Le cellule che rivestono il tratto intestinale formano una barriera critica che protegge il nostro corpo dai miliardi di batteri che vivono nell’intestino. Le violazioni di questa barriera sono guidate in gran parte da una singola molecola di segnalazione chiamata fattore di necrosi tumorale ( TNF) che, ad elevate quantità, è associata a malattie infiammatorie croniche intestinali come il morbo di Crohn e la colite ulcerosa.
Farmaci mirati TFN rappresentano un trattamento efficace contro queste malattie, ma nonostante la rilevanza clinica, non è stato ancora chiarito cosa fa scattare l’aumento dei livelli di TNF nell’intestino e come questo evento porta alla comparsa della malattia infiammatoria.
I ricercatori della Duke University hanno scoperto che un gene chiamato uhrf1agisce come una sorta di freno di stazionamento molecolare su TNF. In assenza di uhrf1, TFN produce una serie di segnali pro-infiammatori e immunitari che infiammano e danneggiano il tratto digestivo.
” I nostri risultati forniscono una nuova interpretazione delle malattie infiammatorie croniche, su come emergono e si sviluppano. Sapevamo già che la suscettibilità genetica svolge un ruolo nello sviluppo della malattia intestinale infiammatoria cronica, ma non sono solo i geni del sistema immunitario stesso, ma anche la regolazione di questi geni ( epigenetica) a causare problemi”, ha detto Michael Bagnat, professore di Biologia cellulare alla Duke University School of Medicine.
I risultati dello studio sono stati pubblicati il 16 febbraio in Proceedings of the National Academy of Sciences.
I ricercatori hanno usato il pesce zebra per scoprire nuove cause della malattia intestinale infiammatoria cronica (IBD) ed hanno utilizzato prodotti chimici per indurre cambiamenti nel loro organismo. Poichè questi piccoli pesci sono trasparenti come embrioni, i ricercatori hanno potuto visualizzare i difetti dell’ìintestino e vedere anche come si sono sviluppati.
Dopo lo screening di centinaia di mutazioni, i ricercatori hanno individuato una barriera intestinale protettiva più sottile e pezzi di detriti cellulari galleggianti, nel modello zebrafish. Successivamente il team ha deciso di restringere lo studio all’osservazione delle sole mutazioni coinvolte nel processo infiammatorio. Poichè l’attività di TNF è un segno distintivo, i ricercatori hanno cercato di verificare se i geni mutati influenzano l’espressione di questa importante molecola pro infiammatoria. L’esperimento ha prodotto due grandi sorprese.
In primo luogo, TNF originariamente pensato per essere prodotto principalmente dalle cellule immunitarie, è stato trovato nelle cellule epiteliali che rivestono l’intestino. In secondo luogo, una delle mutazioni ha effettivamente causato l’aumento dei livelli di TFN nel tratto digestivo.
Dopo una più approfondita indagine genetica, i ricercatori hanno scoperto che il gene responsabile dell’aumento dei livelli di TNF è uhrf1, coinvolto in un processo epigenetico chiamato metilazione del DNA. Normalmente uhrf1 agisce per spegnere i geni che producono TNF, ma quando viene represso, la produzione di TNF rimane incontrollata. In collaborazione con Mary Goll of Memorial Sloan-Kettering Cancer Center, i ricercatori hanno scoperto che la perdita di uhrf1 effettivamente rimuove la metilazione del gene TFN.
I ricercatori stanno cercando di tradurre i loro risultati sugli esseri umani per trovare difetti di metilazione simili in pazienti IBD.
Se confermati, i risultati di questo studio potrebbero offrire nuovi strumenti diagnostici e nuove terapie per i pazienti con malattie infiammatorie croniche intestinali.
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