li ultimi tre decenni hanno visto emergere ricer

PREFAZIONE all’edizione americana
li ultimi tre decenni hanno visto emergere ricerche straordinariamente produttive sul sistema
immunitario dell’organismo, in particolare lo sviluppo di tecniche bio-molecolari per identificare e
caratterizzare il DNA (o gene stuff). Poiché la conoscenza del sistema immunitario si è rapidamente accumulata, è impossibile persino al più dedito dei ricercatori/insegnanti, per non parlare dello studente, familiarizzare con tutti i progressi in campo immunologico. I
prossimi anni saranno probabilmente testimoni di un
più rapido avanzamento in parte per la necessità di
bloccare l’epidemia dell’AIDS. Ne consegue che l’insegnamento di un corso semestrale di immunologia a
livello universitario sta diventando una disciplina fondamentale in ogni università. La straordinaria crescita
dell’immunologia come disciplina accademica non ha
rivali in nessun altro campo. Il pr esente testo
Immunologia: comprendere il sistema immunitario è
un testo introduttivo nato da interessi condivisi dagli
ex-studenti e dall’autore nel tentativo di rispondere a
quattro frustrating complainds: (1) Dove mi condurrà
questo capitolo capitolo? (2) Che cosa ci si aspetta che
io apprenda da questa lettura?; (3) Queste nuove notizie mi stanno travolgendo, ho bisogno di spazi di
respiro mentale all’interno del capitolo per organizzare
l’argomento appreso; (4) Ho bisogno di sapere se ho
capito l’argomento e se sono in grado di autovalutare
le mie conoscenze prima dell’esame!. Questo testo
risolve questi problemi presumendo che il lettore o lo
studente abbiano conoscenze pratiche di chimica organica e microbiologia cosicché a volte si concentra sulla
p resentazione dei dati fondamentali sperimentali e
sulla discussione di concetti che hanno condotto a tali
esperimenti, in particolare per argomenti che spiegano
i principi di base del funzionamento del sistema immunitario. Il testo dovrebbe essere utile sia per lo studente con un interesse temporaneo sia per i ricercatori.
G
Il primo capitolo (soprattutto la sua ultima parte) è
una versione ridotta del libro. Una volta che gli studenti abbiano terminato la lettura del primo capitolo
avranno una visione generale dell’immonologia, poiché
sono stati introdotti tutti i nuovi argomenti. I rimanenti
diciotto capitoli sono organizzati in questa sequenza:
dal capitolo due al capitolo sei vengono illustrate le
cellule e gli organi del sistema immunitario, gli antigeni
e gli anticorpi - dove e come i protagonisti del sistema
immunitario agiscono, le sostanze che inducono una
risposta immunitaria, i fattori immunitari indotti, le interazioni fra l’antigene e l’anticorpo (sierologia: i metodi
utilizzati per dosare fattori immunitari che sono stati
indotti) e i geni che codificano gli anticorpi. I capitoli
sette-quattordici trattano l’immunobiologia: la localizzazione dei geni che controllano la risposta immunitaria;
come questi geni permettono alle cellule immunitarie
di comunicare tra loro; come le cellule T riconoscono
l’antigene; le molecole che le cellule immunitarie rilasciano in seguito a stimolazione con l’antigene; gli
eventi che sono coinvolti nella risposta immunitaria in
un organismo sano e le interazioni cellulari richieste
per questa risposta; come la risposta immunitaria è inibita; come la risposta immunitaria tollera i costituenti
self e come le interazioni antigene-anticorpo avviano il
sistema del complemento che inducono l’amplificazione degli eventi protettivi e la distruzione dell’antigene.
I capitoli dal quindicesimo al diciannovesimo trattano
l’immunopatologia (il sistema immunitario non è infallibile): i problemi dovuti agli anticorpi, alle cellule T,
alle reazioni contro sostanze innocue o organismi intracellulari, alle reazioni contro il self e reazioni contro
tessuti ed organi vitali non self. Inoltre è riportato il fallimento del sistema immunitario nel rispondere al self
dannoso; infine, come la risposta immunitaria può
essere modulata sia dall’interno sia attraverso metodi
clinici. In particolari capitoli, come quelli che trattano
VII
VIII
ISBN 88-408-0952-X
P R E F A Z I O N E A L L’ E D I Z I O N E A M E R I C A N A
la genetica, le interazioni cellulari e l’immunologia dei
tumori, ma in generale in tutto il testo, è enfatizzata la
base sperimentale, per una migliore comprensione dei
concetti importanti. La descrizione moderata di dati
sperimentali approfondisce ampiamente la nostra valutazione degli argomenti scelti. Il libro si avvale di una
serie di riferimenti ulteriormente ampliato da un elenco
selezionato di letture consigliate alla fine di ciascun
capitolo. Piuttosto che un semplice elenco è riportato
un breve commento per la scelta di ciascuna referenza.
