Il nostro sistema immunitario è come una brigata ben addestrata.

Ogni unità ha una specialità unica. Alcune cellule uccidono direttamente i nemici invasori; altri rilasciano “marcatori” proteici per attirare tipi di cellule immunitarie verso un bersaglio. Insieme, costituiscono una forza formidabile che combatte le minacce biologiche: sia gli agenti patogeni dall'esterno del corpo che il cancro o le cellule “zombi” senescenti dall'interno.

Con l’età il cameratismo si rompe. Alcune unità si infiammano, causando un'infiammazione cronica che provoca danni al cervello e al corpo. Queste cellule aumentano il rischio di demenza, malattie cardiache e indeboliscono gradualmente i muscoli. Altre unità che combattono nuovi agenti patogeni, come un nuovo ceppo di influenza, diminuiscono lentamente, rendendo più difficile scongiurare le infezioni.

Tutte queste cellule provengono da un’unica fonte: un tipo di cellula staminale nel midollo osseo.

Questa settimana, a uno studio pubblicato nella Natura, gli scienziati affermano di aver ripristinato l'equilibrio tra le unità nei topi anziani, riportando il loro sistema immunitario allo stato giovanile. Utilizzando un anticorpo, il team ha preso di mira una sottopopolazione di cellule staminali che alla fine si sviluppano nelle cellule immunitarie alla base dell’infiammazione cronica. Gli anticorpi si sono attaccati ai bersagli e hanno radunato altre cellule immunitarie per eliminarle.

Nei topi anziani, il trattamento one-shot ha rinvigorito il loro sistema immunitario. Quando sono stati sottoposti a un vaccino, i topi hanno generato una risposta immunitaria più forte rispetto ai topi non trattati e hanno combattuto prontamente le successive infezioni virali.

Ringiovanire il sistema immunitario non significa solo combattere gli agenti patogeni. Un sistema immunitario invecchiato aumenta il rischio di malattie comuni problemi medici legati all’età, come demenza, ictus e attacchi di cuore.

“Eliminare i fattori che stanno alla base dell’invecchiamento è fondamentale per prevenire diverse malattie legate all’età”, ha scritto scienziati delle cellule staminali Drs. Yasar Arfat Kasu e Robert Signer dell'Università della California, San Diego, che non erano coinvolti nello studio. L’intervento “potrebbe quindi avere un impatto enorme sul rafforzamento dell’immunità, sulla riduzione dell’incidenza e della gravità delle malattie infiammatorie croniche e sulla prevenzione delle malattie del sangue”.

Successione delle cellule staminali

Tutte le cellule del sangue derivano da un'unica fonte: le cellule staminali ematopoietiche, o cellule staminali del sangue, che risiedono nel midollo osseo.

Alcune di queste cellule staminali alla fine diventano globuli bianchi “combattenti”, comprese le cellule T killer che, fedele al loro nome, distruggono direttamente le cellule cancerose e le infezioni. Altri diventano cellule B che producono anticorpi per marcare gli invasori ed eliminarli. Questa unità del sistema immunitario è chiamata “adattiva” perché può affrontare nuovi intrusi che il corpo non ha mai visto.

Ancora più cellule staminali del sangue si trasformano in una miriade di altri tipi di cellule immunitarie, comprese quelle che letteralmente mangiano i loro nemici. Queste cellule formano l’unità immunitaria innata, presente alla nascita e la prima linea di difesa per tutta la nostra vita.

A differenza dei loro compagni adattivi, che prendono di mira più precisamente gli invasori, l’unità innata utilizza una strategia “brucia tutto” per combattere le infezioni aumentando l’infiammazione locale. È un'arma a doppio taglio. Sebbene sia utile in gioventù, con l'età l'unità diventa dominante, causando un'infiammazione cronica che danneggia gradualmente l'organismo.

La ragione di ciò risiede nell'origine delle cellule staminali del sistema immunitario.

Le cellule staminali del sangue sono disponibili in diversi tipi. Alcuni producono entrambe le unità immunitarie allo stesso modo; altri sono sbilanciati verso l'unità innata. Con l'età, quest'ultimo gradualmente prendere il sopravvento, aumentando l’infiammazione cronica e riducendo la protezione contro nuovi agenti patogeni. Questo è, in parte, il motivo per cui agli anziani viene consigliato di sottoporsi a nuovi vaccini antinfluenzali e perché sono i primi in fila per la vaccinazione contro il Covid-19.

