I lipidi mitocondriali aiutano le cellule immunitarie a prevenire l'infiammazione intestinale. / Mitochondrial Lipid Helps Immune Cells Prevent Gut Inflammation
I lipidi mitocondriali aiutano le cellule immunitarie a prevenire l'infiammazione intestinale. / Mitochondrial Lipid Helps Immune Cells Prevent Gut Inflammation
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
I ricercatori del CECAD Cluster of Excellence for Aging Research hanno scoperto che il lipide noto come cardiolipina è fondamentale per tenere sotto controllo la risposta immunitaria nell'intestino. Questi risultati offrono una nuova prospettiva sull'infiammazione e potrebbero far luce sul perché le malattie progrediscono in modo molto diverso nei diversi pazienti.
Le malattie infiammatorie intestinali si manifestano quando il delicato equilibrio tra intestino, sistema immunitario e microbiota viene alterato. Finora, tuttavia, non era chiaro se la causa primaria di queste patologie fosse da attribuire a microbi dannosi od a difetti nelle cellule immunitarie dell'organismo.
Un gruppo di ricerca guidato dal dottor Mauro Corrado presso il CECAD Cluster of Excellence for Aging Research e il Center for Molecular Medicine Cologne (CMMC) dell'Università di Colonia ha scoperto che un lipide specifico, la cardiolipina, presente nei mitocondri, è essenziale per tenere sotto controllo la risposta immunitaria nell'intestino. La cardiolipina aiuta le cellule T regolatorie a mantenere l'energia e la stabilità necessarie per prevenire l'infiammazione. Le cellule T regolatorie sono un gruppo specifico di cellule immunitarie che hanno un effetto immunosoppressivo, ovvero sopprimono determinate risposte del sistema immunitario. Producono molecole (citochine) che regolano altre cellule immunitarie ed impediscono loro di innescare una risposta infiammatoria eccessiva. Lo studio, intitolato "Cardiolipin preserves Treg metabolic fitness and immune homeostasis in the gut" (La cardiolipina preserva la forma metabolica delle Treg e l'omeostasi immunitaria nell'intestino), è stato pubblicato sulla rivista Nature Metabolism.
In un modello murino, gli animali le cui cellule T erano state private dell'enzima necessario per produrre cardiolipina sviluppavano un'infiammazione intestinale. Ciò si verificava indipendentemente da eventuali cambiamenti nel microbiota. Quando venivano poi esposti a batteri intestinali solitamente innocui, l'infiammazione progrediva più rapidamente e diventava più grave. Senza cardiolipina, le cellule T perdono la loro efficienza metabolica ed innescano una risposta allo stress che causa malattie. Tuttavia, questo effetto è reversibile: una volta corretta la risposta allo stress, l'equilibrio intestinale veniva ripristinato ed i topi godevano di una maggiore aspettativa di vita. Per lo studio, i ricercatori hanno combinato l'immunologia moderna con approcci lipidomici e metabolici all'avanguardia.
"Questi risultati offrono una nuova prospettiva sull'infiammazione", afferma Corrado, ricercatore principale presso il CECAD. "Riteniamo che intervenire specificamente sul metabolismo delle cellule immunitarie potrebbe rappresentare un approccio radicalmente nuovo per il trattamento delle malattie infiammatorie intestinali."
Lo studio suggerisce che il metabolismo influenzi la nostra risposta immunitaria. Le differenze individuali nell'efficienza metabolica delle cellule immunitarie spiegano, almeno in parte, i diversi decorsi clinici delle malattie causate dallo stesso agente patogeno. Sebbene lo studio esamini un solo difetto metabolico, questo aspetto specifico potrebbe rappresentare un altro tassello del puzzle, fornendo nuove informazioni sulla questione più ampia del perché le infezioni spesso progrediscano in modi molto diversi. L'esperienza con il COVID-19 e molte altre malattie infettive ha dimostrato che un agente patogeno può causare un'ampia gamma di sintomi ed esiti della malattia, da lievi a gravi fino a fatali. Non è ancora del tutto chiaro perché alcune persone siano più suscettibili ed altre meno a questi agenti patogeni. Per comprendere meglio come interagiscono questi diversi fattori, la ricerca verrà estesa per includere altri difetti mitocondriali.
