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Vitamina A: come promuove l’immunità adattiva

(Vitamina A-Immagine: la vitamina A alimentare diventa retinolo che viene internalizzato nelle cellule da LRP1 e promuove l’immunità adattativa nell’intestino. Credito: Hooper Lab che utilizza BioRender.com / UT Southwestern Medical Center).
La vitamina A è un nutriente liposolubile che viene assorbito dalla dieta dalle cellule epiteliali intestinali e convertito in retinolo. Questo prodotto del metabolismo della vitamina A è essenziale per l’immunità adattativa intestinale perché dirige lo sviluppo delle cellule B e T e ne favorisce il reclutamento nell’intestino. Di conseguenza, la carenza di vitamina A conferisce una maggiore suscettibilità alle malattie infettive dell’intestino.
Le cellule mieloidi intestinali svolgono un ruolo centrale nello sviluppo dell’immunità intestinale dipendente dalla vitamina A. Alcune cellule mieloidi convertono il retinolo in acido retinoico (RA) e quindi passano l’AR alle cellule B e T in via di sviluppo. Questo attiva i programmi di espressione genica RA-dipendente che dirigono le cellule B e T a casa nell’intestino e induce la produzione di immunoglobuline A (IgA) da parte delle cellule B.

Immunologi e genetisti dell’UT Southwestern Medical Center hanno scoperto come la vitamina A entra nelle cellule immunitarie nell’intestino, risultati che potrebbero offrire informazioni per il trattamento delle malattie dell’apparato digerente e forse aiutare a migliorare l’efficacia di alcuni vaccini.

La vitamina A alimentare diventa retinolo, che viene internalizzato nelle cellule da LRP1 e promuove l’immunità adattativa nell’intestino.

“Ora che sappiamo di più su questo importante aspetto della funzione immunitaria, potremmo eventualmente essere in grado di manipolare il modo in cui la vitamina A viene consegnata al sistema immunitario per il trattamento o la prevenzione delle malattie“, ha affermato Lora Hooper, ricercatrice dell’Howard Hughes Medical Institute, Cattedra di Immunologia presso la UT Southwestern.

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“La vitamina A, un nutriente liposolubile che il corpo converte in una molecola chiamata retinolo e quindi in acido retinoico prima di poter essere utilizzata, è importante per ogni tessuto del corpo”, ha affermato il Dott. Hooper, Professore di immunologia, microbiologia presso la UT Southwestern. “È particolarmente cruciale per il sistema immunitario adattativo, un sottoinsieme del sistema immunitario più ampio che reagisce a patogeni specifici in base alla memoria immunologica, il tipo formato dall’esposizione a malattie o vaccini”.

Vedi anche:Cancro del pancreas: la vitamina A rende più efficace il trattamento

“Sebbene i ricercatori sapessero che alcune cellule immunitarie intestinali chiamate cellule mieloidi possono convertire il retinolo in acido retinoico, il modo in cui acquisiscono il retinolo per svolgere questo compito era un mistero”, ha affermato il Dott. Hooper, il cui laboratorio indaga su come i batteri intestinali residenti influenzano la biologia degli esseri umani e di altri mammiferi padroni di casa.

Spiegano gli autori:

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“Le cellule mieloidi intestinali svolgono un ruolo centrale nello sviluppo dell’immunità intestinale dipendente dalla vitamina A. Alcune cellule mieloidi convertono il retinolo in acido retinoico (RA) e quindi passano l’AR alle cellule B e T in via di sviluppo. Questo attiva i programmi di espressione genica RA-dipendente che dirigono le cellule B e T a casa nell’intestino e induce la produzione di immunoglobuline A (IgA) da parte delle cellule B“.

Immunologi e genetisti dell’UT Southwestern Medical Center hanno scoperto come la vitamina A entra nelle cellule immunitarie nell’intestino, risultati che potrebbero offrire informazioni per il trattamento delle malattie dell’apparato digerente e forse aiutare a migliorare l’efficacia di alcuni vaccini.

