Per definire meglio il coinvolgimento di DO nell’immunità e nell’autoimmunità, Sadegh-Nasseri e i suoi colleghi si sono concentrati su H2-O, la proteina chaperone nei topi che è paragonabile a DO nell’uomo.
I chaperon sono una famiglia delle proteine che svolgono un ruolo vitale nella stabilizzazione delle proteine spiegate.
“In base ai nostri studi precedenti, sapevamo che DM e DO collaborano per garantire che l’epitopo antigenico più adatto sia selezionato per legarsi a MHC II, consentendo il riconoscimento più potente da parte delle cellule T helper”, afferma Robin Welsh, co-autore principale dell’articolo pubblicato su PLOS Biology con il collega Nianbin Song, Ph.D. “Tuttavia, la portata del contributo di DO a questa collaborazione – e cosa accadrebbe se non funzionasse come previsto – era indeterminato. Quindi, abbiamo studiato la versione del topo di questo processo per ottenere indizi su ciò che potrebbe accadere nell’uomo”.
Nel loro primo esperimento, i ricercatori hanno estratto cellule B da topi normali e topi “knockout” allevati senza il gene che produce la proteina chaperone H2-O. Da queste cellule, hanno isolato i peptidi dall’equivalente del topo di MHC II, noti come molecole 1-Ab e hanno scoperto che i peptidi recuperati dai topi normali erano leganti più forti di quelli degli animali privi di H2-O.
“Questi risultati forniscono la prova che H2-O nei topi, e probabilmente DO negli umani, possono aiutare a selezionare i peptidi leganti più forti – quelli presi di mira dagli antigeni – per la presentazione, garantendo che la risposta immunitaria sia altamente specifica”, spiega Welsh . “Inoltre, la mancanza di H2-O significa uno scarso controllo nella selezione degli epitopi più adatti”, aggiunge il ricercatore .
Basandosi su questi risultati, i ricercatori hanno poi cercato di vedere se l’assenza di H2-O avrebbe interrotto la normale funzione delle cellule T helper causando una reazione autoimmune. Per fare questo, hanno iniettato collagene, una proteina fibrosa normalmente responsabile della riparazione della ferita, nei loro topi normali e in quelli privi di H2-O per sensibilizzare il sistema immunitario del topo. I ricercatori hanno scoperto che senza H2-O, il collagene veniva erroneamente presentato come antigene.
Utilizzando un marcatore fluorescente per rilevare le cellule T helper e il collagene scomposto nelle articolazioni dei topi, i ricercatori hanno trovato quantità molto più elevate di entrambi nei topi senza H2-O rispetto ai topi normali. Questo era un segno di attività immunitaria contro la proteina del tessuto connettivo e caratteristica dell’artrite indotta da collagene, o CIA, una malattia autoimmune indotta in laboratorio nei topi usati per modellare l’artrite reumatoide nell’uomo.
“Questo è un risultato significativo perché si ritiene che l’artrite reumatoide nell’uomo sia causata da un meccanismo simile in cui la membrana sinoviale delle articolazioni – che contiene tessuto collageno – viene erroneamente attaccata come estranea”, afferma Sadegh-Nasseri.
Infine, i ricercatori hanno usato i topi per vedere se la mancanza di H2-O potesse anche essere legata all’encefalomielite autoimmune sperimentale o EAE, un disturbo autoimmune indotto in laboratorio nei roditori che è simile alla sclerosi multipla negli esseri umani.
Sia i topi privi di H2-O che quelli normali sono stati inizialmente immunizzati con glicoproteina di oligodendrocita di mielina (MOG), un componente strutturale della guaina mielinica che circonda le cellule nervose, proteggendole e facilitando la trasmissione di impulsi elettrici tra cervello e corpo. I ricercatori volevano che MOG fosse presentato dalle molecole 1-Ab per determinare come entrambi i tipi di sistema immunitario, con e senza il chaperone H2-O, avrebbero risposto. I ricercatori hanno usato nuovamente un marker fluorescente per rilevare una risposta autoimmune, ma questa volta contro la guaina mielinica. Ancora una volta, i topi senza H2-O hanno mostrato più tracce luminose di mielina rimossa dai nervi (un processo noto come demielinizzazione) rispetto ai topi normali. Un esame delle cellule immunitarie infiltranti il cervello prelevate dai topi knockout ha rivelato un gran numero di cellule T helper con una forte affinità per MOG. Ciò suggerisce che i sistemi immunitari di questi animali vedono erroneamente la mielina come cellule nervose estranee e bersaglio dell’attacco.
Collegando l’assenza di una proteina chiave chaperone, H2-O, con due diversi disordini autoimmuni sperimentali nei topi, Sadegh-Nasseri, Welsh, Song e i loro colleghi affermano che ciò indica un impatto simile nell’uomo se DO non è presente per mantenere il sistema immunitario focalizzato su veri invasori.
“Sappiamo che DO si è evoluto più tardi di DM nei mammiferi a sangue caldo, quindi forse il ruolo di accompagnamento di DO era la soluzione della natura per prevenire i disturbi autoimmuni”, afferma Sadegh-Nasseri. “Una migliore comprensione di questo ruolo potrebbe portare a tecniche diagnostiche e terapie migliorate per tali malattie”.
