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Le cellule ILC2 nelle malattie polmonari e intestinali: non tutte le cellule immunitarie hanno gli stessi compiti

Le cellule linfoidi innate sono una famiglia di globuli bianchi recentemente scoperta che risiedono nella pelle, nel tratto gastrointestinale, nelle vie aeree e in altri tessuti di barriera del corpo. Le cellule linfoidi innate del gruppo 2 (ILC2) fanno parte di una famiglia di cellule, cellule linfoidi innate, che sono state scoperte da più gruppi solo circa 12 anni fa. Con la loro forte presenza nei tessuti di barriera, le cellule linfoidi innate sono generalmente considerate sentinelle e primi soccorritori contro vari tipi di infezioni. Ma gli scienziati riconoscono anche che le ILC possono contenere le chiavi per comprendere le condizioni infiammatorie e autoimmuni comuni come l’asma e la malattia infiammatoria intestinale (IBD). Le ILC2 svolgono un ruolo essenziale nella protezione di questi tessuti dalle infezioni parassitarie e dai danni associati all’infiammazione allergica e all’asma.

Secondo un nuovo studio dei ricercatori di Weill Cornell Medicine, la scoperta risolve una controversia sulla possibile ridondanza di ILC2 con altre cellule del corpo, suggerendo che un insieme unico di reti regolatorie controllate dai neuroni nell’intestino potrebbe essere un obiettivo praticabile per il futuro terapie farmacologiche per combattere l’asma, l’allergia e le MICI. Lo studio mostra che, sebbene le ILC2 abbiano molte somiglianze funzionali con le cellule immunitarie chiamate linfociti T helper di tipo 2 (cellule Th2), quest’ultimo tipo di cellula non può compensare adeguatamente la perdita della risposta protettiva di ILC2 contro i parassiti dell’infezione da vermi nell’intestino e l’infiammazione intestinale. Sottolineando la rilevanza clinica dello studio, i ricercatori hanno trovato prove che le cellule ILC2 negli esseri umani hanno somiglianze in risposta alle ILC2 nei topi.

Si pensa che entrambe le cellule ILC2 e Th2 si siano evolute almeno in parte per difendere il corpo da infezioni da vermi parassiti, insetti pungenti e altri fattori scatenanti ambientali. Quando innescati da tali sfide, entrambi aiutano a organizzare quella che viene chiamata una risposta immunitaria di tipo 2. Queste somiglianze hanno portato i ricercatori a suggerire che funzionalmente sono quasi le stesse, ma le ILC2 sono specializzate in risposte più precoci e localizzate, mentre i linfociti T sono più circolatori e mobili, concentrandosi in più tessuti dove necessario. Tuttavia, nel nuovo studio, i ricercatori hanno scoperto che gli ILC2 svolgono un ruolo immunitario essenziale piuttosto che essere ridondanti come risponditori immunitari di tipo 2. Quando le cellule ILC2 e Th2 vengono attivate da un’infezione da vermi, entrambe producono una proteina anti-verme chiamata amphiregulin (AREG).

Per determinare se le cellule Th2 possono compensare la perdita di questa proteina da ILC2, i ricercatori hanno ingegnerizzato topi in cui la produzione di AREG viene eliminata selettivamente nelle ILC2, ma non nelle cellule Th2. Hanno scoperto che questi topi erano più suscettibili all’infezione da vermi parassiti nell’intestino a causa della loro ridotta capacità di attivare una risposta immunitaria antiparassitaria, rispetto ai topi con ILC2 normali. I topi privi di ILC2 AREG erano anche molto più suscettibili al danno intestinale dovuto all’infiammazione. I ricercatori hanno dimostrato che la risposta immunitaria di ILC2, sia all’infezione da vermi che al danno infiammatorio intestinale, è selettivamente controllata da una molecola di segnalazione prodotta dai neuroni nell’intestino. Dare la molecola a topi con infiammazione intestinale sperimentale ha aumentato la produzione di AREG in ILC2 e ha protetto gli animali dai danni intestinali.

Esperimenti preliminari con ILC2 intestinale prelevati da pazienti con malattia infiammatoria intestinale hanno mostrato che la molecola potrebbe aumentare la risposta protettiva anche nelle cellule umane. Ciò suggerisce che i neuroni nell’intestino comunicano con gli ILC2 per generare una risposta protettiva che non può essere sostituita da altre cellule immunitarie, offrendo così nuove opportunità terapeutiche. Un’altra ricerca parallela condotta da scienziati della Charité – Universitätsmedizin di Berlino ha gettato ulteriore luce sui compiti chiave delle cellule ILC. Nell’indagine, i ricercatori identificano anche potenziali approcci terapeutici per il trattamento delle allergie. Le cellule linfoidi innate sono state scoperte una decina di anni fa e si sa già molto su di esse, ma la loro esatta funzione nel meccanismo del sistema immunitario non è ancora del tutto chiara.

I linfociti T svolgono alcune funzioni simili come parte della risposta immunitaria di tipo 2, quindi in precedenza si pensava che il ruolo di ILC2 potesse essere ridondante e potesse essere facilmente assunto dai linfociti T. Tuttavia, lo studio recentemente pubblicato ha ora smentito questa teoria. Utilizzando un modello animale e metodi molecolari all’avanguardia come il sequenziamento a cellula singola, che consente agli scienziati di ingrandire le singole cellule e analizzare il loro stato molecolare, hanno fatto luce sulle funzioni centrali delle ILC2. I ricercatori hanno anche scoperto che le cellule ILC2 hanno un effetto importante sulla capacità delle cellule epiteliali di promuovere la produzione di muco ed espellere i parassiti, come i vermi, dal corpo. L’assenza di ILC2 era chiaramente associata a una limitata produzione di muco nei tessuti e i parassiti non potevano più essere combattuti efficacemente.

In ulteriori esperimenti, i ricercatori hanno esaminato i sintomi dell’asma allergico e hanno scoperto che questi miglioravano quando le cellule ILC2 erano assenti. Questo potrebbe essere un punto di partenza per futuri studi volti a sviluppare potenziali terapie allergiche. Con questi dati è comprensibile che le cellule linfoidi innate del gruppo 2 siano ingranaggi essenziali nel meccanismo del sistema immunitario e non possano essere sostituite senza compromettere la risposta immunitaria.

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

Pubblicazioni scientifiche

Tsou AM, Yano H et al. Nature 2022 Nov 2.

Jarick KJ, Topczewska PM et al. Nature 2022 Nov 2.

Yin Z et a. Trends Immunol. 2022; 43(11):901-16.

Zhang W et al. Cell. 2022; 185(22):4170-4189.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci

Medico Chirurgo, Specialista; PhD. a CoFood s.r.l.
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry residency in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Guardia medica presso strutture private dal 2010 - Detentore di due brevetti sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento enzimaticamente neutralizzata (owner of patents concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Responsabile del reparto Ricerca e Sviluppo per la società CoFood s.r.l. (Leader of the R&D for the partnership CoFood s.r.l.) - Autore di articoli su informazione medica e salute sul sito www.medicomunicare.it (Medical/health information on website) - Autore di corsi ECM FAD pubblicizzati sul sito www.salutesicilia.it
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