Nuova importante scoperta sulla malattia di Crohn

Catherine Leimkuhler Grimes, assistente professore di chimica e biochimica e Vishnu Mohanan, dottorando in scienze biologiche presso l’Università di Delaware, hanno pubblicato i risultati della loro ricerca sulla rivista  Journal of Biological Chemistry .

Il nostro intestino è la patria di oltre un trilione di batteri, senza i quale non saremmo in grado di digerire il cibo e convertirlo in proteine, vitamine, minerali e altri nutrienti essenziali alle nostre cellule.

Allo stesso tempo, il nostro sistema immunitario ha il complesso compito di proteggerci contro gli agenti patogeni – organismi stranieri che causano dei danni – un compito reso ancora più difficile dalla presenza della nostra flora intestinale.

Il sistema immunitario si basa sui recettori per distinguere batteri nocivi da quelli benefici

Per distinguere i microbi ostili, il sistema immunitario si basa su una serie complessa di recettori o proteine ​​specializzate, in grado di rilevare i batteri. I recettori si legano ai frammenti patogeni e inviano un segnale ad altre parti del sistema immunitario che raccoglie ed elimina il patogeno corrispondente, mentre se il frammento appartiene ad un microbo benefico, allora il sistema immunitario lo aiuta e controlla la sua crescita.

Ma le cose vanno male quando uno o più di queste proteine specializzate batteri-sensing, mutano o malfunzionano. Per esempio,  possono inviare il segnale sbagliato o non riescono a inviare un segnale o a legarsi correttamente, confondendo il sistema immunitario che attacca i batteri benefici. Si ipotizza che tali guasti nel sistema immunitario sono ciò che porta a malattie infiammatorie croniche come il morbo di Crohn..

Mentre stavano indagando il meccanismo di segnalazione di NOD2 e come esso muta o malfunziona, il team di ricerca si è imbattuto in un’altra proteina, HSP70 – heat shock protein 70 – una proteina chaperone che aiuta le proteine a ripiegasi in corrette forme tridimensionali.

Secondo il  Prof. Grimes, aumentando l’espressione di HSP70, le versioni mutate di NOD2 trovate nel morbo di Crohn, erano in grado di percepire frammenti di parete cellulare batterica e inviare i giusti segnali al sistema immunitario: i ricercatori hanno  sostanzialmente trovato una soluzione per il mutante NOD2 e ora, hanno solo bisogno di capire come la correzione avviene..

Ulteriori esperimenti hanno mostrato che HSP70 agisce come una guardia del corpo sulla proteina recettore e la stabilizza. La molecola chaperone “aumenta l’attività di NOD2 e aumenta la sua emivita”, fanno notare gli scienziati.

“Fondamentalmente, HSP70 veglia e protegge NOD2 e le impedisce di andare “nel cestino cellulare”, dice il Prof. Grimes.

Finora il team ha eseguito test utilizzando solo linee cellulari umane e sta progettando di studiare il tessuto umano attraverso una collaborazione con Nemours / AI duPont Hospital for Children per scoprire se i livelli di NOD2 possono essere controllati variando l’espressione di HSP70.

I ricercatori vogliono anche capire se NOD2 mutato porta ad una maggiore infiammazione e come funzionano le  segnalazione sottostanti.

I tassi di malattia di Crohn sono in aumento in tutto il mondo. Negli Stati Uniti ci sono circa 700.000 persone affette dal morbo di Crohn, secondo le Crohn e Colite Foundation of America . La malattia colpisce uomini e donne allo stesso modo e  può verificarsi a qualsiasi età, ma è più diffusa tra i giovani di età compresa tra i 15 ed i 35 anni.

I ricercatori sostengono che identificare proteine ​​che interagiscono e aiutano a stabilizzare NOD2 è un importante primo passo per trovare nuovi trattamenti per la malattia di Crohn.

Una sovvenzione da parte del National Institutes of Health ha contribuito a finanziare lo studio.

Recentemente  un altro gruppo di ricercatori ha scoperto come i cambiamenti nei batteri intestinali possono prevedere infezione e infiammazione prima che i sintomi emergono.

Fonte

The molecular chaperone HSP70 binds to and stabilizes NOD2, an important protein involved in Crohn disease, Catherine Leimkuhler Grimes, et al., The Journal of Biological Chemistry, DOI: 10.1074/jbc.M114.557686, published online 4 July 2014,Abstract.

University of Delaware news release accessed 20 July 2014.