DIFFERENZE DEL SISTEMA IMMUNITARIO DI UN VERTEBRATO E DI UN INVERTEBRATO - BIOLOGIA - 2025

Il sistema immunitario di un animale vertebrato e di un invertebrato presenta diverse differenze, perché ogni gruppo ha le sue caratteristiche anatomiche morfologiche. Ciò che distingue immunologicamente un vertebrato da un invertebrato è il tipo di sistema di difesa che usano. Gli animali invertebrati hanno un sistema immunitario innato, costituito da componenti solubili e cellulari.

D'altra parte, i vertebrati sono gli unici animali a presentare un sistema immunitario acquisito o adattativo, composto da anticorpi e linfociti di tipo B e T. Nel sistema immunitario innato non c'è "memoria" che gli consenta di riconoscere i patogeni che hanno infettato prima dell'animale. Al contrario, il sistema immunitario acquisito ha strutture speciali che svolgono questa funzione.

Linfociti T. Fonte: NIAID / NIH, tramite Wikimedia Commons

Entrambi i sistemi, indipendentemente dalla struttura cellulare dell'animale, dalla sua diversità o dal suo grado di sviluppo, hanno meccanismi che li difendono dagli agenti patogeni. In questo modo li proteggono da batteri e virus che potrebbero causare danni irreversibili all'ospite.

Queste azioni di difesa variano in modo significativo su tutta la scala filogenetica. La tendenza è che man mano che si sale la scala, le risposte immunitarie sono più complesse, specifiche ed efficaci.

Differenze nel sistema immunitario di vertebrati e invertebrati

Immunità innata e acquisita

Gli invertebrati hanno un sistema immunitario naturale o innato, i cui meccanismi li difendono dalle infezioni causate da agenti infettivi. È costituito da cellule con capacità fagocitica e componenti umorali.

Ape, un invertebrato

In questo sistema innato, l'animale ospite non ha una “memoria immunitaria” di risposta agli attacchi infettivi che ha già ricevuto. Ciò implica che le cellule di questo sistema si identificano e agiscono contro i batteri in modo generico, non dando all'ospite un'immunità a lungo termine contro di essi.

Il sistema immunitario naturale agisce immediatamente, con risposte come formazione di noduli, fagocitosi, agglutinazione e incapsulamento del patogeno.

Gli animali vertebrati hanno anche un sistema immunitario innato. Questo ha le stesse caratteristiche degli invertebrati, tranne che le cellule fagocitiche sono più sviluppate ed esistono in maggiore diversità.

Tuttavia, i vertebrati hanno anche un sistema immunitario acquisito. Tutti, tranne gli agnati, producono anticorpi, hanno linfociti T e molecole del principale complesso di istocompatibilità (HCM).

Rana d'oro, un vertebrato

Ciò consente loro di riconoscere una grande varietà di strutture antigeniche, avendo la capacità di "ricordare" precedenti esposizioni. Inoltre, possono rispondere in modo più efficace alle successive esposizioni alla stessa infezione.

Complesso maggiore di istocompatibilità

La stragrande maggioranza degli animali vertebrati, a differenza degli invertebrati, possiede molecole MHC (major histocompatibility complex), che partecipano a specifiche risposte immunitarie, sia cellulari che umorali. Queste molecole svolgono un ruolo importante, poiché aiutano i linfociti T a riconoscere gli antigeni.

Oltre a questo, i geni del complesso maggiore di istocompatibilità, assenti negli invertebrati, conferiscono ai vertebrati una maggiore o minore suscettibilità all'attacco di una malattia infettiva.

ricevitori

L'immunità innata degli invertebrati identifica modelli di molecole dell'agente patogeno che non sono presenti nelle cellule dell'ospite. Queste molecole sono chiamate pattern molecolari associati ai patogeni (PMAO).

Questo pattern è riconosciuto dai recettori di riconoscimento del pattern (PRR) e dai recettori Toll-like (TLR); sono proteine ​​che identificano un ampio spettro di patogeni, stimolando risposte generalmente infiammatorie.

