Le proprietà di potenziamento immunitario dello zinco sono ben consolidate, ma gli scienziati non sanno esattamente come funziona. In un nuovo studio pubblicato online il 25 marzo sulla rivista Blood, gli scienziati del Fred Hutchinson Cancer Research Center rivelano due modi in cui il minerale supporta l’immunità e suggeriscono come potrebbe essere utilizzato per migliorare la salute.
Utilizzando i topi, il team ha scoperto che lo zinco è necessario per lo sviluppo di cellule immunitarie che combattono le malattie chiamate cellule T e stimola la rigenerazione del timo, l’organo immunitario che produce le cellule T.
“Questo studio si aggiunge alla nostra conoscenza di ciò che lo zinco sta effettivamente facendo nel sistema immunitario e suggerisce una nuova strategia terapeutica per migliorare il recupero del sistema immunitario”, ha affermato l’autore senior Dr. Jarrod Dudakov, immunologo presso Fred Hutch.
Lo studio ha anche rivelato che un composto sperimentale che imita l’azione dello zinco in questo organo funziona anche meglio del minerale naturale per promuovere il recupero immunitario.
“Stiamo ora esaminando in che modo lo zinco può aiutare il sistema immunitario a ripararsi e potrebbe eventualmente portare a terapie per migliorare la funzione immunitaria per le persone che ricevono un trapianto di cellule staminali del sangue per un cancro del sangue o per le persone con sistema immunitario in cronico declino che accompagna l’invecchiamento”, ha detto Dudakov.
Rigenerazione timica e funzione immunitaria e zinco
In precedenza, Dudakov e il suo team hanno delineato i percorsi molecolari e i tipi cellulari che regolano il modo in cui il timo si ripara da solo dopo una lesione. Tali trattamenti potrebbero accelerare la rigenerazione del timo dopo fattori di stress come la chemioterapia, il trapianto di cellule staminali del sangue e l’esposizione alle radiazioni.
Dudakov ha iniziato a studiare lo zinco alcuni anni fa, quando il Dottor Lorenzo Iovino, il primo autore dello studio e ricercatore associato presso Fred Hutch, si è unito al laboratorio di Dudakov. Poiché gli scienziati sapevano che bassi livelli di zinco sono legati a un minor numero di cellule T che combattono le infezioni e un timo rimpicciolito, dove si sviluppano le cellule T, Dudakov e Iovino hanno esplorato come integrare lo zinco nei modelli murini in cui il sistema immunitario è danneggiato.
Iovino, che è anche un medico trapiantato di cellule staminali del sangue, aveva dimostrato in uno studio precedente che lo zinco potrebbe aumentare il recupero immunitario nei pazienti sottoposti a trapianti di cellule staminali per il mieloma multiplo, un cancro del sangue.
Ma lo studio non spiegava perché lo zinco stesse aiutando il sistema immunitario.
Lo zinco è fondamentale per lo sviluppo delle cellule T e la rigenerazione del timo
Come negli esseri umani, Iovino e Dudakov hanno scoperto che i timo dei topi privati dello zinco alimentare si restringono e producono un numero notevolmente inferiore di cellule T mature, anche dopo appena tre settimane di dieta senza zinco. Iovino è stato in grado di dimostrare che senza lo zinco i linfociti T non possono maturare completamente.
Ha anche scoperto che la carenza di zinco rallenta il recupero del numero di cellule T dopo che i topi hanno ricevuto trattamenti di distruzione del sistema immunitario simili a quelli somministrati ai pazienti che stanno per ricevere un trapianto di cellule staminali del sangue.
Al contrario, lo zinco extra accelera questo processo e le cellule T si riprendono più velocemente del normale. Il team ha visto un risultato simile in un modello murino di trapianto di cellule staminali del sangue.
“Quindi abbiamo avuto un risultato coerente di una migliore ricostituzione del timo e anche una migliore ricostituzione delle cellule T nel sangue periferico dopo l’integrazione di zinco”, ha detto Iovino. “Ma non sapevamo ancora come funzionasse esattamente lo zinco”.
Iovino ha scoperto che era il cambiamento dei livelli di zinco intorno alle cellule a rilasciare un fattore rigenerativo chiave che sembrava dare il via ai processi di rinnovamento del timo. I linfociti T accumulano zinco mentre si sviluppano, ma lo rilasciano dopo un evento dannoso. Le cellule usano una molecola chiamata GPR39 per percepire un cambiamento nello zinco esterno e Iovino ha scoperto che un composto sperimentale che imita l’aumento dei livelli di zinco esterno stimolando GPR39 potrebbe anche promuovere il rilascio del fattore di rinnovamento e la rigenerazione del timo.
“Quello che pensiamo stia succedendo è che, quando si somministra un’integrazione di zinco, questo viene accumulato all’interno delle cellule T in via di sviluppo. Viene immagazzinato, immagazzinato e immagazzinato, quindi arriva il danno e lo zinco viene rilasciato”, ha detto Dudakov. “Ora hai più zinco di quello che avresti normalmente e può istigare questo percorso rigenerativo. Con il composto sperimentale possiamo semplicemente mirare direttamente a GPR39 e sostanzialmente ottenere lo stesso effetto senza alcun pretrattamento”.
Raggiungere la clinica
“C’è ancora molto da imparare prima che possano trasformare le loro scoperte in strategie terapeutiche”, hanno detto gli scienziati.
Vedi anche:Il ruolo dello zinco nell’immunità antivirale
I pazienti trapiantati ricevono già integratori minerali, quindi se lo zinco extra dovesse essere incorporato nei loro regimi di trattamento, sarebbe importante assicurarsi che chiunque lo riceve sia veramente carente di zinco. Iovino pensa che molti pazienti potrebbero esserlo, ma al momento non c’è un buon test per valutarlo. Attualmente sta lavorando allo sviluppo di un test, che verrebbe utilizzato per la prima volta per aiutare i ricercatori a determinare se lo stato dello zinco dei pazienti è correlato al recupero immunitario dopo il trapianto di cellule staminali del sangue.
Dudakov perseguirà composti stimolanti GPR39 come terapie per migliorare il recupero del timo dopo lesioni acute come le radiazioni pre-trapianto. Il team sta attualmente esaminando composti simili per trovare quelli che potrebbero essere più efficaci.
Lui e Iovino stanno anche lavorando per determinare se tali composti potrebbero aiutare con la rigenerazione del timo in altri contesti. Sfortunatamente, anche i nostri timo si restringono lentamente e riducono la loro produzione di cellule T con l’avanzare dell’età. Dudakov e Iovino vorrebbero anche sapere se questa degenerazione cronica potrebbe essere rallentata potenziando i processi rigenerativi dell’organo.
“Il nostro laboratorio sta continuando a mettere insieme gli attori molecolari che contribuiscono alla ricrescita del timo”, ha detto Dudakov. “In definitiva, miriamo a sviluppare terapie che inneschino la rigenerazione naturale e ripristinino la salute immunitaria”.
Lo studio è stato finanziato dal National Institutes of Health, dall’American Society of Hematology e dalla Fondazione Rotary.
Fonte:Blood
