Reazione di ipersensibilità di tipo I (immediata): caratteristiche cliniche e meccanismi

L'ipersensibilità di tipo I, o immediata, è una reazione immunologica che si sviluppa rapidamente entro pochi minuti dalla combinazione di un antigene (allergene) con anticorpi legati ai mastociti in individui precedentemente sensibilizzati all'antigene.

Caratteristiche

L'ipersensibilità immediata si manifesta sia come una malattia sistemica che come una reazione locale.

La reazione sistemica in genere è scatenata dall'iniezione endovenosa di un antigene verso cui l'ospite è stato sensibilizzato. Dopo pochi minuti può comparire uno stato di shock, a volte fatale.

La reazione locale dipende dalla via d'ingresso dell'allergene nell'ospite e può manifestarsi come un edema cutaneo localizzato (allergia cutanea), secrezione nasale e congiuntivale, febbre da fieno, asma bronchiale o gastroenterite allergica.

Generalmente la reazione di ipersensibilità di tipo I presenta due fasi ben distinte:

1. la fase immediata o iniziale, caratterizzata da vasodilatazione, permeabilità vascolare, ed in base alla localizzazione, spasmo del muscolo liscio o secrezioni ghiandolari. Questa fase inizia entro pochi minuti dall'esposizione all'allergene e termina mediamente entro un'ora.
2. la fase secondaria o tardiva inizia da 2 a 24 ore dopo l'esposizione e perdura anche per giorni senza la necessità di ulteriore esposizione all'allergene. Questa fase è caratterizzata dal danno tessutale, sotto forma di danno alle cellule epiteliali delle mucose, sostenuto dall'infiltrazione nei tessuti da parte di eosinofili, neutrofili, basofili, monociti e cellule T CD4+.

La maggior parte delle reazioni di ipersensibilità immediata è mediata da anticorpi IgE. La tappa iniziale della sintesi delle IgE corrisponde alla presentazione dell'antigene alle cellule T helper native CD4+ da parte delle cellule dendritiche che catturano l'antigene. In risposta, le cellule T si differenziano in cellule TH2, che producono un cluster di citochine (IL-4, IL-5 ed IL-13) successivamente all'incontro con l'antigene.

Mastociti e basofili esprimono recettori ad alta affinità per il frammento Fc delle IgE e quindi legano gli anticorpi IgE. Quando i mastociti ricoperti di anticorpi reincontrano quello specifico allergene, iniziano una serie di reazioni che culminano con il rilascio dei mediatori (primari, preformati e contenuti nei granuli, e secondari sintetizzati ex novo)  responsabili dell'espressione clinica dell'ipersensibilità immediata.

Questi mediatori sono responsabili dell'esordio sintomatico della fase iniziale, ed avviano anche i processi di reazione tardiva. Oltre ad indurre il rilascio e la produzione di mediatori, i segnali dai recettori per il frammento Fc delle IgE favoriscono la sopravvivenza dei mastociti e possono aumentare l'espressione dei recettori per il frammento Fc delle IgE, amplificando il processo.

Mediatori

• I mediatori primari comprendono le amine bioattive (l'istamina, che provoca la contrazione del muscolo liscio, aumenta la permeabilità vascolare ed aumenta la secrezione delle ghiandole nasali, bronchiali e gastriche), gli enzimi (proteasi e idrossilasi acide) e proteoglicani (eparina e condroitinsolfato).
• Quelli secondari comprendono a loro volta i mediatori lipidici e le citochine. I primi sono generati da reazioni a catena nelle membrane dei mastociti, con conseguente attivazione delle fosfolipasi A2, formazione di acido arachidonico, e produzione di leucotrieni e prostaglandine. I leucotrieni C4 e D4 sono costrittori della muscolatura liscia bronchiale ed aumentano la permeabilità vascolare. La prostaglandina D2 determina broncospasmo e aumento della secrezione di muco. Il fattore attivante le piastrine determina aggregazione piastrinica, liberazione di istamina, broncospasmo, aumento della permeabilità vascolare, vasodilatazione, ed ha una potente azione pro-infiammatoria.

• Le citochine rivestono una funzione importante nella fase tardiva dell'ipersensibilità immediata di tipo I, dato che reclutano ed attivano le cellule infiammatorie. Tra le varie citochine riconosciamo il TNF, IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6 ed altre chemochine.

Considerazioni finali
La suscettibilità alle reazioni di ipersensibilità di tipo I è geneticamente determinata. I soggetti atopici, ovvero che sono predisposti a sviluppare reazioni di ipersensibilità locale immediate contro numerosi allergeni inalati o ingeriti, tendono ad avere elevati livelli di IgE nel siero, e più cellule TH2 che producono IL-4 rispetto alla popolazione generale. 

Precedenti casi di allergia nella famiglia si riscontrano nel 50% di soggetti atopici.

Concludendo, l'ipersensibilità di tipo I è una patologia complessa che risulta dall'attivazione IgE-mediata dei mastociti e dal conseguente accumulo di cellule infiammatorie nei siti di deposito dell'antigene. Questi eventi derivano in buona parte dall'induzione di cellule T helper di tipo TH2 che promuovono la sintesi di IgE e accumulo di cellule infiammatorie, in particolare eosinofili. 

Le manifestazioni cliniche sono secondarie alla liberazione dei mediatori dei mastociti, e dall'accumulo di un essudato infiammatorio ricco di eosinofili.


Anafilassi sistemica
L'anafilassi sistemica dell'ipersensibilità immediata è caratterizzata da shock vascolare, edema diffuso e difficoltà respiratorie.
Le cause scatenanti possono essere la somministrazione di proteine estranee, ormoni, enzimi, polisaccaridi e farmaci.
La risposta del soggetto varia in relazione alla sensibilizzazione; piccole quantità di allergene possono già innescare l'anafilassi che si manifesta con prurito, orticaria, eritema cutaneo a cui seguono riduzione del calibro bronchiolare e difficoltà respiratorie.
Seguono vomito, crampi addominali e diarrea con possibile shock e morte imminente.

Anafilassi locale
La reazione di ipersensibilità immediata locale, detta anche atopica, si manifesta con allergia a determinate sostanze come polline, pelo di animali e cibi. Le manifestazioni cliniche sono orticaria, angioedema, rinite allergica ed alcune forme di asma.


In questo post vengono riassunte brevemente le quattro reazioni di ipersensibilità.
In questo post viene trattata l'ipersensibilità di tipo II, da anticorpi.
In questo post viene trattata l'ipersensibilità di tipo III, da immunocomplessi.
In questo post viene trattata l'ipersensibilità di tipo IV, cellulo-mediata.