Immagine: a destra: scansione al microscopio elettronico di un T-cellula umana.
Gli scienziati del Virginia Tech Carilion Research Institute hanno trovato un modo potenziale per influenzare la formazione della memoria a lungo termine nel sistema immunitario. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati oggi, in Nature Communications.
“Abbiamo riscontrato che la flessibilità propria del sistema immunitario è ancora più complessa di quanto si possa pensare”, ha detto Kenneth Oestreich, autore senior dell’articolo e Assistente Professore presso il Virginia Tech Carilion Research Institute.
Al primo accenno di un’invasione virale o batterica, il sistema immunitario lancia una difesa di prima linea.
Se l’infezione riesce a prendere piede, il sistema immunitario crea cellule specializzate per la lotta contro l’agente patogeno invasore specifico. Queste cellule, conosciute come cellule effettrici, incontrano e cominciano a distruggere l’agente patogeno specifico.
Una volta che l’infezione è stata eliminata, alcune di queste cellule indugiano nel corpo per diventare cellule di memoria del sistema immunitario. Se l’ospite viene re-infettato dallo stesso agente patogeno, il sistema immunitario riconosce il patogeno e risponde rapidamente, con un attacco mirato.
“Questa è la base dell’ immunità vaccino-mediata”, ha dichiarato Paul McDonald, un ricercatore del Virginia Tech Carilion Research Institute e primo autore dell’articolo. «Ma come queste cellule di memoria sorgono dopo l’infezione è sempre stato un mistero. Il nostro studio suggerisce che queste importanti cellule possono derivare direttamente dalla popolazione delle cellule effettrici“.
In questo studio, i ricercatori hanno scoperto che le proteine che rispondono all’ambiente delle cellule sono in grado di influenzare il programma della memoria nel sistema immunitario e che l’ambiente può effettivamente spingere le cellule effettrici a trasformarsi in cellule di memoria.
“Un tempo si credeva che le cellule effettrici e le cellule della memoria fossero nate come due popolazioni distinte, con alcune cellule inizialmente destinate a essere di tipo effettrici e alcune, cellule di memoria”, ha spiegato McDonald. “Ora abbiamo scoperto che c’è molta più fluidità tra i due tipi di cellule, di quanto originariamente avessimo pensato”.
La presenza di alcune proteine può influenzare il destino della cellula. Interleuchina-2 per esempio, una proteina altamente infiammatoria prodotta all’accensione di un’infezione.
Livelli di interleuchina-2 rimangono elevati fino a quando l’infezione non è sotto controllo, mentre le cellule effettrici attivano una proteina chiamata Bcl-6. Questa proteina avvia la produzione di cellule T helper follicolari (TFH) che operano nel sistema immunitario per produrre anticorpi specifici contro l’agente patogeno invasore.
“Avevamo già scoperto che in un ambiente a bassa interleuchina-2, il gene TFH si accende, apparentemente spingendo le cellule effettrici a diventare cellule T helper follicolari” ha detto Oestreich. “In questo studio, ci siamo resi conto che le cellule T helper follicolari si stavano trasformando in profili di memoria”.
Le cellule di memoria riconoscono gli agenti patogeni che hanno precedentemente infettato l’organismo e rispondere rapidamente con gli anticorpi giusti.
“Abbiamo scoperto che le cellule effettrici non solo hanno sia le cellule T helper follicolari che i profili di memoria centrale, ma esprimono anche recettori per due diverse proteine - interleuchina-6 e l’interleuchina-7”, ha aggiunto Oestreich.
Gli scienziati sapevano già che l’ interleuchina-6 influenza lo sviluppo delle cellule T helper follicolari e sapevano anche che interleuchina-7 è importante per il mantenimento della memoria, assicurando il persistere delle cellule di memoria per anni, dopo l’infezione iniziale. La squadra di Oestreich ha scoperto che la presenza di una di queste proteine potrebbe spingere una cellula verso l’uno o l’altro destino ( cellule effettrici o cellule di memoria).
“La presenza di interleuchina-2 attiva Bcl-6 e incoraggia il programma T helper follicolari, mentre la presenza di intreluchina 6 e interleuchina-7 può ridurre l’attività della proteina Bcl-6 e spingere le cellule effettrici a diventare cellule di memoria”, ha spiegato McDonald .
Le cellule di memoria sorvegliano l’antigene e sono immediatamente in grado di riconoscere l’agente patogeno.
“Le cellule di memoria centrali consentono una rapida risposta agli antigeni tale che l’infezione di solito non ha la possibilità di formarsi “, ha detto McDonald. “La formazione di queste cellule è fondamentale per l’efficacia di un vaccino”.
I vaccini introducono antigeni nel sistema immunitario per innescare anticorpi e produrre cellule di memoria, di solito senza che l’ospite sviluppi i sintomi di una malattia.Se un antigene attivo invade il corpo, le cellule di memoria possono riattivare e aiutare nella produzione di anticorpi, eliminando l’infezione prima che provoca sintomi.
“Abbiamo ancora molto lavoro da fare”, ha detto Oestreich. “Ma questo studio è un promettente primo passo nella comprensione dei meccanismi con cui le cellule di memoria si formano nel sistema immunitario e alla fine, avrà un ruolo nel migliorare l’efficacia del vaccino”.
Fonte: http://www.nature.com/ncomms/2016/160108/ncomms10285/full/ncomms10285.html