Oltre alle referenze il testo contiene un glossario, una
sezione di abbreviazioni ed acronimi, le appendici e
un indice particolareggiato. Qualsiasi tentativo di scrivere un testo di tale fattezza non lo si compie da soli e
questo testo non è un’eccezione. L’eccezione sarà la
mia impossibilità a “sdebitarmi” verso tutti coloro che
hanno contribuito. Nel corso della preparazione di
questo libro mi sono profondamente indebitato verso
molti miei amici e colleghi per aver discusso il testo e
per le loro inestimabili informazioni e critiche costruttive. Prima di tutti, ringrazio la Dr. Carol J. Burger, la
quale ha gentilmente revisionato non una volta ma più
volte l’intero manoscritto e singoli capitoli. Poi il Dr.
Kevin M. Connolly, il quale ha la sfortuna di conoscermi e di aver conseguito due lauree (Inglese e Biologia)
presso la Johns Hopkins University ed ha conseguito il
Master e il dottorato in immunologia con un imminente
immunologo. Pertanto ho potuto convincerlo a patire
con me nella stesura dell’intero testo. Il contributo concettuale è stato eccellente. Il dottor Thomas M. Walker,
al quale ho conferito il titolo di “chirurgo” ha eliminato
il superfluo dal manoscritto originale e lasciato tutte le
strutture essenziali intatte. Sono grato di dichiarare che
costoro pur avendomi dedicato molte ore di pareri tecnici sono ancora miei amici. Per i consigli su particolari
a rgomenti, ringrazio il Dr. Noel R. Krieg, Alumni
Distinguished Professor, premio Carski della Società
Americana di Microbiologia, che ha dimostrato la sua
lunga esperienza nell’insegnamento e nella stesura di
libri illustrandomi il modo con cui eliminare alcuni
errori dal testo e come disegnare al computer. Una
medaglia d’oro e un lauto compenso vanno a Mary C.
Holliman per aver curato la pubblicazione. Ringrazio
anche Geriann P. Park, una mia ex-studentessa univer-
sitaria, che volontariamente (è da credersi?) ha corretto
le bozze del manoscritto originale. Infine, ho ricevuto
preziosi aiuti da diverse fonti, gli innumerevoli revisionatori che hanno messo a disposizione la loro esperienza per aiutarmi nella revisione critica dei capitoli;
lo staff di John Wiley & Sons, Inc., che ha reso questa
esperienza piacevole; e particolarmente la Dr. Susan
King (non solo una redattrice, ma anche, per fortuna,
una immunologa), curatrice responsabile della maggior
parte della scrittura del testo, Colette E. Bean e Shirley
Thomas che hanno sapientemente portato a conclusione l’opera ed hanno curato gli ultimi dettagli. Porgo un
ringraziamento al Virginia Polytechnic Istitute and State
University, appropriatamente detta Virginia Tech per le
agevolazioni derivanti dai suoi computer (si possono
stampare più di 200 pagine al minuto), e a tutti coloro
che direttamente o indirettamente hanno favorito questo progetto. Apprezzamenti vanno agli studenti che
hanno frequentato per questi venti anni le mie lezioni,
senza realizzare che avrei preso a cuore le loro lamentele sulla difficoltà di apprendimento dell’immunologia.
Questo testo è stato ispirato da loro ed è stato creato
nel tentativo di rendere più appetibile l’insegnamento
di questa materia per i principianti. La mia speranza è
che questo libro fornisca una solida base e di conseguenza spinga gli studenti a continuare lo studio dell’immunologia. Uno speciale ringraziamento va agli
studenti laureati nel mio laboratorio, nel periodo della
stesura del testo, che hanno tollerato la mia assenza
dall’attività di laboratorio e in particolar modo a David
W. Mullins, il cui occhio critico ha dato una impronta
da studente a molte figure. Sono molto grato al
Generator Of Diversity per avermi accompagnato in
questo progetto. Lasciatemi terminare con un omaggio
a mia moglie Kathleen; alla quale questo lavoro è dedicato, espressione della mia gratitudine per il suo amore
e la sua critica acuta, che mi hanno sempre incoraggiato, e alle mie due ragazze Heather e Colleen, le cui tre
parole preferite, “stai ancora scrivendo?”, mi inducevano a interrompere per dedicarmi a loro.
