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La ricerca sulle cellule immunitarie intestinali può portare a nuovi trattamenti IBD

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ricercatore che indossa una maschera facciale verde che guarda attraverso il microscopio
Una nuova ricerca sui topi può aprire la strada a trattamenti migliori per la malattia infiammatoria intestinale. Credito immagine: Hernandez e Sorokina/Stocksy.
  • I ricercatori hanno studiato il modo in cui le cellule immunitarie nell’intestino comunicano con le cellule del rivestimento intestinale ei microbi nell’intestino.
  • Hanno scoperto che le cellule che rivestono l’intestino hanno un duplice ruolo nella segnalazione delle cellule immunitarie e nell’infiammazione.
  • Sperano che le loro scoperte possano aiutare nella progettazione di nuove strategie di trattamento per condizioni autoimmuni come la malattia dell’intestino irritabile (IBD).

Trilioni di microbi coesistono con le cellule immunitarie nell’intestino. Uno strato di cellule epiteliali intestinali (IEC) funge da prima linea di difesa contro i microbi separandoli dalle cellule immunitarie.

Precedenti studi hanno dimostrato che le cellule immunitarie conosciute come linfociti intestinali comunicare con le IEC per promuovere la riparazione dei tessuti e l’omeostasi intestinale.

Gli studi dimostrano anche che il microbiota produce metaboliti come lattato, acetato e butirrato, che regolano la funzione IEC.

Sebbene sia noto che le cellule immunitarie, le IEC e i microbi comunicano, rimane sconosciuto se le IEC percepiscano direttamente i microbi o rispondano ad altri segnali che si verificano dopo l’invasione microbica.

Capire di più su questo potrebbe aiutare i ricercatori a sviluppare nuovi trattamenti per le condizioni correlate all’intestino.

“Chiave” per combattere l’IBD

Recentemente, i ricercatori hanno condotto diversi esperimenti per capire come le cellule immunitarie intestinali rilevano e rispondono ai microbi e come comunicano poi con le IEC.

Il dottor Sri Naveen Surapaneni, gastroenterologo del Memorial Hermann e Texas Digestive Disease Consultants di Houston, non coinvolto nello studio, ha detto Notizie mediche oggi che stabilisce un “doppio ruolo” per le IEC sia nella segnalazione delle cellule immunitarie che nell’infiammazione.

“Comprendere l’omeostasi microbica intestinale e i meccanismi di segnalazione che contribuiscono alle risposte infiammatorie è la chiave per combattere[ing] malattia intestinale intestinale (IBD)”, ha osservato.

I ricercatori sperano che le loro scoperte possano aprire la strada a nuovi trattamenti per condizioni autoimmuni come l’IBD.

Lo studio è stato pubblicato nel Giornale di medicina sperimentale.

Il ruolo delle cellule immunitarie nell’intestino

Per lo studio, i ricercatori hanno condotto diversi esperimenti sull’intestino dei topi. Hanno usato varie tecniche di imaging, tra cui citometria a flusso E microscopia ad immunofluorescenzae ha eseguito il sequenziamento dell’mRNA su colture di tessuti del colon.

Alla fine, hanno scoperto che le cellule immunitarie nell’intestino possono rilevare i microbi. Queste cellule immunitarie poi trasmettono segnali per indurre una proteina infiammatoria chiamata interleuchina-1 (IL-1), che aumenta livelli di un’altra proteina chiamata IL-22, nota per promuovere la proliferazione cellulare, la resistenza alla morte cellulare e la guarigione delle ferite.

Sia IL-1 che IL-22 agiscono insieme sui recettori IL-1 espressi sulle IEC attivando alcuni geni coinvolti nell’infiammazione e nel danno intestinale.