L’autore principale dello studio, Ye-Ji Bang, Ph.D., un borsista post-dottorato presso l’Hooper Lab e colleghi, si sono concentrati sulle proteine ​​sieriche dell’amiloide A, una famiglia di proteine ​​leganti il ​​retinolo che alcuni organi producono durante le infezioni. Hanno usato tecniche biochimiche per determinare a quali proteine ​​della superficie cellulare si sono raggruppate in grumi e hanno identificato la proteina 1 correlata al recettore LDL (LRP1).

LRP1 è stata scoperta più di 30 anni fa dal collega ricercatore della UT Southwestern Joachim Herz, MD, Direttore del Centro per la ricerca sulla neurodegenerazione traslazionale e Professore di genetica molecolare, neurologia e neuroscienze. Il laboratorio Herz si concentra sui meccanismi molecolari mediante i quali i membri della famiglia di geni dei recettori LDL funzionano come recettori di segnalazione ed endocitici nel cervello e nella parete vascolare. La scoperta del recettore LDL, fatta all’UT Southwestern, ha contribuito a far guadagnare a Michael Brown, MD, e Joseph Goldstein, MD, il Premio Nobel 1985 per la fisiologia o la medicina.

Una delle principali domande senza risposta è come le cellule mieloidi intestinali acquisiscano retinolo per la conversione in RA. Il retinolo è lipofilo e necessita del trasporto da parte di proteine ​​leganti il ​​retinolo che lo proteggono dall’ambiente acquoso. Tuttavia, le proteine ​​che trasportano il retinolo alle cellule mieloidi rimangono non identificate.
Le proteine ​​sieriche dell’amiloide A (SAA) sono proteine ​​leganti il ​​retinolo espresse nell’epitelio intestinale. L’espressione delle cellule epiteliali degli SAA richiede sia il microbiota intestinale che la vitamina A alimentare. Gli SAA sono prodotti anche dal fegato e circolano nel siero con retinolo legato dopo un’infezione batterica sistemica. Pertanto, le SAA sono proteine ​​leganti il ​​retinolo che trasportano il retinolo in risposta alla sfida microbica. Tuttavia, i bersagli cellulari dei complessi SAA-retinolo non sono chiari. “In questo studio, abbiamo identificato un recettore per i complessi SAA-retinolo che media l’assorbimento del retinolo nelle cellule mieloidi intestinali. Inoltre, abbiamo determinato come questo meccanismo di assorbimento del retinolo influenzi l’immunità dipendente dalla vitamina A“, spigano gli autori.

Il Dott. Bang, Hooper, Herz e colleghi hanno dimostrato che LRP1 era presente sulle cellule mieloidi intestinali, dove sembrava trasportare il retinolo all’interno. “Quando i ricercatori hanno utilizzato tecniche genetiche per eliminare il gene per questo recettore nei topi, impedendo alle loro cellule mieloidi di assorbire il derivato della vitamina A, il sistema immunitario adattativo nel loro intestino è praticamente scomparso“, ha affermato il Dott. Hooper. “Le cellule T e B e la molecola immunoglobulina A, componenti critici dell’immunità adattativa, erano significativamente ridotte”. I ricercatori hanno quindi confrontato la risposta all’infezione da Salmonella tra i topi con LRP1 e quelli senza. I topi privi del recettore sono stati rapidamente sopraffatti dall’infezione.

I risultati dello studio, pubblicati su Science, suggeriscono che LRP1 è il veicolo attraverso il quale il retinolo entra nelle cellule mieloidi. ” Sviluppare un modo per inibire questo processo”, ha affermato il Dott. Hooper, “potrebbe ridurre la risposta immunitaria nelle malattie infiammatorie che colpiscono l’intestino, come la malattia infiammatoria intestinale e il morbo di Crohn. In alternativa, trovare un modo per potenziare l’attività di LRP1 potrebbe aumentare l’attività immunitaria, rendendo i vaccini orali più efficaci”.

Altri ricercatori UTSW che hanno contribuito a questo studio includono Zehan Hu, Yun Li, Sureka Gattu, Kelly A. Ruhn e Prithvi Raj.

Fonte:Science

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