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Decifrato il linguaggio dei linfociti T, la stele di Rosetta del sistema immunitario

25 gennaio 2015 Nessun commento  

Come può il nostro sistema immunitario difenderci da aggressori così diversi tra loro come virus, parassiti, funghi e tumori? Il segreto sta nel grande numero di cloni di linfociti T e B, ciascuno dei quali esprime un particolare recettore specifico. Fino a pochi anni fa, decifrare la complessità di questo immenso repertorio era considerata un’operazione impossibile.

L’analisi della specificità e funzione dei linfociti T combinata con i nuovi strumenti di sequenziamento del DNA di nuova generazione rappresentano una stele di Rosetta moderna che permette di decifrare la risposta immunitaria dell’uomo contro patogeni e vaccini.

Mancava una “stele di Rosetta”, ovvero una chiave di decodifica per “tradurre” e capire questo “linguaggio” in tutta la sua complessità. Oggi, grazie allo sviluppo di strumenti di sequenziamento del DNA di nuova generazione (next generation sequencing, NGS) è possibile ottenere rapidamente milioni di sequenze che rappresentano la carta d’identità dei linfociti T. Ma come si può risalire da questi dati alla specificità dei singoli cloni di linfociti e come possiamo capire la loro funzione?

La scoperta

A questa domanda ha dato risposta uno studio pubblicato sulla prestigiosa rivista Science e condotto da un gruppo di ricercatori diretti da Federica Sallusto dell’Istituto di Ricerca in Biomedicina di Bellinzona (Università della Svizzera Italiana). Lo studio descrive un nuovo approccio che permette di decifrare il linguaggio dei linfociti T, le cellule del sistema immunitario che ci proteggono da patogeni e tumori. Combinando metodiche di next generation sequencing con la stimolazione in vitro e l’analisi delle cellule specifiche, i ricercatori sono riusciti, per la prima volta, a stabilire un catalogo completo della risposta immunitaria a patogeni e vaccini. In particolare hanno catalogato tutti i cloni che rispondono a un particolare microrganismo, determinandone la specificità e le proprietà funzionali, ad esempio la capacità di produrre mediatori dell’infiammazione (citochine) o di migrare in diversi tessuti.

I risultati delle ricerche sono sorprendenti sotto diversi punti di vista. Innanzitutto, il repertorio di linfociti T specifici è molto vasto e comprende migliaia di cloni, ciascuno caratterizzato da un diverso recettore. Un secondo risultato, del tutto inaspettato, è che all’interno dello stesso clone le cellule possono specializzarsi a svolgere diverse funzioni e a migrare in diversi tessuti.

La risposta immunitaria dell’uomo contro patogeni e vaccini comprende migliaia di cloni di linfociti T di diversa grandezza, ciascuno con una propria carta d’identità, che può essere “decifrata” combinando l’analisi della specificità e funzione con i nuovi strumenti di sequenziamento del DNA di nuova generazione.

Secondo Federica Sallusto, “usando questo nuovo approccio possiamo decifrare rapidamente il linguaggio dei linfociti T, cioè la loro identità, specificità e funzione, e possiamo farlo per le migliaia di cloni che mediano la risposta immunitaria a batteri e vaccini. In questo modo abbiamo scoperto che quando un linfocita T riconosce un patogeno e prolifera per debellarlo, le cellule figlie possono andare incontro a destini diversi, ad esempio acquisire la capacità di produrre diversi tipi di citochine o di migrare in diversi tessuti dell’organismo. Questa estrema flessibilità dei linfociti T umani rappresenta un elemento nuovo che spiega come il sistema immunitario sia in grado di reagire agli attacchi con differenti armi e su più fronti”.

La ricerca è stata sostenuta dal Fondo Nazionale Svizzero, dal Consiglio europeo per la ricerca scientifica (ERC), e dalla Comunità Europea.