I PRR si trovano nelle cellule del sistema immunitario nativo, agendo nell'identificazione di molecole associate ai microbi. Quando vengono rilevati, iniziano una risposta di tipo immunitario.

Il sistema immunitario acquisito, tipico dei vertebrati, possiede meccanismi di difesa più sofisticati. Questi sono dinamicamente interconnessi con quelli del sistema immunitario innato.

L'unità funzionale e anatomica del sistema acquisito è il linfocita. Si tratta di un tipo di leucociti, la cui funzione è quella di regolare la risposta immunitaria adattativa, reagendo alla presenza di materiali estranei, come cellule tumorali e microrganismi.

Ci sono linfociti T, cellule B e NK, responsabili della distruzione delle cellule infettate. I tipi T e B hanno recettori specifici responsabili della produzione di anticorpi.

Sistema linfatico

Negli animali vertebrati, il sistema linfatico è responsabile, tra le altre cose, delle risposte immunitarie ai patogeni che potrebbero attaccare il corpo.

Questa struttura anatomica trasporta la linfa. È costituito da organi linfoidi primari, all'interno dei quali si trovano il timo, i linfonodi e il midollo osseo. In questi linfociti vengono generati, che differiscono in linfociti T e B.

Gli organi linfoidi secondari sono la milza, i linfonodi e i tessuti linfoidi associati alla mucosa. In questi tessuti, i linfociti T e B entrano in contatto con agenti patogeni e loro antigeni, innescando la loro attivazione e moltiplicazione per distruggerli.

Gli animali invertebrati non hanno un sistema linfatico. Nei molluschi e negli artropodi il sistema immunitario risiede nell'emolinfa. In esso ci sono gli emociti, che sono le cellule fagocitiche del sistema immunitario innato.

Risposta umorale

Tra i fattori solubili del sistema immunitario, gli animali invertebrati non hanno strutture specifiche, come gli anticorpi dei vertebrati. Tuttavia, hanno sostanze prodotte in misura maggiore dagli emociti. Un esempio di questi composti sono le opsonine, proteine ​​che funzionano come opsonizzatori.

Negli artropodi ci sono peptidi, come i peptidi lineari e ciclici, che reagiscono alla presenza di microbi e funghi. Insetti, echinodermi e molluschi hanno il lisozima.

Gli invertebrati IL-1 stimolano la fagocitosi degli emociti, oltre a partecipare all'incapsulamento e alla formazione dei noduli.

Gli animali vertebrati sono gli unici che hanno la capacità di generare anticorpi specifici contro la diversità dei patogeni che potrebbero attaccarli.

Per quanto riguarda la quantità e il tipo di immunoglobuline, c'è maggiore complessità e varietà man mano che si sale sulla scala filogenetica

Gli animali vertebrati hanno immunoglobuline M, ad eccezione degli agnati che hanno anticorpi a catena pesante con legami tioestere.

Barriere chimico fisiche

Negli invertebrati si possono trovare barriere gelatinose, come le secrezioni mucose di molluschi e anellidi. Esistono anche di elevata durezza, come l'esoscheletro degli artropodi.

Tra le barriere che tentano di impedire l'ingresso di agenti patogeni nell'ospite, ci sono i peptidi ciclici (drosomicina, peptidi lineari (peptidi batterici anti-Gram e cecropine), agglutinine, tra gli altri.

La varietà di barriere nei vertebrati differisce tra pesci, anfibi, uccelli o mammiferi. Una barriera comune a tutti questi animali è la pelle, che copre e protegge il corpo. Questo può essere trovato coperto di squame, capelli e piume.

Intorno agli orifizi naturali del corpo, come le narici, ci sono strutture di difesa, come muco, tosse e lisozima, che si trova nelle lacrime e nella saliva.

Altre sostanze antimicrobiche negli animali vertebrati sono, tra gli altri, il pH acido che esiste nello stomaco e la flora microbica dell'intestino.

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