Gli scienziati dell’Università di Lussemburgo hanno scoperto che le cellule immunitarie del cervello possono produrre una sostanza che impedisce la crescita batterica: l’acido itaconico. Fino ad ora, i biologi avevano ipotizzato che solo alcuni funghi producono acido itaconico. Un team di lavoro con il Dr. Karsten Hiller, capo del gruppo Metabolomica presso LCSB, e il dottor Alessandro Michelucci, hanno ormai dimostrato che anche le cosiddette cellule microgliali in mammiferi, sono in grado di produrre questo acido. “Questo è un risultato molto innovativo”, spiega il Prof. Dr. Rudi Balling, direttore del LCSB: “E ‘la prima prova dell’esistenza di un antibiotico endogeno nel cervello.”
I ricercatori hanno pubblicato i risultati della ricerca sulla rivista scientifica PNAS.
Alessandro Michelucci è un biologo cellulare, con particolare attenzione alle neuroscienze. “Poco rimane sconosciuto circa le risposte immunitarie del cervello”, spiega Michelucci. “Tuttavia, poiché abbiamo il sospetto che ci sono connessioni tra il sistema immunitario e il morbo di Parkinson, vogliamo scoprire cosa succede nel cervello quando vi abbiamo innescato una risposta immunitaria .” A questo scopo, Michelucci ha portato colture cellulari di cellule microgliali, le cellule immunitarie nel cervello, in contatto con costituenti specifici di membrane batteriche. Le cellule microgliali hanno esibito una risposta e prodotto un cocktail di prodotti metabolici.
Questo cocktail è stata successivamente analizzato dal gruppo di metabolomica di Karsten Hiller. Gli scienziati hanno scoperto che la produzione di una sostanza, in particolare – acido itaconico – era sovraregolata.«”La consapevolezza che le cellule di mammiferi sintetizzano acido itaconico, è arrivata come una grande sorpresa.”
Tuttavia, non si sa ancora come le cellule di mammifero possono sintetizzare questo composto. Attraverso confronti di sequenza dell’enzima dei funghi con le sequenze di proteine umane, Karsten Hiller ha poi identificato un gene umano che codifica una proteina simile a quella in funghi: gene immunoresponsive 1, oIRG1, la cui funzione non era nota. Hiller dice: “Su IRG1 , c’è molto territorio inesplorato Quello che sapevamo è che sembra giocare un qualche ruolo nel grande quadro della risposta immunitaria, ma non sapevamo esattamente quale. “.
La squadra ha spento IRG1 in colture cellulari e aggiunto il gene a cellule che normalmente non lo esprimono. Gli esperimenti hanno confermato che nei mammiferi, IRG1 codifica per un enzima, producendo acido itaconica . Ma perché? Quando le cellule immuni come macrofagi e cellule microgliali occupano i batteri per inattivarli, gli intrusi sono effettivamente in grado di sopravvivere utilizzando un apposito percorso metabolico chiamato shunt gliossilato. Secondo Hiller “I macrofagi producono acido itaconico, nel tentativo di sventare questa strategia di sopravvivenza dei batteri”.
” La malattia di Parkinson è molto complessa e ha molte cause. Ora intendiamo studiare l’importanza di infezioni del sistema nervoso e se l’acido itaconico può giocare un ruolo nella diagnosi e nel trattamento del morbo di Parkinson ” conclude il ricercatore.
Fonte Atti della National Academy of Sciences , 2013; DOI: 10.1073/pnas.1218599110
