Nuove prospettive sull'immunità innata e l'immunoterapia.

Il sistema immunitario innato e quello specifico cooperano strettamente nel controllo dei patogeni; il sitema innato è caratterizzato dal fatto che interviene prontamente in caso di invasione microbica, riconoscendo un serie di molecole dei microorganismi invasori che possono essere considerate una sorta di “firma molecolare”. Questo sistema dunque rappresenta la prima linea difensiva. Le strategie messe in atto dal sistema innato non sono però solo volte al riconoscimento di un ampio numero di strutture conservate espresso in maniera selettiva dai patogeni (e quindi non presenti nell’ospite), ma condizionano le funzioni del sistema immune specifico per mezzo di un intenso scambio di segnali. Il riconoscimento dei patogeni è principalmente basto su attività fagocitiche e sul riconoscimento dei ligandi specifici dei microorganismi (PAMPs, pathogen-associated molecular patterns), che si attua mediante l’espressione di recettori presenti su numerosi popolazioni cellulari (patter-recognition receptor, PRR). Questi recettori (Toll-like, NOD-like, e RIG-I-like Receptors), sono quelli coinvolti con l’eliminazione dei microrganismi invasori, essendo responsabili dell’attivazione dei processi infiammatori e del reclutamento ed attivazione di cellule capaci di eliminare i microrganismi stessi. Pertanto è ormai chiaro che una infezione riesce ad instaurarsi in maniera stabile solo se i patogeni sono in grado di superare la prima linea difensiva dell’ospite. La scoperta del ruolo centrale di Toll-like Receptors (TLR) come mediatori del segnale attivatorio, ha rivoluzionato alcuni aspetti dello studio sulla risposta immunitaria. Il legane attivatorio mediato da TLR è il ponte tra le difese innate e quelle adattative. Una volta che i linfociti tTCD4+ sono attivati, la loro differenziazione è controllata da una gamma di molecole solubili, tra le quali le citochine prodotte dalle cellule dendritiche. A complicare lo studio di questi interessanti fenomeni, è emerso recentemente il problema del polimorfismo genetico dei TLR, legato a mutazioni che coinvolgono un singolo nucleotide (SNPs). Tutti questi dati concorrono ad indicare che la variabilità nell’ambito di geni coinvolti con l’immunità innata giochi un ruolo importante nei meccanismi di ereditarietà che controllano la suscettibilità a malattie infettive. E’ chiaro che le ricerche volte al fine di chiarire la base molecolare e genetica dei meccanismi immunitari sono fondamentali per fornire nuovi strumenti diagnostici e prognostici, oltre che per mettere a punto strategie per il controllo di malattie infettive particolarmente severe. Lo scopo principale di questo progetto è quello di determinare il ruolo di alcune molecole di origine microbica nell’attivazione della cellule del sistema immune innato, e nell’alterazione di alcune sue funzioni, al fine di mettere a punto strategie innovative efficaci nella terapia e prevenzione delle malattie trasmissibili. A tale scopo sarà analizzato il ruolo di molecole microbiche nella modulazione della risposta innata verso un microrganismi scelti come rappresentativi delle quattro più importanti classi di patogeni: batteri (Pseudomonas aeruginosa), virus (HIV e citomegalovirus), funghi (Aspergillus fumigatus) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Questi microrganismi sono stati scelti non solo perché agenti eziologici di infezioni gravi estremamente diffuse, ma anche perché non di raro si trovano associati a provocare confezioni. Per meglio capire i rapporti tra i microrganismi prescelti ed il sistema immunitario innato, saranno utilizzati differenti approcci sperimentali: l’effetto di molecole microbiche su diverse cellule bersaglio umane e murine, come linfociti, macrofagi, cellule dendritiche, cellule epiteliali, sarà valutato mediante l’uso di linee cellulari e cellule transfettate, che esprimono specificamente diversi TLRs, o che sono KO per alcuni geni dell’immunità innata. Tutte queste cellule saranno utilizzate per valutare mediante saggi funzionali in vitro, l’effetto biologico dei ligandi microbici. Sarà utilizzato un approccio sperimentale basato su sistemi di RNA interference, al fine di produrre sia cellule target dell’ospite che microrganismi incapaci di esprimere alcuni specifici geni. Per una fine caratterizzazione molecolare, saranno applicate tecniche proteomiche, basate sull’uso di elettroforesi capillare bidirezionale, spettrometria di massa, tecniche MALDI-TOF, elettroforesi bidimensionali e microsequenziamento di spot proteici. Infine, saranno allestiti esperimenti in vivo, utilizzando sia topi normali che animali tranfettati. I risultati che si prevede di ottenere ci permetteranno di chiarire alcuni dei meccanismi dell’immunità innata messi in atto per il controllo delle infezioni; tali risultati sono alla base per la messa a punto di strategie innovative per la prevenzione ed il controllo delle malattie trasmissibili.