La reazione immunitaria non si ferma con la morte della cellula: è un problema / The immune reaction does not stop with the death of the cell: it is a problem.

La reazione immunitaria non si ferma con la morte della cellula: è un problema / The immune reaction does not stop with the death of the cell: it is a problem.

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Joseph Cotellessa

Immagine al microscopio confocale di macrofagi contenenti inflammasomi attivati​​: la ridistribuzione delle molecole ASC (verdi) per formare chiazze ASC (strutture fibrillari verdi). I nuclei sono visibili in blu e le membrane plasmatiche in rosso.

Confocal microscope image of macrophages containing activated inflammasomi: the redistribution of ASC (green molecules) to form patches ASC (green fibrillar structures). The nuclei are visible in blue, and the plasma membranes in red.

Anche dopo la morte di una cellula, i componenti del sistema immunitario rimangono attivi e continuano ad alimentare le reazioni infiammatorie.

Un team internazionale di ricercatori, sotto la direzione di scienziati dell'Istituto di Immunità Innata dell'Ospedale Universitario di Bonn ha scoperto come funziona questa forma incredibile di comunicazione.

I risultati suggeriscono nuovi approcci potenziali per delle terapie contro molte gravi malattie che colpiscono gran parte della popolazione, come la gotta, l'aterosclerosi e l'Alzheimer. I nuovi ed entusiasmanti risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Immunology.

Quando c'è stress nelle cellule immunitarie viventi (per esempio con la rilevazione di microbi, o la deposizione di cristalli di acido urico nelle articolazioni, di colesterolo nei vasi sanguigni o di placche di Alzheimer nel cervello), il cosiddetto «inflammasome» dà l'allarme.

Gli inflammasomi sono grandi complessi multiproteici, che si formano quando sentono lo stress delle cellule. Essi attivano un enzima, che stimola dei messaggeri importanti che a loro volta innescano una reazione infiammatoria. Durante questa attivazione delle cellule, le cellule immunitarie colpite muoiono e quindi la reazione infiammatoria dovrebbe arrestarsi. "Questo meccanismo protegge in primo luogo il corpo dalle infezioni e da influenze nocive", spiega il Prof. Eicke Latz, il direttore dell'Istituto di Immunità Innata.

La nuova scoperta rivela invece con sorpresa che gli inflammasomi rimangono attivi anche quando le cellule sono morte. Gli scienziati sono riusciti a dimostrare che gli inflammasomi attivati hanno anche funzioni enzimatiche fuori dalla cellula vivente e possono quindi attivare dei messaggeri supplementari. In una sorta di reazione a catena, gli inflammasomi rilasciati dalle cellule morenti sono raccolti dalle cellule immunitarie vicine dove possono attivare altri inflammasomi.

Questa scoperta è stata fatta da un team internazionale di ricercatori, guidati dall'Istituto di Immunità Innata, con scienziati della Hannover Medical School, della University of Massachusetts Medical School (USA), del Centro tedesco per le Malattie Neurodegenerative (DZNE) di Bonn, dell'Università di Trondheim (Norvegia), dell'Università di Newcastle (Australia) e dell'Ospedale Universitario di Zurigo (Svizzera).

 Complessi proteici passano in posizione di difesa

Quando gli inflammasomi sono accesi, in pochi secondi formano complessi proteici funzionali, che possono essere grandi come un batterio. "In caso di stress o infezione, questa proteina complessa forma, e provoca l'attivazione di, messaggeri pro-infiammatori all'interno della cellula e - come sappiamo - questo può verificarsi anche al di fuori della cellula. In questo modo, ci può essere una reazione infiammatoria molto rapida che aiuta ad eliminare l'insulto indesiderato o gli invasori microbici il più rapidamente possibile", spiega il Dott. Bernardo S. Franklin, della Fondazione Alexander von Humboldt, che lavora nel team del Prof. Latz.

I ricercatori hanno marcato l'inflammasome in cellule immunitarie con tecniche di fluorescenza. Ogni volta che si è attivato, esso formava un complesso proteico fluorescente, che ricordava delle piccole stelle risplendenti all'interno della cellula. Con questo metodo, gli scienziati sono riusciti a monitorare l'inflammasome dopo la morte cellulare, e a mostrare che rimane acceso, come un complesso proteico intatto.

Hanno anche scoperto che, una volta liberato dalla cellula morta, esso stimola le cellule vicine a subire una reazione infiammatoria. Inoltre, hanno scoperto che questi complessi extracellulari si accumulano nei polmoni dei pazienti con malattia polmonare cronica.

