Nuovi indizi sulle malattie zoonotiche grazie a uno studio sull’influenza dei pipistrelli
Un virus dell’influenza dei pipistrelli scoperto di recente (H18N11) ha messo in discussione le ipotesi sulle modalità attraverso cui i virus dell’influenza A (IAV, influenza A virus) accedono alla loro cellula ospitante: le proteine di superficie di questo particolare virus, infatti, presentano caratteristiche insolite rispetto agli IAV convenzionali, ovvero i ceppi che causano l’influenza stagionale negli esseri umani.
I meccanismi biologici alla base del virus dell’influenza
Il progetto Bat Flu(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE e sostenuto dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra), si è posto l’obiettivo di comprendere in maniera migliore i meccanismi biologici in gioco e di valutare il potenziale rischio sanitario rappresentato da questo ceppo. «Il nostro obiettivo generale era comprendere il modo in cui il virus H18 si aggancia alle glicoproteine specializzate della superficie cellulare (MHCII, Major Histocompatibility Complex Class II) per facilitare l’ingresso nelle cellule ospitanti», spiega Martin Schwemmle, coordinatore del progetto e docente presso il Centro medico dell’Università di Friburgo(si apre in una nuova finestra), in Germania. «Tuttavia, dato che i saggi biochimici disponibili non erano dotati della sensibilità necessaria per dimostrare l’interazione diretta, abbiamo dovuto innanzitutto sviluppare nuovi approcci.» A tal fine sono stati riuniti esperti, tra cui Jacques Neefjes (Centro medico universitario di Leida), Christian Sieben (Centro per la ricerca sulle infezioni di Helmholtz) e Antoni Wrobel (Università di Oxford), grazie ai quali sono state sviluppate nuove tecniche che hanno permesso al team di mappare l’interfaccia dell’interazione H18-MHCII e di comprendere più approfonditamente le dinamiche di ingresso nella cellula ospitante.
Il legame tra H18N11 e i cluster MHCII esistenti
L’équipe è riuscita a identificare la regione della molecola MHCII che, molto probabilmente, interagisce con la proteina dell’involucro H18 degli IAV dei pipistrelli. Per chiarire se il raggruppamento MHCII è una condizione essenziale per l’ingresso del virus, il progetto ha anche sviluppato una nuova tecnica di imaging dal vivo utilizzando la microscopia di localizzazione fotoattivata (PALM, photoactivated localisation microscopy) al fine di misurare le interazioni tra recettore e ligando. PALM è una tecnica di immaginografia a fluorescenza a super-risoluzione con una risoluzione nell’ordine dei nanometri. Utilizzando questa nuova tecnica, il team ha potuto dimostrare che l’IAV dei pipistrelli H18N11 si lega ai cluster MHCII esistenti e recluta attivamente altre molecole MHCII nel sito di attacco. Gli IAV convenzionali si legano solitamente agli acidi sialici, un tipo di zucchero presente sulle superfici cellulari, per entrare in una cellula ospitante. La squadra del progetto ha collaborato anche con l’esperto Tony Schountz (Colorado State University), che gestisce una colonia di pipistrelli della frutta giamaicani. Grazie al sequenziamento dell’RNA a singola cellula di tessuto di pipistrello infetto, è stato possibile rivelare che H18N11 si replica principalmente nei globuli bianchi dei pipistrelli infetti. «La caratteristica distintiva del progetto è stata la natura della sua collaborazione, instaurata tra partner eccellenti provenienti da diversi settori scientifici», osserva Schwemmle. «Essa ci ha permesso di impiegare strumenti molecolari e immunologici all’avanguardia in una specie non modello.»
Gravità della malattia e tassi di infezione
Il progetto è riuscito a dimostrare che l’interazione tra H18 e MHCII è relativamente debole. «Le particelle virali si legano ai cluster MHCII sulla superficie cellulare per compensare questa bassa affinità», spiega Schwemmle. Il team ha inoltre dimostrato che H18N11 si replica nei macrofagi umani (globuli bianchi specializzati) senza tuttavia sembrar causare morte cellulare o infiammazione, il che risulta in netto contrasto con gli IAV aviari altamente patogeni del sottotipo H5N1, che infettano i macrofagi e provocano gravi risposte infiammatorie. «La comprensione di H18N11 e della sua capacità di prevenire le risposte infiammatorie dispone del potenziale di fornire nuove conoscenze sui meccanismi che danno origine a risposte immunitarie eccessive in seguito a infezione da H5N1», conclude Schwemmle. Questi indizi potrebbero spianare la strada a future ricerche sul rapporto tra virus e recettori cellulari e sulle implicazioni che ciò potrebbe generare sulla gravità della malattia e sui tassi di infezione.
