I risultati potrebbero portare a una nuova comprensione del diabete, del morbo di Crohn e altro ancora
I ricercatori del Joslin Diabetes Center, della Harvard Medical School e di altre istituzioni hanno identificato la funzione di una proteina, soprannominata aria, che è fondamentale per aiutare le cellule immunitarie a imparare a riconoscere – ed evitare di attaccare – gli organi e i tessuti remoti del corpo. La proteina sembra agire attivando nel timo, che si trova sotto lo sterno, la produzione di un’ampia gamma di proteine ??dalla periferia del corpo. La scoperta potrebbe far luce non solo su come il sistema immunitario sano sviluppa la tolleranza alle proprie proteine, ma anche su come si perde la tolleranza, come nel diabete, nell’artrite reumatoide, nel morbo di Crohn e in altre malattie autoimmuni.
“I nostri risultati riconducono agli esseri umani perché ci parlano di un meccanismo molto importante per controllare l’autoimmunità”, ha affermato Diane Mathis, professore di medicina alla Harvard Medical School a Joslin. “Allo stesso tempo, possono aiutarci a capire perché le persone sviluppano malattie autoimmuni”. I risultati sono riportati sulla rivista Science.
Fino a poco tempo, si pensava che le cellule immunitarie, in particolare le cellule T, imparassero la loro lezione più elementare: attaccano le proteine ????estranee ma risparmiano quelle che sono native – in uno dei due punti. Si pensava che quelli con un ampio mandato, vale a dire il monitoraggio delle proteine ??cellulari ampiamente espresse o delle proteine ??che circolano nel flusso sanguigno, fossero addestrati a distinguere se stessi dalle proteine ????estranee mentre erano ancora nel timo. Si credeva che le cellule che riconoscono le proteine ??negli organi e nei tessuti alla periferia, come il pancreas, la tiroide e le ghiandole surrenali, imparassero la lezione del sé contro il non sé una volta che hanno lasciato il timo. Si pensava che questo organo fosse incapace di produrre proteine ??prodotte da organi distanti come fegato, cervello e pancreas.
Ma sembra che i linfociti T in allenamento stiano imparando la lezione mentre sono ancora nel timo. Basandosi sul lavoro di altri gruppi, il primo autore Mark Anderson, ricercatore in medicina a Joslin; Emily Venanzi, una studentessa laureata in immunologia alla Harvard Medical School; Christophe Benoist, professore di medicina a Joslin; Mathis e colleghi hanno riferito che una piccola rete di cellule timiche, le cellule epiteliali midollari, esprime centinaia di geni solitamente associati a organi come il pancreas, il cervello e il fegato.
“Nessuno penserebbe che incontreresti la tua proteina dell’alluce nel timo, ma in realtà le proteine ????dell’occhio, del fegato, da tutto il luogo sono specificamente espresse in una piccola popolazione di cellule stromali nel timo”, ha detto Benoist.
La maggior parte di queste proteine ??espresse viene utilizzata dagli organi periferici per dire ai linfociti T di stare alla larga. In effetti, i ricercatori ritengono che le proteine ????sono utilizzate nel timo per prefigurare gli stessi antigeni del sé che le cellule T incontreranno una volta che viaggiano nel corpo. “C’è una predizione di queste proteine ??nel timo, motivo per cui la chiamiamo auto-ombra immunologica”, ha detto Mathis.
In una fase critica, il team di Joslin ha scoperto che il fattore di trascrizione aire svolge un ruolo fondamentale nella produzione di queste proteine ??auto-ombra nel timo (da cui il suo nome, che è formato da due lettere in ogni parola del regolatore autoimmune). I topi mutanti privi di aria esibiti nel loro timo solo una frazione delle autoproteine ??periferiche che si trovano nel timo dei topi normali. E i mutanti hanno mostrato un’autoimmunità diffusa. In effetti, la loro condizione ricordava una condizione riscontrata negli esseri umani portatori di un gene AIRE difettoso, la sindrome polighiandolare autoimmune.
Non è ancora chiaro come le proteine ??ombra istruiscano lo sviluppo dei linfociti T all’interno del timo, sebbene Benoist sospetti che i processi siano simili a quelli usati per eliminare i linfociti T che reagiscono alle proteine ??onnipresenti o circolanti. Né è chiaro come l’aria controlli l’espressione di così tante proteine ??ombra. Una possibilità è che funzioni legandosi ad altri fattori di trascrizione. “Sarà interessante capire quale sia davvero il meccanismo”, ha detto.
Sebbene nuovo, il meccanismo è probabilmente solo uno dei tanti che il sistema immunitario utilizza per educare le cellule T periferiche sulla distinzione tra sé e estraneo. “È molto pericoloso per il sistema immunitario avere cellule T autoreattive”, ha detto Anderson. “Sfrutta qualsiasi meccanismo per sbarazzarsi di queste cellule. Quindi c’è un’intera rete di meccanismi”.