Per mantenere la salute, il sistema immunitario umano deve distinguere tra amico, ovvero i tessuti del corpo umano, e nemico, cioè i patogeni invasivi che causano la malattia. Questa sfida è particolarmente evidente nell’intestino umano, dove non solo le cellule dell’ospite, ma anche i bilioni di batteri che coesistono e lavorano con loro devono essere trattati come amichevoli. Un recente studio rivela un meccanismo attraverso il quale viene mantenuto questo delicato equilibrio tra la promozione e l’inibizione della risposta immunitaria.
Lo studio, una collaborazione tra ricercatori in Germania e in Italia, è stato pubblicato su una prestigiosa rivista scientifica.
Nel loro articolo, l’autore senior Thomas Brocker, professore e direttore dell’Istituto di immunologia presso l’Università Ludwig Maximilian di Monaco di Baviera, e i suoi colleghi, descrivono come hanno scoperto un modo in cui le cellule di sorveglianza immunitaria sono addestrate a individuare la differenza tra amico e nemico.
Le nostre viscere ospitano una comunità complessa di oltre 100 trilioni di cellule microbiche che svolgono un ruolo cruciale nella salute e nelle malattie.
Questi microbi, conosciuti come microbiota intestinale, influenzano profondamente il metabolismo, la nutrizione e la funzione immunitaria. Gli scienziati stanno scoprendo che l’interruzione del microbiota intestinale è legata a condizioni come l’obesità, la malattia infiammatoria intestinale e altri disturbi gastrointestinali.
È stato anche suggerito che l’effetto dell’obesità sul microbioma intestinale possa spiegare il suo forte legame con il diabete di tipo 2. Altri hanno paragonato l’unicità del microbiota intestinale di una persona a quella di un'»impronta digitale del DNA», sollevando potenziali preoccupazioni sulla privacy per i partecipanti a progetti di ricerca sul microbioma umano.
Le cellule dendritiche promuovono e inibiscono la risposta immunitaria
Il nuovo studio si concentra su un tipo di cellule dendritiche (DC) che hanno evoluto due distintivi e apparentemente opposti ruoli nel corpo umano, poiché possono sia promuovere che inibire la risposta immunitaria.
Le DC aiutano ad attivare il sistema immunitario in risposta alle infezioni, ma sono anche coinvolte nel sopprimerlo attivamente in determinate situazioni. In particolare, sopprimono l’immunità attivando le cellule T regolatorie indotte (iTregs), un tipo di cellula che controlla lo sviluppo della tolleranza immunitaria.
In qualità di inibitori dell’immunità nell’intestino, le DC addestrano il sistema immunitario a trattare il microbiota intestinale come amico anziché come nemico. Lo fanno interiorizzando le proteine dal microbiota e migrando ai linfonodi associati all’intestino.
Durante il loro viaggio verso i linfonodi, le DC elaborano le proteine batteriche interiorizzate in frammenti più piccoli, simili a «distintivi di identità» che indossano sulle loro superfici cellulari. Questi distintivi vengono visualizzati con specifiche proteine leganti che gli iTregs riconoscono, impedendo così che le risposte immunitarie siano promosse contro le proteine che indossano.
Il Prof. Brocker afferma: «Crediamo che questi iTreg siano specifici per le proteine prodotte dai batteri dell’intestino naturale». Il team di ricerca spiega che la migrazione delle cellule dendritiche verso le cellule T nei linfonodi è fondamentale per mantenere il sistema immunitario aggiornato sulla composizione del microbiota intestinale.
Le cellule dendritiche hanno un ‘pulsante di allarme’
Tuttavia, i ricercatori volevano scoprire come disattivare questo meccanismo di tolleranza in caso di emergenza. La loro indagine li ha portati a scoprire una molecola mostrata sulla superficie delle DC, nota come CD40, che funge da vero e proprio pulsante di allarme.
Quando attivato, il CD40 si lega a una molecola partner sulla superficie di un altro tipo di cellule T, chiamate cellule T effettrici, trasformando le DC da inibitori della risposta immunitaria a promotori.
Nei test condotti su topi, i ricercatori hanno dimostrato che gli animali con segnalazione CD40 permanentemente attiva sviluppavano una colite severa, senza altri sintomi. Hanno scoperto che le cellule dendritiche colpite migravano dai linfonodi nel rivestimento intestinale, ma una volta arrivate, si attivavano verso il suicidio cellulare (apoptosi), negando così alle cellule T regolatorie la possibilità di riconoscere i distintivi di identità delle proteine del microbiota che normalmente le proteggono da attacchi immunitari.
Questo porta a una risposta immunitaria generalizzata, in cui i linfociti T si dirigono verso il rivestimento intestinale e causano infiammazione. Il team ha notato che somministrare antibiotici ai topi, uccidendo il loro microbiota intestinale, riduceva anche l’infiammazione, permettendo agli animali di sopravvivere.
«Questi risultati dimostrano che l’interazione tra cellule dendritiche CD103 positive e linfociti T regolatori è essenziale per mantenere l’equilibrio immunologico o omeostasi nell’intestino,» afferma il Prof. Thomas Brocker.
I ricercatori ora desiderano scoprire se determinate cellule T regolatorie siano programmate per specifici batteri intestinali, come potrebbe suggerire questo studio.
Nuove Scoperte nel 2024
Aggiungendo ulteriori prospettive alla ricerca, è emerso che l’influenza del microbiota intestinale si estende anche a malattie neurodegenerative come il Parkinson. Recenti studi hanno dimostrato che le alterazioni nel microbioma intestinale possono influenzare il sistema nervoso centrale, suggerendo un legame tra la salute intestinale e la funzione cerebrale. Questo è un campo di ricerca in espansione, con dati emergenti che indicano come un microbiota equilibrato possa contribuire a prevenire o mitigare i sintomi di malattie come il Parkinson.
Inoltre, l’approccio alla dieta e l’uso di probiotici stanno guadagnando attenzione come strategie per modulare il microbiota intestinale e migliorare la salute immunitaria. È fondamentale continuare a esplorare questi legami, poiché comprendere come il sistema immunitario interagisce con il microbiota potrebbe aprire nuove strade per trattamenti innovativi e personalizzati.