 Punto di partenza per nuove terapie contro malattie diffuse

"Di norma il sistema immunitario è molto utile per scongiurare danni al tessuto, avviando una reazione infiammatoria", dice il Prof. Latz. Tuttavia, se tali reazioni infiammatorie sono eccessive o se persistono più a lungo del necessario, possono contribuire a malattie comuni della società occidentale, come la gotta, l'Alzheimer, il diabete o l'aterosclerosi.

Con la scoperta degli inflammasomi extracellulari, i ricercatori hanno rivelato un percorso interessante per nuove terapie potenziali: "Se fossimo in grado di produrre gli anticorpi adeguati, è probabile che potremmo contenere l'allarme dell'inflammasome al di fuori delle cellule e quindi tenere a bada le reazioni infiammatorie croniche dannose, senza influenzare la risposta necessaria all'interno della cellula", dice il Prof. Latz.

ENGLISH

Even after the death of a cell, the components of the immune system remain active and continue to fuel inflammatory reactions.

An international team of researchers, under the direction of scientists of the Institute of Innate Immunity of the University of Bonn have discovered how this amazing form of communication.

The findings suggest potential new approaches to therapies against many serious diseases that affect most of the population, such as gout, atherosclerosis and Alzheimer's. The new and exciting results were published in the journal Nature Immunology.

When there is stress in living immune cells (for example with the detection of microbes, or the deposition of uric acid crystals in the joints, cholesterol in the blood vessels or of Alzheimer's plaques in the brain), the so-called "inflammasome" gives the 'alarm.

The inflammasomi are large multiprotein complexes, which are formed when feel the stress of the cells. They activate an enzyme, which stimulates the important messengers that in turn trigger an inflammatory reaction. During this activation of cells, immune cells affected die, and then the inflammatory reaction should stop. "This mechanism protects primarily the body against infection and harmful influences," explains Prof. Eicke Latz, the director of Innate Immunity.

The new discovery reveals rather surprised that inflammasomi remain active even when the cells have died. The scientists were able to demonstrate that inflammasomi activated also have enzymatic functions out of the living cell and can then activate the additional messengers. In a kind of chain reaction, the inflammasomi released from dying cells are collected from nearby immune cells which can activate other inflammasomi.

Bonn This discovery was made by an international team of researchers, led by the Institute of Innate Immunity, scientists with the Hannover Medical School, the University of Massachusetts Medical School (USA), the German Centre for Neurodegenerative Diseases (DZNE) University of Trondheim (Norway), University of Newcastle (Australia) and the University of Zurich (Switzerland).

 Protein complexes pass in defense mode

When inflammasomi are turned on, within seconds they form functional protein complexes, which can be as large as a bacterium. "In case of stress or infection, this protein complex shape, and causes the activation of, pro-inflammatory messengers inside the cell and - as we know - this can also occur outside of the cell. In this way, there can be a very rapid inflammatory reaction that helps eliminate unwanted insult or microbial invaders as quickly as possible, "explains Dr. Bernard S. Franklin, the Foundation Alexander von Humboldt, who works in the team of Professor Latz.

The researchers have labeled the inflammasome in immune cells with fluorescence techniques. Whenever it is activated, it formed a fluorescent protein complex, reminiscent of small shining stars within the cell. With this method, the scientists were able to monitor the inflammasome after cell death, and to show that stays on as a protein complex intact.

They also found that, once released from dead cell, it stimulates neighboring cells to undergo an inflammatory reaction. In addition, they found that these complex extracellular accumulate in the lungs of patients with chronic lung disease.

 Starting point for new therapies against common diseases

"Normally, the immune system is very useful to prevent tissue damage, by initiating an inflammatory reaction," says Professor Latz. However, if these inflammatory reactions are excessive or if you persist longer than necessary, may contribute to common diseases of Western society, such as gout, Alzheimer's, diabetes, or atherosclerosis.

With the discovery of the extracellular inflammasomi, the researchers revealed an interesting path to potential new therapies, "If we were able to produce the appropriate antibodies, it is likely that we could contain the dell'inflammasome alarm outside the cell and then hold off harmful inflammatory reactions, without affecting the necessary response inside the cell, "says Professor Latz.

Da:

http://www.alzheimer-riese.it/contributi-dal-mondo/ricerche/3968-la-reazione-immunitaria-non-si-ferma-con-la-morte-della-cellula-e-un-problema