ci vuole del tempo prima che si verifichi una risposta. L'esposizione a un particolare antigene sulla pelle o un antigene inalato induce risposte delle cellule T che provocano la produzione di cellule T di memoria.
Alla successiva esposizione all'antigene, le cellule della memoria inducono una risposta immunitaria più rapida e più forte che coinvolge l'attivazione dei macrofagi. È la risposta ai macrofagi che danneggia i tessuti del corpo. Le ipersensibilità di tipo IV che colpiscono la pelle comprendono reazioni alla tubercolina (test cutaneo alla tubercolosi) e reazioni allergiche al lattice. L'asma cronico è un esempio di ipersensibilità di tipo IV derivante da allergeni inalatori.
Alcune ipersensibilità di tipo IV coinvolgono antigeni associati alle cellule. Cellule T citotossiche sono coinvolti in questi tipi di reazioni e causano l'apoptosi (morte cellulare programmata) nelle cellule con l'antigene identificato. Esempi di questi tipi di reazioni di ipersensibilità includono dermatite da contatto indotta da edera velenosa e rigetto del tessuto trapiantato.