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IBD: una componente del caffè protegge l’intestino

IBD-Immagine Credit Public Domain-

I ricercatori del Brigham and Women’s Hospital che studiano come e perché alcuni tipi di cellule proliferano nell’intestino, hanno scoperto che la xantina, che si trova nel caffè, nel tè e nel cioccolato, può svolgere un ruolo nella differenziazione Th17. Gli approfondimenti possono aiutare i ricercatori a comprendere meglio la salute dell’intestino e lo sviluppo di condizioni come la malattia infiammatoria intestinale.

L’intestino ospita una serie di microbi che influenzano la salute e le malattie. Si ritiene che alcuni tipi di microrganismi contribuiscano allo sviluppo di condizioni infiammatorie, come la malattia infiammatoria intestinale (IBD), ma l’esatta cascata di eventi che porta dai microbi alle cellule immunitarie alla malattia, rimane misteriosa.

Un nuovo studio condotto dai ricercatori del Brigham and Women’s Hospital esplora esattamente ciò che porta alla generazione di cellule Th17, un importante sottotipo di cellule nell’intestino e scopre alcuni degli attori e degli eventi molecolari sottovalutati che portano alla differenziazione cellulare nell’intestinoUno di questi attori è il metabolita delle purine xantina, che si trova ad alti livelli in alimenti contenenti caffeina come caffè, tè e cioccolato.

I risultati dello studio sono stati pubblicati su Immunity.

“Uno dei concetti nel nostro campo è che i microbi sono necessari per la differenziazione delle cellule Th17, ma il nostro studio suggerisce che potrebbero esserci delle eccezioni”, ha detto il co-responsabile Jinzhi Duan, Ph.D., della Divisione di Gastroenterologia, Epatologia e Endoscopia presso il Dipartimento di Medicina del BWH. “Abbiamo studiato i meccanismi alla base della generazione di cellule Th17 nell’intestino e abbiamo trovato alcuni risultati sorprendenti che potrebbero aiutarci a capire meglio come e perché possono svilupparsi malattie come l’IBD“.

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Pur illuminando i passaggi che portano alla differenziazione delle cellule Th17, i ricercatori hanno scoperto inaspettatamente un ruolo per la xantina nell’intestino.

“A volte nella ricerca, facciamo queste scoperte fortuite: non è necessariamente qualcosa che hai cercato, ma è una scoperta interessante che apre ulteriori aree di indagine”, ha detto l’autore senior Richard Blumberg, MD, della Divisione di Gastroenterologia, Epatologia ed Endoscopia. presso il Dipartimento di Medicina. “È troppo presto per speculare sul fatto che la quantità di xantina in una tazza di caffè porti a effetti benefici o dannosi nell’intestino di una persona, ma ci offre indicazioni interessanti da seguire mentre perseguiamo modi per generare una risposta protettiva e una barriera più forte nell’intestino“.

Si ritiene che le cellule T helper (Th17) produttrici di interleuchina-17 svolgano un ruolo chiave nell’intestino. Le cellule possono aiutare a costruire una barriera protettiva nell’intestino e, quando si verifica un’infezione batterica o fungina, queste cellule possono rilasciare segnali che inducono il corpo a produrre più cellule Th17. Ma le cellule sono state anche implicate in malattie come la sclerosi multipla, l’artrite reumatoide, la psoriasi e l’IBD.

Duan, co-autore Juan Matute, MD, Blumberg e colleghi hanno utilizzato diversi modelli murini per studiare gli eventi molecolari che portano allo sviluppo delle cellule Th17. Sorprendentemente, hanno scoperto che le cellule Th17 potevano proliferare anche nei topi privi di germi o nei topi a cui erano stati somministrati antibiotici che eliminavano i batteri. Il team ha scoperto che lo stress del reticolo endoplasmatico nelle cellule epiteliali intestinali guidava la differenziazione delle cellule Th17 attraverso i metaboliti delle purine, come la xantina, anche nei topi che non portavano microbi e con firme genetiche che suggerivano cellule con proprietà protettive.

Gli autori osservano che il loro studio era limitato alle cellule dell’intestino: è possibile che la diafonia tra le cellule dell’intestino e altri organi, come la pelle e il polmone, possa avere un’influenza importante sui risultati. Notano anche che il loro studio non identifica ciò che fa sì che le cellule Th17 diventino patogene, cioè svolgano un ruolo nella malattia. Notano che sono necessarie ulteriori esplorazioni, inclusi studi incentrati sulle cellule Th17 IBD umane.

Riepilogo

“Le cellule T helper (Th17) che producono IL-17 intestinale dipendono dai microbi aderenti nell’intestino per il loro sviluppo. Tuttavia, rimane enigmatico il modo in cui l’adesione microbica alle cellule epiteliali intestinali (IEC) promuova la differenziazione delle cellule Th17. In questo studio, abbiamo scoperto che i batteri intestinali che inducono le cellule Th17 hanno generato una risposta proteica (UPR) nelle cellule epiteliali intestinali. Inoltre, l’espressione della citotossina subtilasi o la rimozione genetica della proteina 1 legante X-box (Xbp1) in queste celliule, ha causato una risposta proteica e un aumento delle cellule Th17, anche in condizioni trattate con antibiotici o prive di germi. Meccanicamente, l’attivazione della risposta proteica nelle cellule epiteliali intestinali ha migliorato la loro produzione sia di specie reattive dell’ossigeno (ROS) che di metaboliti delle purine. Trattare i topi con N-acetil-cisteina o allopurinolo per ridurre la produzione di ROS e xantina, rispettivamente, ha causato una diminuzione delle cellule Th17 che erano associate a una risposta proteiuca UPR elevata. I geni correlati a Th17 erano anche correlati con lo stress ER e UPR negli esseri umani con malattia infiammatoria intestinale. Nel complesso, identifichiamo un meccanismo di differenziazione delle cellule Th17 intestinali che emerge da una risposta proteica UPR associata alle cellule epiteliali intestinali”.

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“Anche se non sappiamo ancora cosa sta causando la patogenesi, gli strumenti che abbiamo sviluppato in questo studio potrebbero farci avvicinare di più alla comprensione di cosa causa la malattia infiammatporia intestinale e cosa potrebbe aiutare a risolverla o prevenirla”, ha affermato Blumberg.

Fonte:Immunity

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