Gli studi hanno dimostrato che la specificità immunitaria innata è guidata dal sistema nervoso

Gli studi hanno dimostrato che la specificità immunitaria innata è guidata dal sistema nervoso

Una ricerca condotta dagli scienziati della Washington State University sostiene una nuova teoria secondo cui il sistema immunitario innato delle persone può rispondere in modo diverso a specifici agenti patogeni. Questa qualità, chiamata specificità immunitaria, in precedenza era attribuita solo al sistema immunitario adattativo, che si sviluppa nel tempo attraverso le malattie.

Questo studio dimostra che questa specificità immunitaria innata è guidata dal sistema nervoso e le proteine neuronali sono state identificate come l'anello chiave di questo processo.

Lo studio, basato su modelli animali, offre l'alba per il trattamento di malattie come la sepsi, l'artrite e le malattie infiammatorie intestinali. In queste malattie, il sistema immunitario innato attacca l'organismo e porta a un'infiammazione incontrollata. Inoltre, possono fornire una base per mettere a punto un trattamento sperimentale che utilizzi il sistema nervoso contro le infezioni.

Studi clinici hanno dimostrato che la stimolazione dei circuiti neurali danneggiati, sia elettrica che farmacologica, può curare o alleviare molte malattie immunitarie congenite. La comprensione del modo in cui il sistema immunitario innato risponde a specifici agenti patogeni ci permette di manipolare i circuiti neurali e di regolare l'intensità della risposta immunitaria secondo le necessità.

Questo aiuta a ripristinare l'equilibrio del sistema immunitario, oppure a evitare una reazione eccessiva che può portare a infiammazioni a lungo termine, danni ai tessuti e persino alla morte per richiamo; oppure a potenziare la risposta inadeguata per prevenire il deterioramento dell'infezione.

Lo studio è stato condotto su un minuscolo verme chiamato C. elegans, che si nutre di batteri presenti nel terreno. Il Caenorhabditis elegans è un comune animale modello per studiare la regolazione neurale dell'immunità innata. Il suo sistema nervoso è semplice, ha solo 302 neuroni identificabili, mentre il cervello umano ne conta 86 miliardi, e il suo corpo trasparente permette agli scienziati di vedere come vengono espressi i diversi geni. Inoltre, a differenza dell'uomo, il Caenorhabditis elegans non dispone di un sistema immunitario adattativo. Pertanto, la specificità del suo sistema immunitario innato può essere studiata senza l'interferenza della risposta immunitaria adattativa.

Lo studio preliminare del team di ricerca del WSU ha scoperto che la mancanza di una proteina recettore neuronale chiamata nmur-1 ha effetti diversi sulla sopravvivenza del Caenorhabditis elegans quando viene esposto a diversi patogeni batterici, suggerendo che nmur-1 può mediare la specificità dell'immunità innata in risposta al linguaggio. Ulteriori test su due batteri che hanno effetti opposti sulla sopravvivenza (batteri che allungano la vita e batteri che la accorciano) hanno confermato che nmur-1 guida la specificità dell'immunità innata e hanno rivelato come la proteina guidi risposte diverse a diversi agenti patogeni.

I ricercatori hanno scoperto che nmur-1 controlla i fattori di trascrizione e quindi controlla la trascrizione di diversi geni dell'immunità innata per affrontare i diversi agenti patogeni.

Il prossimo passo di questo studio è determinare i circuiti neurali di cui nmur-1 fa parte e quindi elaborare questi circuiti neurali per vedere come cambia la risposta immunitaria a diversi agenti patogeni. In caso di successo, il lavoro degli scienziati si avvicinerà alla potenziale applicazione di una terapia umana.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cell report.

riferimento

Wibisono, P., et al. (2022) Neuronal GPCR NMUR-1 regulates distinct immune responses to different pathogens. Cell Reports.