Infiammazione-immagine: cellule infettate da un virus chiamato EMCV. In blu è rappresentato il nucleo cellulare, in verde il citoscheletro di actina e in rosso l’RNA a doppio filamento, generato all’interno della cellula in seguito all’infezione. Questo RNA a doppio filamento è il “segnale di allarme” che viene rilevato da sensori cellulari specializzati per identificare la presenza di un’infezione. Fonte: Hudson Institute of Medical Research
Una nuova ricerca condotta dall’Hudson Institute of Medical Research ha dimostrato come una cellula riconosca di essere infetta da un virus per proteggere se stessa e le cellule circostanti o per indurre un’infiammazione. La scoperta, pubblicata su Nature Immunology e guidata dalla Dr.ssa Natália Sampaio, rivoluziona la nostra comprensione di come l’infiammazione abbia inizio a livello cellulare.
Sampaio e un team internazionale di ricercatori si sono concentrati su un sensore chiamato MDA5, prodotto da ogni cellula, che innesca una risposta infiammatoria quando rileva l’RNA a doppio filamento (dsRNA). Spiega che il dsRNA è una molecola anomala tipicamente assente nelle cellule sane, ma che compare durante un’infezione virale.
“Per due decenni, gli scienziati hanno ipotizzato che questo dsRNA provenisse direttamente dal virus invasore“, ha affermato. “Tuttavia, abbiamo scoperto che la fonte è in realtà la cellula ospite stessa”.
Riscrivere i dogmi scientifici per comprendere l’infezione e l’infiammazione
Quando un virus dirotta una cellula e la trasforma in una fabbrica di virus, l’equilibrio interno dell’ospite viene gravemente alterato. Questo stress cellulare fa sì che l’RNA della cellula ospite venga elaborato in modo improprio, generando la forma anomala a doppio filamento.
“Questo dsRNA derivato dall’ospite si lega quindi a MDA5, innescando una risposta infiammatoria che allerta le cellule vicine per controllare l’infezione. In definitiva, abbiamo scoperto che ‘la chiamata proviene dall’interno della casa‘”, ha affermato Sampaio. “Anziché rilevare una componente virale estranea, MDA5 percepisce una crisi cellulare interna innescata dall’infezione, mettendo in discussione 20 anni di dogmi in questo campo”.
Questi risultati offrono ai professionisti del settore medico una comprensione più approfondita dei sistemi che le nostre cellule utilizzano per identificare le infezioni.
“Questa prima linea di difesa contro i virus è di fondamentale importanza, soprattutto quando il corpo incontra virus completamente nuovi, come è successo durante la pandemia di SARS-CoV-2“, ha affermato Sampaio. “Infatti, noi e altri abbiamo precedentemente dimostrato che MDA5 è il sensore cruciale del SARS-CoV-2“.
Fonte: Nature Immunology
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Come l’infezione porta all’infiammazione
Questa ricerca è iniziata mentre Sampaio lavorava all’Università di Oxford con Jan Rehwinkel, esperto di immunità innata. Essa rivela che i virus, incluso il SARS-CoV-2, causano enormi squilibri nell’RNA della cellula ospite, ed è proprio questo che MDA5 rileva.
“È importante sottolineare che ora stiamo comprendendo che gli squilibri dell’RNA possono verificarsi anche in altri contesti, tra cui rare malattie genetiche, patologie neurologiche e durante i trattamenti antitumorali“.
“I metodi altamente specializzati che abbiamo sviluppato in questo lavoro possono ora essere applicati per comprendere l’attivazione di MDA5 e la conseguente infiammazione in molti altri scenari patologici, oltre alle infezioni virali”, ha affermato.
Implicazioni per le malattie infiammatorie
Il Professor Paul Hertzog, a capo del gruppo di ricerca sulla regolazione dell’interferone e della segnalazione innata presso l’Hudson Institute, afferma che si pensava che MDA5 riconoscesse l’RNA virale, ma questo studio ha scoperto che riconosce l’RNA cellulare che, anziché essere protetto, è esposto a causa di danni indotti dal virus e può quindi legarsi a MDA5.
Hertzog ritiene che questa ricerca abbia implicazioni di vasta portata: “Fornisce un collegamento meccanicistico con altre malattie infiammatorie in cui possono verificarsi danni simili, come nei trattamenti antitumorali. Spiega inoltre come rare mutazioni nel gene MDA5 possano innescare malattie autoimmuni attraverso una produzione inappropriata di citochine proinfiammatorie come interferoni e interleuchine“.
Sampaio concorda, affermando che il team è rimasto sorpreso dai risultati. “Ora comprendiamo meglio come l’MDA5 sia essenziale per la protezione dai virus, ma possa anche causare un’infiammazione indesiderata che porta a gravi patologie come l’ipercitochinemia (tempesta di citochine) e malattie infiammatorie come il lupus eritematoso sistemico e la sindrome di Aicardi-Goutières”, ha affermato.
Fonte:Nature Immunology