Lo studio fornisce il supporto per nuova comprensione del sistema immunitario

Uno studio pubblicato nella scienza del giornale fornisce il supporto per la a nuovo-e ancora la discutibile-comprensione del sistema immunitario. La ricerca è stata condotta dai collaboratori negli Stati Uniti e l'Europa, compreso Robert Cramer, PhD, un assistente universitario di microbiologia e dell'immunologia alla scuola di medicina di Geisel ed al membro del centro di biologia del polmone di Dartmouth e Kelly Shepherdson, il PhD, allora un dottorando nel laboratorio di Cramer.

Tipicamente, gli scienziati dividono il sistema immunitario in due categorie: la risposta immunitaria innata e la risposta immunitaria adattabile. La risposta immunitaria adattabile è abituata alla maggior parte della gente a causa del suo ruolo nell'assicurare la protezione a lungo termine contro la malattia, come quando un vaccino avvia il sistema immunitario “ricorda„ una minaccia specifica e monta una risposta robusta se sfidato più successivamente da quell'agente patogeno nella vita.

Il sistema immunitario innato è più vecchio nei termini evolutivi e solitamente ha pensato a come rispondendo alle minacce immediate dagli agenti patogeni o da altre entità non Xeros. Ma durante questi ultimi anni, informato dagli studi in impianti ed in invertebrati, scienziati hanno cominciato a sospettare che la risposta innata ha un modulo “della memoria„ pure, complicante la divisione del sistema immunitario in due categorie ordinate. “Il sistema immunitario innato è pensato tipicamente come vasta a risposta rapida e generalmente non specifica ad un'infezione iniziale che manca della memoria immunologica,„ dice Cramer. “Ma gli studi su immunità preparata suggeriscono quello forse che non è il caso e che è non solo il paradigma che si sposta ma potenzialmente direttamente pertinente al trattamento ed alla prevenzione di molte malattie.„

Nel 2011, i ricercatori nei Paesi Bassi, compreso Mihai Netea, MD, il PhD, l'autore senior sul nuovo documento nella scienza, hanno punzonato il termine “immunità preparata„ per riferirsi alle risposte immunitarie che comprendono la memoria immunologica che deriva dalle celle connesse con il sistema immunitario innato. L'immunità preparata è capace di assicurare la protezione non specifica dalle infezioni secondarie. Tuttavia, i meccanismi di come l'immunità preparata è iniziata e mantenuta rimangono poco chiari. La ricerca recente ha trovato che i cambiamenti epigenetici si sono presentati in celle immuni innate una volta esposti agli agenti patogeni sicuri o ai loro antigeni e sono una funzionalità importante di immunità preparata. Ma i geni specifici e le vie biochimiche connessi con le celle formate erano sconosciuti.

Nel documento di scienza, i ricercatori riferiscono che i cambiamenti nel metabolismo sono una forza motrice critica dietro il fenotipo preparato di immunità. Gli esperimenti di delineamento epigenetici hanno identificato i geni in questione nel metabolismo del glucosio come essendo critici per immunità preparata. Cramer e Shepherdson sono stato implicati nella ricerca a causa del loro lavoro su HIF1α e della risposta immunitaria innata ai funghi. HIF1α è una proteina che funge da fattore di trascrizione per i geni in questione nel metabolismo, tra altri geni.

Facendo uso dei mouse in cui il gene di HIF1α è stato cancellato dalle celle del sistema immunitario innato, Cramer e Shepherdson hanno verificato l'ipotesi che cambia nel metabolismo, mediata in parte con la via di HIF1α, erano critici per immunità preparata. In primo luogo hanno esposto i mouse ad un antigene fungoso del polisaccaride, beta glucano, che induce una risposta immunitaria preparata ed allora sfidato i mouse con un agente patogeno batterico che può causare la sepsi. I mouse normali erano protetti contro l'agente patogeno dalla risposta immunitaria preparata, ma i mouse senza HIF1α non erano protetti, indicando che la mancanza di HIF1α ha impedito la risposta immunitaria e la protezione preparate contro l'infezione secondaria. “Questa era una serie di esperimenti critica per la ricerca poichè sono stati condotti in vivo in un intero animale che mancava di HIF1α nelle celle chiave dell'effettore di immunità preparata,„ Cramer dicono.

Questi risultati hanno implicazioni potenziali sia per la prevenzione che il trattamento delle malattie infiammatorie e per il sostegno della risposta immunitaria agli agenti patogeni nelle situazioni dove il sistema immunitario non sta funzionando correttamente. Un punto seguente in questa riga di ricerca, Cramer dice, è di identificare i geni a valle di HIF1α critico per il fenotipo preparato che può fare gli obiettivi specifici possibili per lo sviluppo terapeutico. “Se possiamo capire questi meccanismi di fondo, potremmo potere migliorare l'efficacia dei vaccini,„ dice. E, aggiunge, potrebbe anche essere tempo di ripensare la comprensione tradizionale del sistema immunitario.