I ricercatori dell’ Hospital for Special Surgery (HSS) hanno scoperto un potenziale innesco genetico della malattia autoimmune sistemica. Lo studio, il culmine di oltre 10 anni di ricerca, ha scoperto elementi virus-simili all’interno del genoma umano collegati allo sviluppo di due malattie autoimmuni: il lupus e la sindrome di Sjogren.
La ricerca è stata pubblicata online dalla rivista Arthritis & Rheumatology, nel mese di giugno.
Una malattia autoimmune si verifica quando, a causa di disfunzioni, il sistema immunitario del corpo invece di proteggerlo lo attacca e distrugge gli organi sani. Più di 80 tipi di malattie autoimmuni, tra cui l’artrite reumatoide, il lupus e la sindrome di Sjogren, colpiscono fino a 22 milioni di persone negli Stati Uniti, secondo il National Institutes of Health.
La causa precisa delle malattie autoimmuni rimane un mistero, ma la maggior parte degli scienziati ritengono che una combinazione di fattori genetici e ambientali entrano in gioco nel suo sviluppo. Ad esempio, le infezioni virali sono state collegate allo sviluppo di questi disturbi.
Per il loro studio, i ricercatori HSS hanno ipotizzato che l’espressione anormale di elementi genetici noti come retroelementi LINE-1 (L1) potrebbe innescare una risposta immunitaria innata simile a quella prodotta da virus esterni e contribuire ad una sovrapproduzione di interferoni. Gli interferoni sono molecole che il nostro corpo produce in presenza di virus e altri agenti patogeni per mobilitare il sistema immunitario.
(Retrotrasponi: sono frammenti di cDNA trascritti a partire da RNA che vengono inseriti in una sequenza permissiva del genoma (gli introni splicesosomiali, ad esempio, costituiscono regioni permissive). Il meccanismo di trascrizione richiede la presenza di una trascrittasi inversa. Appartengono a questo gruppo tre tipi di trasposoni: i LINE (detti anche LINE-1 o L1), i SINE e i trasposoni LTR. Le inserzioni da trasposoni generano sostanzialmente delle unità ripetute e arrivano a costituire fino al 40% dell’intero genoma (solo le LINE rappresentano il 17%!). Le inserzioni da trasposoni possono essere patogene, potendo alterare l’espressione genica (in effetti, le inserzioni da trasposoni rappresentano circa il 5% della patologia molecolare).
In individui sani, l’ interferone è parte del complesso della risposta immunitaria per combattere attacchi pericolosi da parte di patogeni. Tuttavia, se i livelli di interferone sono troppo alti, invece di giocare un ruolo protettivo, possono contribuire allo sviluppo della malattia autoimmune.
“In un certo numero di queste malattie, come il lupus e la sindrome di Sjogren, una classe di interferoni conosciuta come interferone di tipo 1 è prodotta in abbondanza e svolge un ruolo chiave, contribuendo alla disfunzione immunitaria”, ha spiegato Mary K. Crow, MD, dell’Hospital for Special Surgery, autore dello studio.
(Gli IFN di tipo I sono una grande famiglia di citochine correlate strutturalmente che mediano le fasi precoci della risposta immunitaria innata contro le infezioni virali. Il termine interferone deriva infatti dalle capacità di queste citochine di interferire con le infezioni virali. Nell’uomo, la famiglia degli interferoni di tipo I comprende IFN-α (suddivisibile in 13 differenti sottotipi), IFN-β, IFN-ε, IFN-κ e IFN-ω. Il più potente stimolo per la produzione di IFN di tipo I è costituito dagli acidi nucleici virali, che si legano a diversi recettori intracellulari (come TLR3, TLR7 e TLR9), associati a vie di trasduzione del segnale che attivano la famiglia dei fattori di trascrizione IRF (Interferon Regulatory Factor).
I ricercatori hanno cercato di scoprire perché l’interferone viene prodotto in eccesso.
“Abbiamo ipotizzato che le sequenze di DNA virus-simili inerenti i nostri genomi o dei trascritti di RNA che producono, potrebbero essere la causa della produzione eccessiva di interferone e contribuire allo sviluppo della malattia”, hanno affermato il Dr. Crow del Dipartimento di Medicina e Benjamin M. Rosen, Chair in Immunology and Inflammation Research dell’ HSS.
“I nostri genomi sono confezionati con sequenze derivate da virus che sono state inserite molte migliaia di anni fa e queste sequenze simili a virus, possono muoversi provocando mutazioni genetiche e contribuire all’evoluzione del nostro genoma. Abbiamo ipotizzato che a volte generano sequenze virus-simili, sequenze di RNA, che possono essere rilevate dal sistema immunitario “.
I ricercatori hanno studiato campioni di biopsia renale da 24 pazienti con nefrite lupica e il tessuto delle ghiandole salivari da 31 pazienti con sindrome di Sjogren e il tessuto sano per il controllo.
“I nostri risultati supportano l’ipotesi che retroelementi L1, forse insieme ad altri elementi genomici virus derivati, possono contribuire allo sviluppo delle malattie autoimmuni caratterizzate da elevati livelli di interferone di tipo 1. Anche se questa non può essere l’unica causa, è intrigante pensare che gli elementi del nostro genoma virus derivati, se stanno tranquilli non causano alcun problema, ma se fomentati, contribuiscono alla malattia”, ha detto il Dr. Crow.
“Ulteriori studi sono necessari per chiarire il ruolo dei virus esogeni ed endogeni nello sviluppo della malattia autoimmune”, ha aggiunto Crow. ” Ottenere una migliore comprensione dei meccanismi di base della malattia potrebbe offrire la possibilità di sviluppare nuovi e migliori trattamenti per il lupus e altre malattie autoimmuni in futuro”.
Fonte: Arthritis & Rheumatology