Sistema immunitario, CRISPR rivela la vita segreta dei peptidi antimicrobici

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Immagine, i moscerini della frutta con peptidi antimicrobici mutati (occhi rossi) lasciano che i batteri (fluorescenza verde) crescano fuori controllo, mentre i moscerini selvatici (con normali peptidi antimicrobici) sopprimono l’infezione. Credito,

Quando si tratta del sistema immunitario, di solito pensiamo ai linfociti come le cellule B e T o ai macrofagi che vanno in costante ricerca e distruggono i patogeni invasori come batteri e virus. Il nostro sistema immunitario include in realtà una prima linea di difesa meno nota e meno studiata, definita “immunità innata”.

Una delle principali armi dell’immunità innata è una famiglia di piccoli peptidi, noti collettivamente come “peptidi antimicrobici” o AMP in breve. AMP sono prodotti dalle cellule dell’ospite (ad es. umano) e combattono i microorganismi invadenti rompendo le loro membrane cellulari o interrompendo le loro funzioni.

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Nonostante la loro importanza, sappiamo molto poco dei peptidi antimicrobici. Alcuni studi in vitro hanno dimostrato che possono uccidere batteri e funghi, ma gli scienziati hanno avuto difficoltà a studiarli negli organismi viventi. Uno dei motivi è che ci sono semplicemente troppi fattori coinvolti nell’immunità innata, quindi isolare l’effetto dei singoli AMP in un organismo vivente è una proposizione molto complessa.

Ma ora gli scienziati del laboratorio di Bruno Lemaitre del Global Health Institute dell’EPFL hanno utilizzato CRISPR, la tecnica di modifica genetica, per eliminare non meno di 14 AMP dalla mosca della frutta Drosophila. Eliminando singoli geni AMP, varie combinazioni di geni o anche tutti i 14 geni, gli scienziati sono stati in grado di rimuovere i corrispondenti AMP e osservare come la loro assenza abbia influito sulla resistenza della mosca a diversi patogeni batterici e fungini.

I risultati hanno mostrato che, almeno nella Drosophila, gli AMP agiscono principalmente contro i batteri Gram-negativi (es. E. coli, specie Enterobacter) e alcuni funghi. Gli AMP funzionano anche insieme o aggiungendo i loro effetti individuali. Sorprendentemente i ricercatori hanno scoperto che alcuni AMP possono essere incredibilmente specifici nella difesa contro alcune infezioni (ad esempio la diptericina AMP contro il patogeno P. rettgeri). Questo risultato inaspettato evidenzia un livello di specificità precedentemente sconosciuto della risposta immunitaria innata.

“La cosa davvero eccitante è che questi risultati ci aiuteranno a capire in che modo i nostri AMP potrebbero aiutarci a combattere le infezioni“, afferma Mark Austin Hanson, il primo autore dello studio. “Potrebbe essere che alcune persone hanno una copia difettosa di un AMP specifico necessario per prevenire un’infezione comune – ad esempio, E. coli uropatogeno – e quindi sono a rischio più elevato. Combattere le infezioni è importante, ma imparare come prevenirle in primo luogo è l’ideale della medicina, ecco cosa fanno questi AMP: prevengono l’infezione prima che si stabilizzi “.

Fonte, eLife

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