Come il microbiota controlla l’attività dei neutrofili

Secondo uno studio pubblicato il 7 marzo sulla rivista PLOS Pathogens di John Rawls della Duke University, una proteina ospite chiamata Siero Amiloide A (Saa) è un importante fattore di mediazione degli effetti del microbiota sulla funzione delle cellule immunitarie chiamate neutrofili.

Esperimenti nello zebrafish hanno dimostrato che Saa prodotta dall’intestino in risposta al microbiota serve come segnale ai neutrofili per limitare l’attivazione aberrante, diminuendo l’infiammazione e il potenziale di uccisione batterica e contemporaneamente aumentando la loro capacità di migrare verso le ferite.

L’intestino è colonizzato da complesse comunità microbiche le quali formano il microbiota, il quale influisce su diversi aspetti della fisiologia dell’ospite, incluso lo sviluppo e la funzione del sistema immunitario. Il microbiota ha un forte impatto sull’attività delle cellule immunitarie innate chiamate neutrofili, che sono essenziali per la difesa dell’ospite contro le infezioni, ma i meccanismi sottostanti rimangono scarsamente comprensibili. Caitlin Murdoch, uno studente laureato nel laboratorio del Dr. Rawls, sospettava che gli effetti del microbiota sull’immunità potevano essere mediati da Saa. Questa proteina ospite è prodotta dall’intestino e dal fegato in risposta al microbiota, ma fino ad ora le sue funzioni negli organismi viventi erano elusive.

Una proteina prodotta nell’epitelio intestinale in risposta al microbioma educa le cellule immunitarie innate. L’imaging ad alta risoluzione in vivo di una larva di pesce zebra rivela l’intima associazione tra neutrofili (magenta) e intestino (ciano).
Credit: Caitlin Murdoch (2019)

Usando lo zebrafish normale e mutante, i ricercatori hanno dimostrato che Saa promuove il reclutamento di neutrofili nei siti di lesione, ma limita la clearance dell’infezione batterica patogena. L’analisi dei neutrofili isolati ha rivelato che Saa riduce l’attività battericida di queste cellule e la loro espressione di geni pro-infiammatori. Questi effetti dipendono dalla colonizzazione del microbiota, suggerendo che questa proteina media gli effetti del microbiota sull’immunità dell’ospite. Poiché il trattamento antibiotico si traduce in una riduzione della Saa intestinale nei topi, gli autori suggeriscono che il trattamento antibiotico potrebbe essere associato a aberrazioni Saa-mediate nella funzione dei neutrofili. Gli stessi ipotizzano che le infezioni secondarie che possono verificarsi in seguito all’uso di antibiotici potrebbero essere dovute in parte a concomitanti alterazioni nella produzione di questa proteina.

Gli autori aggiungono: “Il nostro studio dimostra che una proteina ospite prodotta nell’intestino dopo l’esposizione al microbiota colpisce le popolazioni di cellule immunitarie innate, sia nell’intestino che in altri tessuti. Questo può quindi servire come regolatore che controlla lo sviluppo e la funzione del sistema immunitario innato dell’ospite.

Alice Marcantonio

Fonte: Murdoch CC, Espenschied ST, Matty MA, Mueller O, Tobin DM, Rawls JF (2019) Intestinal serum amyloid a suppresses systemic neutrophil activation and bactericidal activity in response to microbiota colonization. PLoS Pathog 15(3): e1007381. doi.org/10.1371/journal.ppat.1007381

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