I risultati potrebbero anche contribuire a spiegare i sintomi gastrointestinali associati alla sindrome di Barth, una malattia genetica estremamente rara causata da una carenza di cardiolipina. Lo studio ha dimostrato che i pazienti affetti da sindrome di Barth non solo presentano patologie cardiache potenzialmente letali, ma soffrono anche di disturbi del sistema immunitario. Sono più suscettibili a infezioni ricorrenti e disturbi gastrointestinali. Ciò potrebbe essere spiegato, almeno in parte, dalle carenze di cellule T rilevate nei campioni dei pazienti.
ENGLISH
Researchers discovered a mitochondrial lipid that helps immune cells stop gut inflammation.
Researchers from the CECAD Cluster of Excellence for Aging Research found that the lipid known as cardiolipin is crucial for keeping the immune response in the gut under control. These findings offer a new perspective on inflammation and may shed light on why diseases progress very differently in different patients.
Inflammatory bowel diseases occur when the delicate balance between the gut, the immune system, and the microbiota is disrupted. Until now, however, it was unclear whether harmful microbes or defects in the body’s own immune cells were the primary cause of these diseases.
A research group led by Dr Mauro Corrado at the University of Cologne’s CECAD Cluster of Excellence for Aging Research and the Center for Molecular Medicine Cologne (CMMC) has now discovered that a specific lipid known as cardiolipin, which is found in the mitochondria, is essential for keeping the immune response in the gut under control. Cardiolipin helps regulatory T cells maintain the energy and stability they need to prevent inflammation. Regulatory T cells are a specific group of immune cells that have an immunosuppressive effect, meaning they suppress certain immune system responses. They produce molecules (cytokines) that regulate other immune cells and prevent them from triggering an excessive inflammatory response. The study “Cardiolipin preserves Treg metabolic fitness and immune homeostasis in the gut” was published in the Nature Metabolism journal.
In a mouse model, those animals whose T cells had been stripped of the enzyme required to produce cardiolipin developed inflammation in the gut. This occurred regardless of changes in the microbiota. When they were then exposed to gut bacteria that are usually harmless, the inflammation progressed more rapidly and became more severe. Without cardiolipin, the T cells lose their metabolic fitness and trigger a stress response that causes diseases. However, this effect is reversible: once this stress response was corrected, gut balance was restored and the mice enjoyed a longer lifespan. For the study, the researchers combined modern immunology with state-of-the-art lipidomics and metabolic approaches.
“These findings offer a new perspective on inflammation,” says Corrado, Principal Investigator at CECAD. “We believe that targeting the metabolism of immune cells specifically could be a fundamentally new approach to treating inflammatory bowel diseases.”
The study suggests that metabolism influences our immune response. Individual differences in the metabolic efficiency of immune cells explain, at least in part, the varying clinical courses of diseases caused by the same pathogen. Although the study examines only a single metabolic defect, this specific aspect could be another piece of the puzzle, providing new insights into the broader question of why infections often progress in very different ways. Experience with COVID-19 and many other infectious diseases has shown that a pathogen can cause a wide range of symptoms and disease outcomes, from mild to severe to fatal. It is not yet fully understood why some people are more susceptible, and others less susceptible, to these pathogens. To gain a better understanding of how these various factors interact, the research will be expanded to include other mitochondrial defects.
The findings could also help explain the gastrointestinal symptoms associated with Barth syndrome, an extremely rare genetic disorder caused by a deficiency of cardiolipin. The study showed that patients suffering from Barth syndrome not only have life-threatening heart conditions, they also suffer from immune system disorders. They are more susceptible to returning infections and gastrointestinal disorders. This could be explained, at least in part, by the T-cell deficiencies detected in patient samples.
Da:
https://www.technologynetworks.com/proteomics/news/mitochondrial-lipid-helps-immune-cells-prevent-gut-inflammation-412745
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