Immagine:utilizzando una singola cellula RNA Seq, una tecnica emergente di sequenziamento di nuova generazione, i ricercatori hanno potuto esaminare l’espressione di ogni gene in oltre 4.000 cellule immunitarie cardiache e individuare la popolazione specializzata di cellule IFNIC. Credito: Università della California San Diego.
Uno studio condotto da Kevin King, bioingegnere e medico presso l’Università della California di San Diego, ha scoperto che il sistema immunitario svolge un ruolo sorprendente in seguito agli attacchi cardiaci. La ricerca potrebbe portare a nuove strategie terapeutiche per le malattie cardiache.
Il team di ricerca, che comprende anche ricercatori del Center for Systems Biology at Massachusetts General Hospital (MGH), Brigham and Women’s Hospital, Harvard Medical School, and the University of Massachusetts, ha presentato i suoi risultati nel numero del 6 novembre di Nature Medicine. La malattia cardiaca ischemica è la causa più comune di morte nel mondo e inizia con un attacco di cuore.
( Vedi anche: Come fermare gli attacchi di cuore e battiti cardiaci irregolari).
Durante questo processo, le cellule del cuore muoiono e le cellule immunitarie entrano nel tessuto morto.
Ma come le cellule morte nel cuore stimolano il sistema immunitario? Per rispondere a questo interrogativo, i ricercatori hanno osservato l’interno di migliaia di singole cellule immunitarie cardiache e hanno mappato i loro singoli transcriptomi usando un metodo chiamato singola cellula RNA-Seq, una tecnica emergente di sequenziamento di nuova generazione. Ciò ha portato alla scoperta che dopo un attacco di cuore, il DNA delle cellule morte rilevate dal sistema immunitario come virus, attivano un antico programma antivirale chiamato risposta di tipo interferone I nelle cellule immunitarie specializzate che i ricercatori hanno chiamato “cellule interferone inducibili (IFNICs)”.
Quando i ricercatori hanno bloccato la risposta dell’interferone, sia geneticamente che con un anticorpo neutralizzante somministrato dopo l’attacco cardiaco, vi era meno infiammazione, meno disfunzione cardiaca e una sopravvivenza migliorata. In particolare, bloccare le risposte antivirali nei topi ha migliorato la sopravvivenza dal 60 al 95%.
Questi risultati rivelano una nuova potenziale opportunità terapeutica per impedire che dagli attacchi cardiaci si arrivi all’insufficienza cardiaca nei pazienti.
“Siamo interessati a capire se gli interferoni contribuiscono a risultati cardiovascolari avversi dopo attacchi di cuore negli esseri umani”, ha detto King, che ha eseguito la maggior parte del lavoro mentre era un cardiologo al Brigham and Women’s Hospital and at the Center for Systems Biology at MGH in Boston.
Il sistema immunitario ha evoluto i suoi programmi antivirali innati per difendersi da una vasta gamma di patogeni invasori. Le cellule immunitarie svolgono questo compito rilevando impronte molecolari di patogeni, attivando una proteina denominata IRF3 e secernendo interferoni, che orchestrano un programma di difesa mediato da centinaia di geni interferoni-stimolati. I ricercatori hanno scoperto che sorprendentemente, la risposta dell’interferone antivirale è accesa anche dopo un attacco di cuore nonostante l’assenza di un’infezione.
I loro risultati indicano la morte del DNA cellulare come causa di questa confusione perché il sistema immunitario lo interpreta come la firma molecolare di un virus.
Sorprendentemente, le cellule immunitarie che partecipano alla risposta dell’interferone sono parte di un sottoinsieme non riconosciuto di macrofagi cardiaci. Queste cellule non potrebbero essere identificate con la classificazione convenzionale perché marcatori univoci sulla superficie cellulare non erano noti. Utilizzando RNA Seq di singola cellula di nuova generazione, i ricercatori sono stati in grado di esaminare l’espressione di ogni gene in oltre 4.000 cellule immunitarie cardiache e individuare la popolazione specializzata di IFNIC.
Gli studi futuri mirano a comprendere meglio la risposta dell’interferone e il tipo di cellule IFNIC ed esplorare i loro ruoli nell’ infarto e nel rimodellamento del cuore. La squadra sta anche lavorando per comprendere la risposta dell’interferone in altri tessuti e malattie dove si verifica la morte cellulare.
Fonte: Nature
