Immagine: panoramica schematica dello studio sulla risposta delle cellule immunitarie alla stimolazione con agenti patogeni vari.
Uno studio, che è il primo nel suo genere, ha esaminato in che misura i fattori genetici controllano la risposta immunitaria delle cellule agli agenti patogeni in individui sani.
Lo studio è stato pubblicato il 4 luglio 2016 in Nature Medicine.
Un team ha studiato la risposta delle cellule immunitarie di 200 volontari sani quando stimolate con un elenco completo di agenti patogeni ex vivo (al di fuori del corpo umano) e ha correlato queste risposte con 4 milioni di varianti genetiche (SNPs). Lo studio è stato condotto da scienziati della University Medical Center di Groningen, Radboud University Medical Centre (sia nei Paesi Bassi) e Harvard Medical School (Boston, USA).
Noi tutti incontriamo patogeni su base giornaliera, ma non tutti ci difendiamo allo stesso modo! Alcune persone sperimentano sintomi lievi, altre possono diventare gravemente malate o addirittura morire.
” Volevamo scoprire quanto le differenze genetiche individuali determinano questa risposta variabile”, ha dichiarato il Dr. Vinod Kumar, Assistente Professore di genomica funzionale e malattie infettive presso l’Università di Groningen Medical Centre (all’UMCG) e uno dei maggiori autori dell’ articolo.
Lo studio si è concentrato sul ruolo delle citochine, piccoli peptidi utilizzati dalle cellule immunitarie come segnali per guidare la loro risposta ad un agente infettivo. Campioni di sangue sono stati prelevati a 200 partecipanti all’ Human Functional Genomics Project che è stato avviato dai Professori Mihai Netea, Leo Joosten (Radboud UMC) e dal Prof. Cisca Wijmenga (UMCG).
Le cellule immunitarie sono state isolate dal sangue e stimolate in laboratorio con dieci diversi patogeni batterici e fungini. Le risposte di otto diverse citochine sono state misurate dopo 24 ore e / o 7 giorni. Un ulteriore filtraggio di qualità ha portato a 62 combinazioni diverse.
( Vedi anche:Identificata proteina che innesca la risposta immunitaria al virus).
Risposta varia
” Abbiamo osservato notevoli differenze di produzione di citochine tra le persone “, ha spiegato Kumar. ” Le loro risposte sono state anche specifiche per i diversi agenti patogeni. Questo suggerisce che le citochine contribuiscono alle varie risposte ai patogeni e che ogni infezione attiva una via di risposta di citochine specifiche. Precedenti studi sulle cellule immunitarie non stimolate avevano mostrato solo una piccola variazione tra gli individui”.
Il Dr. Yang Li, un altro autore dello studio, ha aggiunto: ” La chiave dei nostri risultati è che abbiamo effettuato uno studio su larga scala, con molti patogeni e misurato diverse citochine. Il passo successivo è stato quello di verificare se le risposte erano sotto controllo genetico. In un sottogruppo di partecipanti, sono stati testati 4 milioni di polimorfismi a singolo nucleotide (SNP)”.
I ricercatori hanno individuato sei regioni genomiche che influenzano le risposte alle citochine, suggerendo che la produzione di citochine è almeno parzialmente determinata geneticamente. Uno degli esempi più forti è un SNP che influenza l’espressione del gene golm1, noto per essere fortemente espresso in risposta alle infezioni virali. In questo caso, c’è stata una forte correlazione con la risposta al fungo Candida albicans, che è responsabile di migliaia di morti ogni anno.
Verifica teorica
” Quando è stata rilevata una particolare variante SNP, la produzione della citochina interleuchina-6 si è ridotta “, ha detto Kumar. Il risultato è stato verificato in una coorte di pazienti con candidemia, in cui il fungo è presente nel sangue. La candidemia è correlata fortemente allo stesso SNP e a bassi livelli di interleuchina-6 in questi pazienti, che mostrano che la presenza dei risultati della variante genetica causa una incapacità di eliminare l’agente patogeno.
“Questo studio è un vero e proprio proof-of-concept”, dice Li. ” Abbiamo trovato molte variazioni nella produzione di citochine in seguito a stimolazione e abbiamo dimostrato che una parte importante di queste variazioni si spiega con una componente genetica”.
Questo studio apre la strada ad altri studi più applicati che si muovono verso la medicina personalizzata. Potrebbe anche portare alla scoperta di marcatori genetici che predicono il rischio di infezione negli individui. La comprensione dei meccanismi genetici alla base di queste diverse sensibilità potrebbe inoltre, portare a nuovi approcci terapeutici.
” Queste variazioni non riguardano solo le infezioni’, ha concluso Kumar, ” ma anche malattie del sistema immunitario, per esempio la malattia infiammatoria intestinale, sembrano essere causate da un sistema immunitario over-reattivo. Quindi, questo lavoro ci permette di saperne di più sul modo in cui le infezioni innescano le malattie immunitarie”.
Fonte: Nature Medicine
