notizia

▎A cura del team contenuti di WuXi AppTec  

Quando il corpo incontra stimoli dannosi,risposta infiammatoriaÈ un mezzo importante per proteggere il corpo. In uno stato equilibrato, l’infiammazione rimuove queste sostanze nocive e avvia la riparazione dei tessuti. Tuttavia, quando la risposta infiammatoria è eccessiva, può portare alla distruzione dei tessuti e alla malattia. In questo processo, varicellule immunitarieGiocando un ruolo chiave, lavorano insieme durante l'infiammazione. Diversi tipi di cellule immunitarie vengono coinvolte di fronte a diversi stimoli dannosi, il che influisce anche sull’esito della risposta infiammatoria.

In,mastocitiDistribuito attorno ai vasi sanguigni e alle terminazioni nervose in vari tessuti, è un tipo di cellula immunitaria fondamentale nell’innescare risposte infiammatorie. I mastociti sono pieni di granuli contenenti sostanze proinfiammatorie che vengono rilasciate in risposta a un potenziale pericolo, provocando una risposta infiammatoria. In molte persone, i mastociti reagiscono anche a fattori ambientali apparentemente innocui, che agiscono come allergeni e causano reazioni allergiche.Come interagiscono i mastociti con altre cellule immunitarie nel sito di una reazione allergica?Questa domanda rimane in gran parte senza risposta.

In uno studio pubblicato su Cell, il tedesco Max PlanckimmunitàUn gruppo di ricerca guidato dall'Istituto di biologia ed epigenetica ha utilizzato la tecnologia di imaging in vivo della microscopia a due fotoni per rilevare nei tessuti dei topi viventiOsservatoDinamica in tempo reale dei mastociti e di altre cellule attivate durante una reazione allergica. Il gruppo di ricerca è stato sorpreso di scoprirloIn realtà ci sono neutrofili nei mastociti.

▲Le ultime ricerche hanno scoperto che i mastociti (marrone) possono attrarre e catturare i neutrofili (ciano) per formare una struttura cellula-in-cellula(Credito immagine: Marcus Frank e Karoline Schulz, Universitätsmedizin Rostock)

I neutrofili sono i difensori di prima linea del sistema immunitario, in grado di rispondere rapidamente a un’ampia gamma di potenziali minacce. Circolano nel sangue e, quando si verifica l'infiammazione, si spostano rapidamente dai vasi sanguigni al sito dell'infiammazione. Qui, i neutrofili possono fagocitare gli invasori, rilasciare componenti antibatterici o formare "trappole extracellulari dei neutrofili" per catturare e ucciderePatogeno, per affrontare le invasioni straniere come batteri e funghi.

Tuttavia, gran parte di ciò che la scienza sa sui neutrofili deriva da lesioni eInfettaremodello, ma il ruolo dei neutrofili nell’infiammazione causata da reazioni allergiche rimane poco compreso.

▲I mastociti catturano i neutrofili nel corpo(Fonte video: Riferimento [1])

Dopo aver osservato i neutrofili all'interno dei mastociti, il team ha voluto capire come e perché i mastociti catturano i neutrofili. A tal fine, il gruppo di ricerca ha simulato l’intrappolamento dei neutrofili osservato nei tessuti viventi in colture cellulari in vitro e ha identificato i percorsi molecolari coinvolti in questo processo. Hanno scoperto che i mastociti rilasciano una sostanza chimica chiamataLeucotriene B4Sostanze, questa componente è correlata alle risposte infiammatorie e i neutrofili spesso le usano per avviare la propria reazione sciamante, cioè si riuniscono per uccidere gli agenti patogeni.

Secernendo il leucotriene B4, i mastociti possono attrarre i neutrofili. Una volta che i neutrofili sono abbastanza vicini, i mastociti li fagocitano nel vacuolo, formando una struttura intracellulare, i ricercatori lo chiamano “Trappola intracellulare dei mastociti”。

È interessante notare che i neutrofili formano una trappola di DNA e istoni per catturare i microrganismi durante l'infezione mentre in condizioni allergiche cadono nella trappola dei mastociti;

▲La formazione delle trappole intracellulari dei mastociti dipende dalla degranulazione dei mastociti e dal rilascio del leucotriene B4(Fonte video: Riferimento [1])

Il gruppo di ricerca ha inoltre confermato che le trappole intracellulari dei mastociti erano presenti anche nei campioni umani. Hanno anche studiato il destino dei due tipi di cellule coinvolte dopo la cattura e hanno scoperto che i neutrofili intrappolati alla fine morivano, ma il loro materiale non digerito rimaneva all’interno del vacuolo dei mastociti per diversi giorni. I ricercatori lo hanno sottolineatoI mastociti possono riciclare materiali dai neutrofili per migliorare la propria funzione e il proprio metabolismo. Inoltre, i mastociti possono ritardare il rilascio dei componenti dei neutrofili appena acquisiti, innescando così ulteriori risposte immunitarie e contribuendo a mantenere l’infiammazione e le difese immunitarie.

▲Diagramma schematico del meccanismo di ricerca(Fonte immagine: Riferimento [1])

"Questa nuova comprensione di come mastociti e neutrofili lavorano insieme aggiunge una prospettiva completamente nuova alla nostra comprensione delle risposte allergiche e dell'infiammazione. MostraI mastociti possono utilizzare i neutrofili per aumentare le loro capacità, il che può avere implicazioni per le allergie croniche in cui l’infiammazione si verifica ripetutamente."Il professor Tim Lämmermann, che ha condotto lo studio, ha affermato che i ricercatori hanno iniziato a studiare questa interazione nelle malattie infiammatorie mediate dai mastociti umani per esplorare se questa scoperta potrebbe portare a nuovi modi per trattare le malattie allergiche e infiammatorie.

Riferimenti:

[1] Intrappolamento dei neutrofili e nexocitosi, processi mediati dai mastociti per la trasmissione del segnale infiammatorio., Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.07.014