KIaus D. Elgert
Blacksburg, Virginia
PREFAZIONE
P
erché questo libro?. Per uno studioso italiano di
argomenti scientifici che hanno a che fare con il
campo dell’immunologia, il manuale di Klaus D. Elgert
ad un primo approccio colpisce immediatamente per lo
stile e la strutturazione davvero insoliti: intanto non presenta né il tono scientifico né la seriosità dei libri di
testo.
Lo stile narrativo cattura il lettore, l’inquadramento
storico gli allarga la prospettiva, e il modo di procedere
dello studioso, che alla definizione del concetto scientifico giunge attraverso la narrazione di singoli episodi,
rende più agevole la comprensione dello stesso concetto. Non a caso il sottotitolo è Comprendere il sistema
immunitario, quasi a sottolineare l’intenzione portante
del metodo di Elgert: condurre lo studente all’apprendimento dell’immunologia attraverso la comprensione. Al
fine di raggiungere questo risultato l’Autore ricorre a
varie strategie che egli illustra nelle Note per il lettore e
che possono essere riassunte in questo principio-guida:
il concetto di base è rinforzato in maniera spiraliforme
attraverso ampliamenti e ripetizioni continue.
Lo scopo di questo libro, quindi, è fornire i principi
basilari ed essenziali per una prima comprensione dell ’ a rgomento, che è aff rontato però in modo molto
approfondito, con un’attenzione particolare rivolta agli
studi sperimentali. L’autore si preoccupa soprattutto di
“insegnare” e a tal fine, lo sforzo principale è volto ad
assicurarsi che i concetti si evolvano in modo logico e
siano presentati con chiarezza e con sufficiente ed
appropriato materiale iconografico; le figure e le tabelle
riassumono, approfondiscono e chiariscono l’informazione già espressa.
Il testo prende ampiamente in considerazione i progressi in biologia molecolare che hanno contribuito ad
approfondire le conoscenze in ambito immunologico
attraverso la disponibilità delle molecole ricombinanti,
delle cellule trasfettate e di animali transgenici come
all’edizione italiana
sistemi modello. Inoltre, sono riportati i recenti progressi
scientifici circa vaccini, modelli sperimentali e terapie
sull’AIDS, e nuovi approcci terapeutici antineoplastici.
Al fine di agevolare e facilitare l’apprendimento dell’immunologia, e ciò che rende questo un libro singolare, sono: i mini sommari che aiutano a concettualizzare
l’argomento appena sviluppato; i riquadri Fast Focus
attraverso i quali l’Autore si sbizzarrisce a far luce sul
significato intrinseco del concetto e/o dogma immunologico mediante aforismi, metafore, speculazioni, a volte
ironiche; infine, le domande a risposta multipla e a
breve risposta che, come compiti a casa, stimolano lo
studente/lettore a sfidare se stesso nel verificare la comprensione e conoscenza della materia. Una lista accuratamente selezionata di letture suggerite chiude ciascun
capitolo.
Pertanto questo testo, indirizzato a studenti di medicina e di discipline affini, fornisce sufficiente materiale e
basi irnmunologiche per facilitare la comprensione e l’utilizzo degli sviluppi di questa disciplina nella pratica clinica
Da parte mia ho fornito l’impegno e la sollecitudine
per ridurre al massimo il tempo intercorrente tra l’uscita
dell’edizione originale e quell’attuale in lingua italiana.
Per la disponibilità e la collaborazione ringrazio gli
specializzati, la dr.ssa Caterina Patimo e il dr. Giuseppe
Lacedra, i Dottori di Ricerca, la dr.ssa Pasqua Decandia e
la dr.ssa Mariarosaria Marinaro e gli attenti tirocinanti,
dr.ssa Valentina Cappiello, dr. Paolo Nardelli e dr.ssa
Adriana Trisolini, la laureanda Antonella Loverso, le mie
amiche Annamaria e Paola. Un ringraziamento particolare a mio fratello Filippo per avermi alleggerito nei lavori
di cura e a mio nipote Giuseppe.
