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Anche le piante hanno le loro citochine: ma che agissero anche sull’uomo non era atteso

Il sistema immunitario umano si basa su cellule che comunicano tra loro tramite molecole di segnalazione note come citochine e chemochine. Una di queste molecole di segnalazione è la proteina MIF (fattore inibitorio della migrazione dei macrofagi). Svolge un ruolo importante nella regolazione di varie reazioni immunitarie legandosi a recettori adatti di vari tipi di cellule in un complesso ternario, attivando così alcune vie di segnalazione in queste cellule. Sorprendentemente, ci sono proteine vegetali che sono molto simili alla proteina MIF umana nella sequenza dei loro singoli elementi costitutivi (amminoacidi) e queste vengono chiamate proteine MDL. Le tre MDL di Arabidopsis thaliana formavano trimeri con elevata somiglianza strutturale con quelli formati dal MIF umano.

Saggi in vitro su lievito e piante hanno dimostrato che MDL1 e MDL2 oligomerizzavano tra loro e con MIF potenziando l’attivazione mediata da MIF dei recettori CXCR2 e CXCR4. I ricercatori hanno dimostrato che alcune proteine vegetali assomigliano alle proteine di segnalazione del sistema immunitario umano e possono legarsi ai loro recettori. Un team guidato da Jürgen Bernhagen dell’Istituto per la Ricerca sull’Ictus e la Demenza (ISD) dell’Ospedale dell’Università di Monaco e dal professor Ralph Panstruga dell’Unità di Biologia cellulare e molecolare vegetale dell’Università di Aquisgrana in collaborazione con un gruppo di ricerca guidato dal professor Elias Lolis dell’Università di Aquisgrana e l’Università di Yale negli Stati Uniti ha ora dimostrato che le proteine MIF e MDL sono sorprendentemente simili anche nella loro struttura spaziale.

Gli scienziati hanno anche scoperto che le proteine MDL vegetali si legano ai recettori della proteina MIF, da sole o in complessi con la proteina MIF umana, e sono quindi in grado di attivare vie di segnalazione immuno-rilevanti – in alcuni casi più in modo efficiente rispetto alla sola proteina MIF umana. Il MIF dei mammiferi e il suo paralogo, la D-dopacromo tautomerasi, sono citochine infiammatorie multifunzionali. Le piante hanno proteine similari (ortologhe) che imitano alcuni degli effetti del MIF sulle cellule immunitarie in vitro. Questa scoperta inaspettata suggerisce che le proteine MDL vegetali possono modulare il sistema immunitario umano attraverso questo meccanismo. Questo scenario potrebbe avere un ruolo, ad esempio, nelle reazioni immunitarie innescate da particelle vegetali (come il raffreddore da fieno o le reazioni cutanee) e nelle intolleranze agli alimenti vegetali.

Ma non si esclude che possa c’entrare nei meccanismi d’azione dei medicinali a base di erbe. Infatti, molti estratti vegetali non contengono solamente mucillagini, polifenoli, terpenoidi, alcaloidi ed altri composti organici semplici. C’è anche una componente proteica che spesso non viene considerata parte efficace dell’estratto. E’ il caso del bànaba, in cui uno dei componenti attivi è un peptide insulino-simile in grado di abbassare la glicemia in modo analogo all’insulina. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per stabilire se questo sia effettivamente il caso.

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

Pubblicazioni scientifiche

Spiller L et al. Sci Signal 2023; 16(812):eadg2621.

Gruner K et al. J Biol Chem. 2021 Jan-Jun; 296:100611.

Sinitski D et al. J Biol Chem. 2020; 295(3):850-867.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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