Può questa sostanza biochimica "spegnere" l'infiammazione?
I macrofagi sono cellule che svolgono un ruolo chiave nell'infiammazione. E ora, una nuova ricerca - guidata dal Trinity College di Dublino in Irlanda - ha scoperto un processo precedentemente sconosciuto che può spegnere la produzione di fattori infiammatori nei macrofagi.
I ricercatori suggeriscono che la nuova scoperta migliora la nostra comprensione dell'infiammazione e dell'infezione.
Sperano che porti a nuovi trattamenti per malattie infiammatorie come malattie cardiache, artrite reumatoide e malattie infiammatorie intestinali.
La loro recente scoperta riguarda una molecola nota come itaconato, che i macrofagi producono dal glucosio.
Precedenti studi avevano già dimostrato che la molecola aiuta a regolare la funzione dei macrofagi, ma non era chiaro come lo facesse esattamente.
"È risaputo", spiega Luke O'Neill, co-autore senior dello studio, professore di biochimica del Trinity College di Dublino, "che i macrofagi causano infiammazione, ma abbiamo appena scoperto che possono essere indotti a produrre una sostanza biochimica chiamata itaconato. "
Utilizzando cellule umane e modelli murini, lui ei suoi colleghi hanno scoperto che la produzione di itaconato era simile all'attivazione di un "interruttore di spegnimento, sul macrofago, raffreddando il calore dell'infiammazione in un processo mai descritto prima".
I ricercatori riportano i loro risultati in un documento ora pubblicato sulla rivista Natura.
Infiammazione e macrofagi
L'infiammazione è una serie di risposte biochimiche lanciate dal sistema immunitario quando rileva qualcosa che potrebbe causare danni. Possiamo vederlo e sentirlo quando abbiamo una scheggia nel nostro dito, per esempio; l'area della ferita si gonfia, arrossisce, pulsa e diventa dolorosa.
Mentre il processo di infiammazione si svolge, gruppi di cellule diverse rilasciano sostanze che, a loro volta, attivano una serie di risposte.
Ad esempio, fanno sì che i vasi sanguigni si espandano e diventino permeabili in modo che più sangue e cellule di difesa possano raggiungere il sito della lesione e irritano i nervi in modo che i messaggi di dolore arrivino al cervello.
Tuttavia, questo potente sistema di difesa può anche essere attivato quando il sistema immunitario attacca per errore cellule e tessuti sani. Ciò dà origine a malattie infiammatorie che possono durare per molti anni, a volte anche per tutta la vita.
I macrofagi sono cellule diverse che sono coinvolte in molti processi importanti nel corpo, compresa l'infiammazione.
Il loro nome deriva dal greco per "grandi mangiatori", perché ingeriscono ed elaborano cellule morte, detriti e materiali estranei.
Interferoni itaconati e di tipo I.
Come molte cellule, i macrofagi usano il glucosio per produrre energia. Tuttavia, possono anche essere indotti a usarlo per produrre itaconato. Gli scienziati sapevano già che l'itaconato aiuta a regolare molti processi cellulari nei macrofagi, ma la biochimica coinvolta non era chiara.
Nel nuovo studio, il Prof. O'Neill e colleghi hanno dimostrato, per la prima volta, che "l'itaconato è necessario per l'attivazione del fattore di trascrizione antinfiammatorio Nrf2 […] nei topi e nei macrofagi umani".
Hanno dimostrato come, alterando la produzione di diverse proteine infiammatorie, itaconato proteggesse i topi da un tipo di infiammazione mortale che può insorgere durante l'infezione.
Uno degli effetti della produzione di itaconato era quello di limitare una risposta infiammatoria che coinvolgeva gli interferoni di tipo I.
Gli interferoni di tipo I sono un gruppo di proteine che influenzano le risposte immunitarie che si verificano durante l'infezione da virus, batteri, funghi e altri agenti patogeni.
Le proteine sono note per essere particolarmente importanti per la difesa contro i virus. Tuttavia, possono anche causare reazioni indesiderate in alcuni tipi di infezione.
Gli autori concludono che i loro risultati "dimostrano che l'itaconato è un metabolita antinfiammatorio cruciale che agisce tramite Nrf2 per limitare l'infiammazione e modulare gli interferoni di tipo I."
Essendo il primo a descrivere le reazioni chimiche alla base degli effetti antinfiammatori di itaconate, lo studio rappresenta un lavoro pionieristico nel campo della ricerca sull'infiammazione.
I ricercatori ora intendono scoprire come utilizzare i risultati per creare nuovi farmaci antinfiammatori.
"Questa scoperta e i nuovi percorsi di ricerca che ha aperto ci terranno occupati per un po 'di tempo, ma speriamo che un giorno farà la differenza per i pazienti con malattie che rimangono difficili da trattare".
Prof. Luke O’Neill
Oltre ai ricercatori del Trinity College di Dublino, hanno collaborato anche scienziati delle seguenti istituzioni: Harvard Medical School di Boston, MA; Johns Hopkins University di Baltimora, MD; l'Università di Cambridge, l'Università di Oxford e l'Università di Dundee, tutte nel Regno Unito; e l'azienda farmaceutica GlaxoSmithKline.