Irene Munno
IX
NOTE PER IL LETTORE
’immunologia non è una disciplina facile. È complessa quanto il sistema naturale che essa minuziosamente indaga. Comunque, una piccola dose
degli elementi basilari dell’immunologia vi preparerà ad
affrontare argomenti apparentemente difficili, che dovrete comprendere. Questa “dose” è fornita mediante la lettura (altamente raccomandata) del primo capitolo e
soprattutto la Visione d’insieme che inizia a pagina 13, e
rappresenta un esteso sommario che enfatizza le basi o il
quadro generale. Questo paragrafo è una versione ridotta
del libro ed è scritta con un linguaggio meno tecnico. Il
lettore attento riscontrerà che il tempo investito prima
evita di investire molto tempo più tardi. Un capitolo non
può descrivere tutte le interrelazioni che influenzano un
argomento. Se il lettore, comunque, dapprima osserva
l’immunologia dal grande schermo offerto dalla Visione
d’insieme, diviene subito evidente come la “star” (l’argomento in discussione) si inserisce nel contesto.
Nel leggere un testo di immunologia per la prima
volta, potreste essere soppraffatti da un numero elevato
di termini sconosciuti e abbreviazioni complesse confusionarie. Questo libro vi aiuterà a muovervi nel mondo
dell’immunologia. Quando imparerete ad usare questo
linguaggio inizierete a pensare in termini immunologici
e una volta che avrete assimilato questo gergo l’apprendimento sarà più semplice. Quando sono introdotti per
la prima volta, i termini importanti vengono presentati in
neretto e ampiamente definiti. Le parole che sono da
focalizzare e da ricordare sono scritte in corsivo.
Il contenuto di ciascun capitolo è riportato nella
sezione Il capitolo delinea che serve sia come guida sia
come presentazione degli argomenti che verranno trattati.
Alla sezione Il capitolo delinea segue una lista di obiettivi
o “lezioni a casa” che il lettore dovrebbe comprendere.
Altri sistemi di supporto sono utilizzati all’interno di
ogni capitolo. Le note forniscono commenti descrittivi
su passaggi specifici del testo. I commenti del Fast Focus
sono riportati in riquadri sparsi lungo il capitolo e confe-
L
riscono al testo un carattere più interattivo. Questi riquadri possono fornire estensioni o presentare speculazioni
su certi argomenti. In ogni capitolo, al termine di ogni
principale argomento, vengono forniti dei M i n i
Sommari che permettono al lettore di fissare brevemente le idee e di affrontare un nuovo argomento. Ogni
capitolo si conclude con un Sommario che contiene termini evidenziati. I sommari dovrebbero aiutarvi a richiamare e a rinforzare l’informazione appena acquisita; non
dovrebbero essere usato come il solo mezzo per imparare i contenuti. Se leggete solo alcune parti del capitolo, il risultato potrebbe essere paragonato alla famosa
fiaba indù dei sei uomini ciechi che esaminando un elefante da differenti parti, piuttosto che esaminare l’intero
animale, fornirono sei diverse descrizioni.
Per meglio prepararsi ad un esame o per meglio
comprendere le informazioni appena lette, è posta una
serie di domande nella sezione Autovalutazione alla
fine di ogni capitolo. La sezione Autovalutazione include parole chiave, domande a scelta multipla e domande a breve risposta. Al posto delle risposte è indicata la
pagine dove è possibile trovare la risposta alle domande a scelta multipla. I numeri di queste pagine vi indirizzeranno alla giusta sezione del capitolo quando la
risposta alla domanda non è immediata.
Sebbene l’immunologia sia ancora una disciplina giovane è già diventata vasta e complessa. Per ottenere maggiori chiarimenti o per soddisfare il desiderio di avere più
conoscenze sugli argomenti trattati, una sezione chiamata
Letture consigliate è presente alla fine di ogni capitolo, per
indirizzarvi nella giusta direzione. La maggior parte delle
voci bibliografiche contiene brevi commenti per aiutarti
nella scelta. Le Appendici (che includono richiami di biologia molecolare), un esteso Glossario e una sezione di
Abbreviazioni e acronimi sono collocati alla fine del testo.
Man mano che procedete da un capitolo all’altro
ricordatevi di essere simile alla mitica Fenice, che si alza
rinnovata e pronta a ricominciare.
XI