Il lavoro segreto degli anticorpi: farsi a pezzi per ogni bisogno

Il lavoro segreto degli anticorpi: farsi a pezzi per ogni bisogno

Gli anticorpi (immunoglobuline, Ig) sono una classe speciale di glicoproteine ​​presentate sulla superficie delle cellule B come recettori legati alla membrana e nel siero del sangue e nel fluido tissutale come molecole solubili. Gli anticorpi sono i fattori più importanti dell’immunità umorale specifica. Gli anticorpi sono glicoproteine ​​relativamente grandi costituite da due catene (H) pesanti identiche, una regione di cerniera, i domini CH2 e CH3 e da due catene leggere (L) identiche (vedere figura inserto). Sono state identificate cinque tipi di catene pesanti (α, γ, δ, ε e μ) e due tipi di catene leggere (κ e λ). Le catene pesanti sono legate stabilmente con catene di carboidrati. Nei mammiferi ci sono cinque classi di Ig – A, D, E, G ed M – che sono differenti nella struttura e nella composizione delle catene pesanti e nelle loro funzioni. Gli anticorpi possono esistere come monomeri (IgG, IgD, IgE, IgA sieriche) e come oligomeri (l’IgA secretoria è un dimero e l’IgM è un pentamero). L’IgG è la principale immunoglobulina del siero del sangue di un essere umano sano (~75% della frazione totale) e include il 23% di carboidrati, due frammenti Fab leganti l’antigene e un frammento Fc (costante). 

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Gli anticorpi sono usati dal sistema immunitario per identificare e neutralizzare gli oggetti estranei e sono responsabili delle funzioni dell’effetto antigene-vincolante e dell’effettore. Come detto. l’IgG è la principale immunoglobulina sierica di un soggetto umano sano. Nel 1970, Najjar e Nishioka scoprirono che una scissione enzimatica delle IgG originava il tetrapeptide TKPR (frammento 289-292 del dominio CH2 della catena pesante), capace di stimolare l’attività dei macrofagi. I ricercatori chiamarono questo frammento tuftsina. La scoperta della tuftsina che possiede sia attività immuno-stimolante che neurotrofica, è stato un impulso per la ricerca di nuovi peptidi biologicamente attivi derivati da anticorpi. E si supponeva già che le proteine ​​funzionali potessero essere una fonte di peptidi biologicamente attivi. A metà degli anni ’80, sono stati scoperti peptidi derivati all’idrolisi enzimatica delle proteine del latte (casomorfina, lactorfine, casoparano), dell’emoglobina (emorfina e kyotorfine) e dell’albumina (cinetensina), e questa scoperta ha confermato l’ipotesi. Inizialmente la produzione di tali peptidi in vivo sembrava dubbia, ma studi successivi rivelarono la presenza di tuftsina ed emorfina negli umani e in altri mammiferi.

La tuftsina ha origine da una frazione specifica della proteina madre attraverso l’elaborazione enzimatica. Possiede un ampio spettro di attività legate principalmente alla funzione del sistema immunitario che esercita su cellule fagocitiche, in particolare sui macrofagi. Questi includono il potenziamento di varie funzioni cellulari come la fagocitosi, la motilità, la risposta immunogenica e le attività battericide e tumoricide. Le caratteristiche della tuftsina, insieme alla sua bassa tossicità, rendono il peptide un candidato allettante per l’immunoterapia. La capacità della tuftsina di aumentare l’attivazione cellulare è mediata da specifici recettori che sono stati identificati, caratterizzati e recentemente isolati dai globuli bianchi di coniglio. La tuftsina è stata sintetizzata chimicamente con una varietà di tecniche; una moltitudine di analoghi sono stati anche sintetizzati e ampiamente studiati. Come risultato, sono stati scoperti, sintetizzati e studiati frammenti della catena H di IgG prodotti come risultato della scissione enzimatica di IgG all’interno del complesso antigene-anticorpo. Questi frammenti includono la rigina (341-344), la immunorfina (364-373), la immunocortina (11-20) e il peptide p24 (335-358) con i suoi frammenti.

Da almeno venticinque anni il gruppo del professor Navolotskaya dell’Istituto di Chimica Bio-organica all’Accademia Russa delle Scienze si occupa intensamente dello studio di queste sostanze. L’immunorfina è stata sintetizzata artificialmente ed è stato dimostrato che, come la stessa beta-endorfina, è in grado di stimolare la crescita della linea cellulare umana del linfoma T-Jurkat. L’antagonista dei recettori oppioidi naloxone non blocca l’effetto stimolante dei peptidi, indicando che devono necessariamente legarsi a recettori insensibili al naloxone. L’immunocortina, invece, stimola le cellule delle ghiandole surrenali a sintetizzare ormoni steroidi (cortisolo), attraverso lo stesso recettore per l’ormone ACTH. Gli studiosi sospettano che questa azione serva da contromisura per arrestare l’esagerata reazione immunitaria dopo che essa si conclude. Infatti, si sa bene che il cortisolo è un inibitore delle funzioni del sistema immunitario. La sequenza 369-373 della catena pesante di immunoglobulina G umana – VKGFY – è stata denominata pentarfina. Quando viene aggiunta a colture di macrofagi assieme alla Salmonella typhimurium (ceppo virulento 415), la pentarfina fa inglobare i batteri presenti dai macrofagi e distruggerli entro 6 ore completamente.

Sfortunatamente, la tuftsina e questi peptidi sono suscettibili a degradazione interna e la loro emivita nel sangue non è lunga. Sono stati sintetizzati da qualche anno derivati più stabili, che pare abbiano buona efficacia nello stimolare le cellule T contro le cellule tumorali.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, Medico specialista in Biochimica Clinica.

Letteratura dedicata

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Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 601 Articoli
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998. Specialista in Biochimica Clinica nel 2002. Dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hiopkins University, dal 2004 al 2008. Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata. Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sul sito salutesicilia.com.