Prof. Dr. Med. Joachim L. Schultze e Jia Xue del «Life & Medical Sciences (LIMES) Institute» della University Bonn. (Foto: Barbara Frommann/Uni Bonn)Un team internazionale di scienziati guidati dell'Università di Bonn ha smentito un dogma: fino ad oggi, gli immunologi credevano che i macrofagi che agiscono da «cellule spazzino» potessero essere classificate solo in due forme diverse.

Con una vasta ricerca, i ricercatori hanno scoperto che queste cellule immunitarie manifestano molte altre funzioni. Questi risultati danno anche origine ad approcci terapeutici completamente nuovi per molte malattie diffuse. I risultati stanno per essere pubblicati sulla prestigiosa rivista Immunity.

Nel nostro corpo, i macrofagi vanno di pattuglia come «cellule spazzino» e lavorano per eliminare gli intrusi. Secondo quanto si credeva comunemente in immunologia, sono divisi in due gruppi: i «macrofagi classici» che sono stimolati dai processi infiammatori, e quelli «alternativi» che spengono l'infiammazione.

I ricercatori dell'Università di Bonn, insieme ai loro colleghi dell'Ospedale dell'Università e di Worcester (USA) ed Edimburgo (Scozia) hanno ora rovesciato questo dogma: con una scoperta rivoluzionaria, gli scienziati smentiscono questa semplice classificazione delle cellule-spazzino.

I macrofagi elaborano informazioni complesse come un computer

"Molti macrofagi non si adattano a questo schema", dice il Prof. Dr. med. Joachim L. Schultze del «Life & Medical Sciences (LIMES) Institute» dell'Università di Bonn. Secondo i risultati dei ricercatori, i macrofagi reagiscono a molti stimoli diversi, per esempio ai messaggeri che essi elaborano in modo molto complesso, come un computer. Pertanto, essi non  distinguono solo tra macrofagi che alimentano l'infiammazione o macrofagi anti-infiammatori, come si credeva finora.

Gli scienziati hanno invece trovato almeno nove forme diverse che usano le loro armi per combattere in modo ottimale gli intrusi in modo diverso. Gli scienziati dell'Istituto LIMES dell'Università di Bonn hanno usato campioni di sangue di persone diverse per ottenere il maggior numero possibile di macrofagi differenti dalle cellule precursori nei campioni, usando vari fattori di crescita. Mentre queste cellule-spazzino maturano, si attivano alcuni geni nel loro DNA.

I ricercatori hanno identificato quali sono questi geni mediante il cosiddetto RNA che funziona nella cella come un messaggero genetico. "Con analisi bioinformatiche complesse, abbiamo ottenuto una sorta di impronta digitale per ognuno dei macrofagi, che ci ha mostrato che i geni nella cellula sono direttamente attivi", riferisce il Prof. Schultze. Con questa impronta genetica, gli scienziati sono stati in grado di dedurre quale combinazione di stimoli aveva portato il macrofago a sviluppare una particolare direzione.

L'alba di opzioni terapeutiche del tutto nuove

Per validare i set di dati bioinformatici, i ricercatori hanno quindi eseguito la prova del nove: i macrofagi sono stati ottenuti dai polmoni di fumatori e confrontati con le stesse cellule spazzino dei polmoni sani. Si è potuto vedere che i macrofagi dei polmoni dei fumatori non possono essere assegnati nè al tipo che alimenta l'infiammazione nè a quello anti-infiammatorio.

Lo scienziato è convinto che "si deve fare un passo lontano dalla semplice classificazione dei macrofagi ed indagare più da vicino le rispettive connessioni con le malattie". "Quando ci allontaniamo dal modello convenzionale, si aprono concetti completamente nuovi". Le impronte digitali genetiche possono dirci molto sull'attivazione dei macrofagi e quindi sulle reazioni immunitarie classiche.

"Questa è l'alba di nuove opzioni terapeutiche", dice il Prof. Schultze. Perché i macrofagi hanno un ruolo in molte malattie diffuse tra cui, ad esempio, l'arteriosclerosi, l'obesità, il diabete, l'asma, l'Alzheimer e il cancro.

Fonte:  Universität Bonn (> English text) - Traduzione di Franco Pellizzari.


Riferimenti:  Jia Xue, Susanne V. Schmidt, Jil Sander, Astrid Draffehn, Wolfgang Krebs, Inga Quester, Dominic De Nardo, Trupti D. Gohel, Martina Emde, Lisa Schmidleithner, Hariharasudan Ganesan, Andrea Nino-Castro, Michael R. Mallmann, Larisa Labzin, Heidi Theis, Michael Kraut, Marc Beyer, Eicke Latz, Tom C. Freeman, Thomas Ulas, Joachim L. Schultze. Transcriptome-Based Network Analysis Reveals a Spectrum Model of Human Macrophage Activation. Immunity, 2014; DOI: 10.1016/j.immuni.2014.01.006

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