Il nuovo studio descrive un approccio pratico per riequilibrare il sistema immunitario invecchiato. Utilizzando una terapia a base di anticorpi, gli scienziati hanno direttamente annientato la popolazione di cellule staminali che portano all’infiammazione cronica.

Bagno di sangue

Come la maggior parte delle cellule, le cellule staminali del sangue hanno un'impronta digitale unica, un insieme di proteine ​​che punteggiano le loro superfici. Un sottoinsieme di cellule, denominato my-HSC, ha maggiori probabilità di produrre cellule nel sistema immunitario innato, che innescano l’infiammazione cronica con l’età.

Estraendo più set di dati sull’espressione genica dalle cellule staminali del sangue, il team ha trovato tre marcatori proteici che potrebbero utilizzare per identificare e colpire le cellule my-HSC nei topi anziani. Hanno quindi progettato un anticorpo che mirasse alle cellule per l’eliminazione.

Solo una settimana dopo averlo infuso nei topi anziani, l’anticorpo aveva ridotto il numero di cellule myHSC nel midollo osseo senza danneggiare le altre cellule staminali del sangue. Uno screening genetico ha confermato che il profilo immunitario dei topi era più simile a quello dei topi giovani.

Il trattamento one-shot è durato”sorprendentemente"lungo, hanno scritto Kasu e Signer. Una singola iniezione ha ridotto le cellule staminali fastidiose per almeno due mesi, circa un dodicesimo della durata della vita di un topo. Con le my-HSC non più dominanti, le cellule staminali del sangue sane hanno guadagnato terreno all’interno del midollo osseo. Per almeno quattro mesi, i topi trattati hanno prodotto più cellule nell’unità immunitaria adattativa rispetto ai loro coetanei della stessa età, pur presentando una minore infiammazione complessiva.

Come test finale, il team ha sfidato topi anziani con un virus difficile. Per sconfiggere l’infezione, più componenti del sistema immunitario adattativo hanno dovuto attivarsi e lavorare di concerto.

Alcuni topi anziani hanno ricevuto un vaccino e il trattamento con anticorpi. Altri hanno ricevuto solo il vaccino. Quelli trattati con l’anticorpo hanno sviluppato una risposta immunitaria protettiva più ampia. Quando veniva loro somministrata una dose del virus, il loro sistema immunitario reclutava rapidamente cellule immunitarie adattative e combatteva l’infezione, mentre quelli che avevano ricevuto solo il vaccino avevano difficoltà.

Ripristino dell'equilibrio

Lo studio dimostra che non tutte le cellule staminali del sangue sono uguali. L’eliminazione di quelli che causano l’infiammazione cambia direttamente “l’età” biologica dell’intero sistema immunitario, permettendogli di affrontare meglio i cambiamenti dannosi nel corpo e combattere le infezioni.

Come un bidone della spazzatura che perde, le cellule immunitarie innate possono scaricare molecole infiammatorie nelle loro vicinanze. Ripulendo la fonte, l'anticorpo potrebbe anche aver cambiato l'ambiente in cui vivono le cellule, rendendole così in grado di prosperare meglio durante l'invecchiamento.

Inoltre, il sistema immunitario è un “occhio nel cielo” per monitorare il cancro. Il rilancio della funzione immunitaria potrebbe ripristinare i sistemi di sorveglianza necessari per eliminare le cellule tumorali. Il trattamento con anticorpi in questo caso potrebbe potenzialmente unirsi alla terapia CAR T o alle classiche terapie antitumorali, come la chemioterapia, come uno-due contro la malattia.

Ma non arriverà presto nelle cliniche. Senza battute d’arresto impreviste o intoppi normativi, stima il team da tre a cinque anni prima del test sulle persone. Come passo successivo, stanno cercando di espandere la terapia per affrontare altri disturbi legati al malfunzionamento del sistema immunitario.

Immagine di credito: Volker Brinkmann

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• Fonte: https://singularityhub.com/2024/03/29/a-new-treatment-rejuvenates-aging-immune-systems-in-elderly-mice/