Glucosio-Immagine: il glucosio è più di un semplice combustibile essenziale per le cellule T: quantità significative di glucosio vengono utilizzate anche per costruire grandi molecole chiamate glicosfingolipidi (GSL). Questi composti zuccheri-grassi sono essenziali per la crescita delle cellule T, la comunicazione interna e la produzione di proteine che le cellule T utilizzano per combattere il cancro. I risultati, pubblicati su Cell Metabolism dagli scienziati del Van Andel Institute, offrono una potenziale strada per migliorare la capacità delle cellule T di combattere il cancro e le infezioni. Crediti immagine: Gabrielle Eisma. Crediti: Van Andel Institute / Gabrielle Eisma
Per le cellule T che combattono il cancro e le infezioni, il glucosio offre molto più di una semplice scarica di zuccheri.
Una nuova scoperta degli scienziati del Van Andel Institute rivela che il glucosio, un combustibile cellulare essenziale che alimenta le cellule immunitarie, favorisce anche la comunicazione interna delle cellule T e ne potenzia le proprietà antitumorali. I risultati potrebbero contribuire a ottimizzare la capacità delle cellule T di combattere il cancro e altre malattie.
Uno studio che descrive il lavoro è pubblicato su Cell Metabolism.
“Le cellule immunitarie sono fortemente influenzate dall’ambiente in cui si trovano”, ha affermato Joseph Longo, Ph.D., primo autore dello studio e ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Russell Jones, Ph.D. “Sapevamo che i linfociti T hanno bisogno del glucosio per funzionare, ma non ne conoscevamo esattamente il motivo. In precedenza si pensava che i linfociti T scomponessero principalmente il glucosio per produrre energia, ma il nostro nuovo lavoro dimostra che i linfociti T usano il glucosio come elemento costitutivo di altre molecole necessarie per supportare le proprietà antitumorali dei linfociti T“.
I risultati rivelano che le cellule T destinano porzioni significative di glucosio alla sintesi di grandi molecole chiamate glicosfingolipidi (GSL). Questi composti zuccheri-grassi sono essenziali per la crescita delle cellule T e per la produzione di proteine che le cellule T utilizzano per combattere il cancro.
I GSL contribuiscono a formare strutture ricche di grassi sulla superficie dei linfociti T, chiamate zattere lipidiche, che riuniscono proteine di segnalazione cellulare che istruiscono i linfociti T a distruggere le cellule tumorali. Senza i GSL, questi segnali sono più deboli, rendendo i linfociti T meno efficaci nel distruggere i tumori.
“Sia i linfociti T che le cellule tumorali sfruttano nutrienti diversi per supportare vari aspetti della loro funzione“, ha affermato Jones. “Più conosciamo queste diverse fonti di energia, meglio possiamo supportare le capacità innate dei linfociti T di combattere il cancro, sviluppando al contempo modi per rendere le cellule tumorali più vulnerabili agli attacchi immunitari“.
Leggi anche:Scoperto il ruolo del glucosio nell’attività cerebrale
Spiegano gli autori:
“Il glucosio è essenziale per la proliferazione e la funzione delle cellule T, tuttavia i suoi specifici ruoli metabolici in vivo rimangono poco definiti. In questo articolo, identifichiamo la biosintesi dei glicosfingolipidi (GSL) come un percorso chiave alimentato dal glucosio che consente l’espansione delle cellule T CD8 + e la funzione citotossica in vivo . Utilizzando il tracciamento degli isotopi stabili basati su 13C, dimostriamo che le cellule T effettrici CD8 + utilizzano il glucosio per sintetizzare l’uridina difosfato-glucosio (UDP-Glc), un precursore per la biosintesi di glicogeno, glicano e GSL. L’inibizione della produzione di GSL prendendo di mira gli enzimi UDP-Glc pirofosforilasi 2 (UGP2), UDP-Gal-4-epimerasi (GALE) o UDP-Glc ceramide glucosiltransferasi (UGCG) compromette l’espansione delle cellule T CD8 + in seguito all’esposizione a un agente patogeno. Meccanicisticamente, dimostriamo che la biosintesi di GSL glucosio-dipendente è necessaria per l’integrità del raft lipidico della membrana plasmatica e per una segnalazione ottimale del recettore delle cellule T (TCR). Inoltre, le cellule T CD8 + con deficit di UGCG mostrano una ridotta espressione del granzima, attività citolitica e controllo tumorale in vivo . Nel complesso, i nostri dati stabiliscono che la biosintesi di GSL è un destino metabolico critico del glucosio, al di là della produzione di energia, necessario per le risposte delle cellule T CD8 + in vivo”.
Fonte: Cell Metabolism