L’Istituto di Ricerca in Biomedicina di Bellinzona

L’Istituto di Ricerca in Biomedicina (IRB), fondato nel 2000 a Bellinzona, è stato affiliato all’Università della Svizzera italiana (USI) nel 2010. Finanziato da istituzioni private e pubbliche e da finanziamenti a concorso, attualmente l’IRB conta nove gruppi di ricerca e 90 100 ricercatori. La ricerca è focalizzata sulle difese dell’organismo umano contro le infezioni, i tumori e le malattie degenerative. Con oltre 370 410 pubblicazioni nelle principali riviste scientifiche, l’IRB rappresenta un centro di eccellenza per l’immunologia. www.irb.usi.ch

Dati dell’articolo

Becattini, S., D. Latorre, F. Mele, M. Foglierini, C. De Gregorio, A. Cassotta, B. Fernandez, S. Kelderman, T.N. Schumacher, D. Corti, A. Lanzavecchia, and F. Sallusto. 2014. Functional heterogeneity of human memory CD4+ T cell clones primed by pathogens or vaccines. Science. 1260668. doi:10.1126/science.1260668.

Fonte: IRB.usi.ch
Elaborazione grafica: Antonino Cassotta e Mathilde Foglierini.

I funghi e la decomposizione delle plastiche contenenti bisfenolo

13 maggio 2010 2 commenti  

Così come la cottura aiuta le persone a digerire meglio il cibo, anche pretrattare le plastiche policarbonate – fonti di gravi danni ambientali poichè contengono bisfenolo A (BPA) – potrebbe essere la chiave per uno smaltimento più eco-friendly dei nostri rifiuti, secondo quanto sostenuto da ricercatori in un articolo pubblicato su ACS’ Biomacromolecules.
Mukesh Doble
e Trishul Artham, autori della pubblicazione, fanno notare che vengono prodotte ogni anno circa 2.7 milioni di tonnellate di plastica contenente BPA.

I funghi potrebbero rappresentare una via ecologica di smaltimento delle plastiche policarbonate contenenti Bisfenolo A

Il policarbonato è un materiale plastico estremamente resistente, ed è usato nei più svariati campi: dalle impugnature dei cacciaviti alle lenti degli occhiali, dai CD e DVD alle finestrature nell’edilizia civile ed industriale.

Una serie di studi hanno evidenziato come il bisfenolo A contenuto in queste plastiche potrebbe avere tutta una serie di effetti negativi sulla salute umana:  il Food and Drug Administration statunitense sostiene come bassi livelli di esposizione al BPA (come quelli odierni) appaiano sicuri per la salute (almeno secondo quanto mostrato da test tossicologici standardizzati), specificando però come recenti studi effettuati con approcci più sensibili abbiano destato preoccupazione circa i potenziali effetti del BPA su cervello, comportamento e prostata in feti e bambini piccoli.

D’altronde è recentissima la notizia che diversi stati hanno proibito la commercializzazione di biberon fatti di plastiche contenenti bisfenolo: oltre a Canada e Danimarca, ora anche la Francia li ha dichiarati nocivi per la salute dei neonati.
Dunque la ricerca di un modo sicuro per l’ambiente per lo smaltimento della plastica, per evitare il rilascio di bisfenolo, è quindi un campo in piena attività.

Bisfenolo A (BPA), composto organico con due gruppi fenolici

Gli scienziati indiani autori di questo lavoro hanno pre-trattato il policarbonato con luce ultravioletta e calore e lo hanno poi esposto a tre diversi tipi di funghi, tra cui il leggendario fungo white-rot, spesso usato per il risanamento ambientale dai più forti inquinanti.

Il risultato è stato che i funghi crescono meglio su plastica pre-trattata in questo modo, poichè usano il bisfenolo presente (ed altri composti) come risorsa di energia, decomponendo la plastica.

Dopo 12 mesi di analoga esposizione, non si è registrata alcuna decomposizione della stessa plastica non trattata, rispetto alla sostanziale decomposizione di quella pre-trattata, che non ha così portato a rilascio di BPA.

Fonte: EurekAlert! | Articolo completo

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