Contro infezioni, tumori e infiammazioni, le cellule immunitarie locali sono disponibili negli organi del corpo come truppe di reazione rapida. Sul posto, si specializzano e assumono compiti diversi.
Quando gli agenti patogeni invadono il corpo umano, è necessaria una risposta rapida. Le cellule immunitarie speciali sono in prima linea nella risposta immunitaria. Risiedono in vari tessuti come i polmoni, il fegato, la pelle e l’intestino, dove combattono precocemente contro gli invasori. Il loro nome: cellule linfoidi innate, o in breve ILC.
Una proprietà speciale di queste cellule: Non devono prima essere allertate, come molte altre cellule immunitarie, per poi migrare verso il loro luogo di azione nel corpo. Invece, si depositano nei tessuti e negli organi poco dopo la nascita e vi rimangono in modo permanente.
Atlante di mRNA di ILC1 creato a livello di singola cellula
Le ILC possono nascere nei tessuti da cellule progenitrici immature e maturare in cellule immunitarie operative. Questo è stato recentemente dimostrato dagli scienziati del Gruppo di Ricerca Max Planck presso l’Istituto di Immunologia dei Sistemi dell’Università Julius Maximilians di Würzburg (JMU). Finora non era chiaro come avvenisse questa maturazione nel dettaglio. “Volevamo capire come le ILC immature diventano cellule effettrici che possono, ad esempio, uccidere le cellule tumorali o combattere le infezioni con l’aiuto delle citochine”, spiega il Professor Georg Gasteiger, presidente e capo del Gruppo di Ricerca Max Planck presso l’Istituto di Immunologia dei Sistemi della JMU. A questo scopo, il team di ricerca di Würzburg ha studiato il gruppo di ILC1 che svolge un ruolo nelle infezioni virali e nella difesa dei tumori. Il team ha registrato tutte le molecole di mRNA delle singole ILC1 nel fegato e ha creato un atlante cellulare virtuale da queste analisi.
Divisione dei compiti: cellule di rifornimento, helper e killer
Sulla base di queste “impronte digitali molecolari”, i ricercatori hanno riconosciuto che ci sono cellule specializzate all’interno dell’ILC1 che condividono i loro compiti: “Abbiamo trovato cellule che possono moltiplicarsi molto rapidamente e quindi garantire una fornitura di ILC. Nel processo, si specializzano nelle cosiddette ILC aiutanti o killer”. Il team di Gasteiger ha scoperto che le cellule helper producono un’ampia gamma di sostanze messaggere che svolgono un ruolo nella fase iniziale delle infezioni, per esempio. Le cellule killer, invece, sono armate di molecole che permettono loro di riconoscere e uccidere le cellule tumorali. “Finora si pensava che queste cellule fossero tipi diversi di ILC”, spiega Christin Friedrich. Il postdoc del team di Gasteiger è il primo autore della pubblicazione, apparsa sulla rinomata rivista Nature Immunology. “Ma i nostri dati dimostrano che si tratta di diversi livelli di specializzazione che possono nascere in ogni istituto dalle stesse forze di approvvigionamento”.
Le ILC killer possono essere rese terapeuticamente utili?
“È interessante notare, tuttavia, che le ILC si sviluppano in cellule killer solo in alcuni tessuti, anche se i nostri dati dimostrano che hanno il potenziale per farlo in tutti i tessuti”, spiega Gasteiger. “Abbiamo le prime prove che questo sviluppo è attivamente soppresso in alcuni tessuti, forse per evitare danni ai tessuti o infiammazioni. Ora vogliamo capire come attivare terapeuticamente le cellule killer, ad esempio per migliorare il controllo immunitario dei tumori in via di sviluppo e delle metastasi. Vogliamo anche indagare quali molecole le ILC possono utilizzare per riconoscere i tumori e come si comportano nei diversi tessuti durante le infezioni”.
Il fattore di trascrizione Hobit guida la specializzazione
Christin Friedrich aggiunge: “Il nostro lavoro mostra come il fattore di trascrizione Hobit guida la specializzazione in cellule effettrici mature. È interessante che Hobit sia espresso anche in altre cellule killer del sistema immunitario umano. Sulla base dei nostri risultati, ora è possibile esplorare la funzione di Hobit in queste cellule di difesa, come maturano e come possono essere guidate per combattere i tumori in diversi tessuti”.
Fonte:
La differenziazione effettrice a valle dell’impegno del lignaggio in ILC1 è guidata da Hobit nei vari tessuti. Christin Friedrich, Renske L. R. E. Taggenbrock, Rémi Doucet-Ladevèze, Gosia Golda, Rebekka Moenius, Panagiota Arampatzi, Natasja A. M. Kragten, Katharina Kreymborg, Mercedes Gomez de Agüero, Wolfgang Kastenmueller, Antoine-Emmanuel Saliba, Dominic Grün, Klaas P. J. M. van Gisbergen, Georg Gasteiger. Nature Immunology, 30 agosto 2021, DOI: 10.1038/s41590-021-01013-0.
