Svelate le «stazioni di rifornimento» nascoste del sistema immunitario
Per attivare il sistema immunitario adattativo dell’organismo, le singole cellule T pattugliano organi specializzati chiamati linfonodi alla ricerca di cellule dendritiche che abbiano rilevato segni di infezione. Dopo l’infezione, le cellule dendritiche catturano gli antigeni dei patogeni, mostrandone frammenti sulla loro superficie. Questi determinanti antigenici vengono riconosciuti dalle cellule T, innescando così la risposta immunitaria. Dopo che le cellule T e le cellule dendritiche hanno interagito per circa 24 ore, i globuli bianchi, noti come cellule T CD8 citotossiche(si apre in una nuova finestra), hanno tutte le informazioni e le istruzioni essenziali necessarie per una risposta immunitaria adattativa e quindi proliferano e si differenziano. «Come guerrieri addestrati e clonati per formare rapidamente un esercito», come dice Wolfgang Kastenmüller(si apre in una nuova finestra) della Università Julius Maximilian di Würzburg(si apre in una nuova finestra). In precedenza si pensava che ciò completasse il processo di «innesco» del sistema immunitario. Tuttavia, dati recenti suggeriscono che è necessario integrare anche altri segnali, ma non si sapeva ancora quali, quando e come. «Le cellule T CD8 proliferanti sono come veicoli in viaggio che hanno bisogno di fare rifornimento, e trovare le stazioni di rifornimento è fondamentale per comprendere meglio la risposta immunitaria. Tuttavia, è stato riscontrato che lo spegnimento sperimentale di potenziali stazioni non arresta il viaggio, quindi come avviene il rifornimento?», chiede l’autore, coordinatore del progetto STEP 2, finanziato dall’UE e creato per rispondere a questa domanda.
Come fare rifornimento senza fermare l’automobile
Per studiare il rifornimento delle cellule T, i ricercatori di STEP 2 hanno esposto micro-chirurgicamente il linfonodo di un topo anestetizzato, quindi hanno utilizzato immagini in tempo reale per monitorare la migrazione continua delle cellule immunitarie. Il progetto si è concentrato su un’area specifica del linfonodo che in precedenza era inaccessibile alla microscopia ottica, una sfida superata rimuovendo con attenzione le cellule che impedivano la visuale. Adattando il loro approccio di imaging, il team ha scoperto che i linfociti T si riallacciano ai loro partner stimolatori - le cellule dendritiche - per una seconda volta, prolungando l’interazione per diverse ore. Dopo aver identificato questa fase supplementare, è stato esaminato il comportamento delle cellule T helper CD4 e cellule T regolatorie(si apre in una nuova finestra) (Treg), entrambe coinvolte nell’attivazione delle cellule T. «Abbiamo scoperto che le cellule T helper CD4 forniscono la citochina IL-2, molecola di segnalazione essenziale per la proliferazione delle cellule T CD8 in questa seconda fase, mentre le Treg limitano la disponibilità di IL-2. Mantenere l’equilibrio tra questi due tipi di cellule è fondamentale per controllare la risposta immunitaria delle cellule T CD8», spiega il ricercatore. Il ruolo essenziale delle cellule T helper CD4 è stato a lungo sottovalutato, poiché esperimenti precedenti avevano fermato sia le cellule helper che quelle Treg, annullando di fatto i loro effetti opposti. Nel progetto STEP 2, i ricercatori hanno sviluppato un modello genetico di topo che prendeva di mira selettivamente le cellule T helper CD4, lasciando intatte le cellule Treg.
La strada verso una migliore immunoterapia
Le cellule Treg sono fondamentali per un sistema immunitario equilibrato, prevenendo l’infiammazione eccessiva dopo le infezioni e proteggendo dall’autoimmunità. Tuttavia, potrebbero anche limitare le risposte immunitarie ai vaccini o, cosa ancora più importante, al cancro. Una migliore comprensione della loro funzione è fondamentale per migliorare l’immunoterapia contro il cancro e le infezioni persistenti. Facendo ulteriore luce sull’innesco delle cellule T CD8, si potrebbe migliorare il processo modulando la differenziazione delle cellule T CD8 quando si fermano per fare rifornimento. «Abbiamo scoperto la “stazione di rifornimento” nascosta, assistendo alle lunghe soste di rifornimento e riorganizzazione. Ora capiamo anche perché la chiusura delle stazioni di rifornimento non era importante: il traffico complessivo veniva interrotto e le cellule T CD8 continuavano quindi senza fermarsi», aggiunge l’esperto. Nel cancro e nelle infezioni croniche, le cellule T CD8 perdono gradualmente la loro funzione, un processo chiamato esaurimento delle cellule T, che ne riduce l’efficienza. Il team sta attualmente studiando quali segnali avviano questo processo, nonché quando, dove e come esso avviene. Il progetto STEP 2 è stato finanziato dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra).