La dott.ssa Elizabeth R. Raskin, direttrice chirurgica del programma Margolis Family Inflammatory Bowel Disease (IBD) all’interno del Digestive Health Institute di Hoag, non coinvolta nella ricerca, ha dichiarato MNT:

“È interessante notare che quando i recettori IL-1 erano carenti o disfunzionali nei topi, non erano in grado di eliminare particolari batteri trovati nel loro intestino. D’altra parte, i topi carenti di IL-R erano apparentemente protetti dallo sviluppo di colite indotta dal laboratorio. Questi risultati aiutano la nostra comprensione dell’interazione tra il microbioma e le nostre cellule intestinali”.

Il Dr. Chandrashekhar Pasare, ricercatore presso la Divisione di Immunobiologia e condirettore del Center for Inflammation and Tolerance del Cincinnati Children’s, uno degli autori dello studio, osserva che la sinergia tra IL-1 R e IL-22 nel generare una risposta infiammatoria era precedentemente sconosciuto.

“Riteniamo che questo possa aiutare a spiegare perché i precedenti trattamenti per IBD che si concentravano solo sull’inibizione dell’attività di IL-1β hanno avuto risultati contrastanti. Riteniamo che un blocco combinato di IL-22 e IL-1R potrebbe servire come trattamento più promettente per l’IBD”, afferma.

Gli anticorpi monoclonali che inibiscono i recettori IL-22 o IL-1 sono già stati valutati in studi clinici per condizioni autoimmuni. I ricercatori ora sperano di indagare se potrebbero essere usati in combinazione o se lo sviluppo di nuovi trattamenti per indirizzare i percorsi contemporaneamente potrebbe essere più efficace per il trattamento di condizioni come l’IBD.

Lo studio solleva “ipotesi importanti”

MNT ha parlato con il dottor Brooks Cash, capo della gastroenterologia con UTHealth Houston e Memorial Hermann, non coinvolto nello studio, sui limiti dello studio. Ha detto che poiché i risultati provengono dai topi, resta da vedere se si traducono anche negli esseri umani.

“Tuttavia, questo è il percorso standard e accettato per la ricerca sulla scoperta e questi risultati meritano ulteriore attenzione e studio con altri modelli animali e infine tessuto umano se le osservazioni attuali rimangono coerenti”, ha spiegato.

Ha aggiunto che mentre lo studio solleva alcune “ipotesi importanti” sui possibili approcci terapeutici all’IBD, sono necessari ulteriori studi per confermare la loro efficacia.

“Poiché IL-22 è espresso in più tessuti di organi in misura variabile, non è chiaro quali effetti aggiuntivi specifici per organo o effetti complessivi di un tale approccio terapeutico a doppia inibizione potrebbero far presagire”, ha osservato.

Il dottor Surapaneni ha aggiunto che non è chiaro quali segnali della famiglia IL siano responsabili dei meccanismi trovati nello studio e che ulteriori ricerche dovrebbero concentrarsi sulla loro comprensione.

Nuovi trattamenti per IBD

Alla domanda sulle implicazioni dello studio, il dottor Cash ha detto:

“Questi risultati sono certamente intriganti. L’IL-22 è stato riconosciuto per diversi decenni come un attore importante nella regolazione dell’infiammazione. Ciò che è stato meno chiaro sono i meccanismi che influenzano e sono influenzati dall’espressione e dall’attività dell’IL-22″.

“L’attuale ricerca contribuisce alla comprensione potenzialmente importante della governance dell’IL-22 che potrebbe portare a importanti applicazioni terapeutiche per i pazienti affetti da malattie infiammatorie intestinali e forse altre condizioni infiammatorie che colpiscono il tratto gastrointestinale”, ha osservato.

Il Dott. Surapaneni ha aggiunto che “[s]trategie da prendere di mira [or block] uno o entrambi questi segnali IL possono essere una chiave per nuove terapie per il trattamento di pazienti con malattia infiammatoria intestinale”.

Infine, il Dr. Raskin ha anche notato che il targeting del recettore IL-1 può arrestare l’infiammazione causata dal legame di IL-1 o IL-22.