Molteplici sostanze chimiche presenti nel fumo di sigaretta e nelle sigarette elettroniche alterano la funzione di un tipo fondamentale di cellula immunitaria polmonare.
Il fumo di sigaretta è sia diffuso che mortale, ma i meccanismi precisi con cui il fumo di sigaretta provoca gravi malattie respiratorie restano poco chiari. Questa lacuna nella comprensione ha ost
acolato significativamente lo sviluppo di trattamenti efficaci.
I ricercatori australiani hanno scoperto che varie sostanze chimiche presenti nel fumo di sigaretta e nelle sigarette elettroniche interrompono la funzione di una cellula immunitaria fondamentale nei polmoni.
Pubblicato sul Journal of Experimental Medicine, lo studio indica che queste interruzioni aumentano la vulnerabilità alle infezioni respiratorie e aggravano le malattie infiammatorie legate al fumo, tra cui la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), nei fumatori e negli individui esposti al fumo passivo e di terza mano.
L’impatto del fumo di sigaretta sul sistema immunitario
È noto che il fumo di sigaretta compromette la risposta del sistema immunitario alle infezioni e favorisce l’infiammazione nei polmoni che può portare o esacerbare la BPCO, la terza causa di morte nel mondo. I pazienti con BPCO sono più suscettibili alle infezioni influenzali che possono, a loro volta, peggiorare la malattia di base aumentando l’infiammazione delle vie aeree e favorendo la distruzione degli alveoli polmonari. Attualmente non esistono trattamenti efficaci per la BPCO.
Secondo il Dott. Wael Awad, del Biomedicine Discovery Institute della Monash University, primo autore del nuovo studio JEM, i meccanismi alla base delle risposte immunitarie distorte nelle persone esposte al fumo di sigaretta e il modo in cui sono correlate alle malattie associate al fumo come la BPCO restano poco chiari.
Il Professor Jamie Rossjohn del Biomedicine Discovery Institute della Monash University ha co-diretto lo studio insieme al Professor David P. Fairlie dell’Institute for Molecular Bioscience dell’Università del Queensland, alla Prof.ssa Alexandra J. Corbett dell’Università di Melbourne, presso il Peter Doherty Institute for Infection and Immunity, e al Professor Philip M. Hansbro del Centenary Institute e della University of Technology di Sydney.
Nel loro studio, i ricercatori hanno esaminato gli effetti del fumo di sigaretta sulle cellule T invarianti associate alle mucose (MAIT), un tipo di cellula immunitaria presente nei polmoni e in altri tessuti del corpo. Le cellule MAIT aiutano a combattere le infezioni batteriche e virali e possono promuovere l’infiammazione o la riparazione dei tessuti.
Come il fumo di sigaretta interrompe la funzione delle cellule MAIT
Le cellule MAIT sono attivate da una proteina chiamata MR1 che si trova in quasi tutte le cellule del corpo. MR1 riconosce le sostanze chimiche prodotte dai batteri e le presenta sulla superficie delle cellule infette per attivare le cellule MAIT e avviare una risposta immunitaria. “Sebbene sappiamo che il fumo di sigarette, incendi boschivi, cucina, gas di scarico dei veicoli e rifiuti in fiamme comportano rischi significativi per la salute, sorprendentemente sappiamo ancora relativamente poco su come i componenti specifici del fumo influenzano il nostro sistema immunitario e come influenzano più parti del corpo umano”, ha affermato il professor Fairlie.
“Sospettavamo che alcune delle oltre 20.000 sostanze chimiche presenti nel fumo di sigaretta inalato dai fumatori potessero anche legarsi a MR1 e influenzare l’attività delle cellule MAIT nei polmoni”, ha affermato il dott. Awad.
I ricercatori hanno utilizzato la modellazione al computer per prevedere quali componenti del fumo di sigaretta potrebbero essere riconosciuti da MR1 e hanno scoperto che diverse di queste molecole non solo si legavano alla proteina, ma aumentavano o diminuivano anche in quantità sulla superficie delle cellule. Queste sostanze chimiche, tra cui i derivati della benzaldeide che sono anche usati come aromi nelle sigarette, sigarette elettroniche, bloccavano l’attivazione delle cellule MAIT umane da parte di composti prodotti dai batteri.
Il team di ricerca ha poi studiato gli effetti del fumo sulle cellule MAIT del sangue umano e dei topi e ha dimostrato che riducevano la funzione delle cellule MAIT. I topi ripetutamente esposti al fumo di sigaretta sviluppavano sintomi di malattia polmonare e questo peggiorava se infettati anche dall’influenza. I ricercatori hanno scoperto che l’esposizione a lungo termine al fumo di sigaretta alterava la protezione fornita ai topi dalle loro cellule MAIT, rendendoli meno capaci di combattere le infezioni influenzali e più inclini allo sviluppo della malattia della BPCO.
“Abbiamo scoperto che i topi privi di cellule MAIT erano protetti anche dalla BPCO indotta dal fumo di sigaretta, mostrando livelli ridotti di infiammazione polmonare e nessun deterioramento dei tessuti negli alveoli polmonari”, ha affermato il Professor Hansbro.
“Questo studio dimostra il potere della collaborazione e le intuizioni che possiamo ottenere con la scienza interdisciplinare“, ha affermato il Professor Corbett.
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“Nel complesso, il nostro studio rivela che i componenti del fumo di sigaretta possono legarsi alla proteina MR1 e ridurre le funzioni delle cellule immunitarie protettive chiamate cellule MAIT. Ciò aumenta la suscettibilità alle infezioni e peggiora la progressione della malattia polmonare“, ha affermato il Dott. Awad. I ricercatori ora intendono indagare esattamente quali percorsi delle cellule MAIT sono influenzati dal fumo di sigaretta, per capire come trattare meglio la BPCO e altre malattie polmonari.