Perchè solo alcuni pazienti celiaci sviluppano la Dermatite Erpetiforme (DE)?

• Numero del Finanziamento (Grant): FC 017/2014
• Titolo: Perchè solo alcuni pazienti celiaci sviluppano la Dermatite Erpetiforme (DE)? Studio delle popolazioni linfocitarie specificamente rivolte verso gli antigeni coinvolti nella patogenesi della celiachia e della DE al fine di migliorare la comprensione, la diagnosi e il trattamento della DE.
• Area Scientifica: Clinica
• Durata: Progetto Triennale
• Ricercatore Titolare: Dott.ssa Marzia Caproni, Direttore SOS Malattie Rare Dermatologiche, U.O. Dermatologia Ospedale Piero Palagi, USL Toscana Centro, Centro di Riferimento Regionale per la Dermatite Erpetiforme, Coordinatore Regionale per le Malattie Rare Dermatologiche, European Reference Network (ERN) – Skin Member
• Collaborazioni: Dipartimento di Medicina Sperimentale e Clinica, Università degli Studi di Firenze

Pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali:

• Bonciani D, Quintarelli L, Del Bianco E, Bianchi B, Caproni M. Serum levels and tissue expression of interleukin-31 in dermatitis herpetiformis and bullous pemphigoid. J Dermatol Sci. 2017 Aug;87(2):210-212. doi: 10.1016/j.jdermsci.2017.04.008. Epub 2017 Apr 22. PMID: 28465041. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28465041/
• Antiga E, Maglie R, Quintarelli L, Verdelli A, Bonciani D, Bonciolini V, Caproni M. Dermatitis Herpetiformis: Novel Perspectives. Front Immunol. 2019 Jun 11;10:1290. doi: 10.3389/fimmu.2019.01290. PMID: 31244841; PMCID: PMC6579917. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31244841/
• Caproni M, Capone M, Rossi MC, Santarlasci V, Maggi L, Mazzoni A, Rossettini B, Renzi D, Quintarelli L, Bianchi B, Ninci A, Lami G, Calabrò A, Cosmi L, Annunziato F, Liotta F. T Cell Response Toward Tissue-and Epidermal-Transglutaminases in Coeliac Disease Patients Developing Dermatitis Herpetiformis. Front Immunol. 2021 Apr 20;12:645143. doi: 10.3389/fimmu.2021.645143. PMID: 33959126; PMCID: PMC8093623. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33959126/

Lo studio

Cosa si è voluto studiare e perché?

La dermatite erpetiforme  rappresenta la manifestazione cutanea specifica della malattia celiaca (CD). In entrambe le malattie l’interazione tra fattori genetici predisponenti (HLA- DQ2/DQ8) e fattori ambientali scatenanti (esposizione intestinale al glutine, infezioni virali) è in grado di determinare il danno a livello tissutale attraverso la produzione di  autoanticorpi e linfociti T specifici. Solo un sottogruppo di pazienti con CD sviluppa la DE anche se le ragioni patogenetiche non sono ancora note. Un ruolo centrale nella patogenesi della DE sembra essere svolto dalla presenza di immunocomplessi IgA circolanti legati alla transglutaminasi 3 (TG3) come avviene per la transglutaminasi 2 (TG2) nella MC. Ulteriori studi sarebbero necessari per valutare se la TG3 possa essere considerata il principale antigene bersaglio nella DH e per definire meglio il fenotipo della risposta immunitaria coinvolta nella patogenesi della DH.

L’obiettivo dello studio è stato quello di indagare, ex vivo, il fenotipo delle differenti popolazioni linfocitarie, (in particolare Th1, Th2, Th17), l’espressione di alcune citochine prodotte dai differenti subset linfocitari (IFN-g, IL-17A, IL-4, TNF-α) riscontrate nella cute, nell’intestino e nel sangue circolante dei pazienti con DE in fase attiva (al momento della prima diagnosi) e a dieta libera; i risultati ottenuti sono stati confrontati con quelli dei pazienti celiaci, a dieta libera, senza impegno cutaneo.

Inoltre sono stati analizzati i linfociti T presenti sia a livello cutaneo che a livello intestinale, per valutare se il loro principale bersaglio molecolare sia rappresentato, come avviene nella celiachia, dalla transglutaminasi tissutale (TG2), oppure corrisponda ad un altro antigene in grado di indirizzare il fenotipo della malattia verso la comparsa delle manifestazioni cutanee.

Figura 1

Figura 1 – Lesioni cutanee bollose distribuite al ginocchio e lesioni eritemato-papulo-vescicolose associate a lesioni da grattamento presenti a livello del gomito di una giovane paziente con DE.

La Metodologia
Abbiamo caratterizzato le cellule T da pelle, intestino e sangue periferico di DE e pazienti affetti da celiachia (CD), valutato l’impatto della dieta senza glutine sul fenotipo dei linfociti T circolanti e studiato la risposta delle cellule T specifica all’antigene verso la transglutaminasi epidermica (TG3) e tissutale (TG2).

Quali risultati e quali conclusioni?
Per quanto concerne la popolazione linfocitari T CD4+, a livello cutaneo la frequenza di cellule producenti TNF-α è risultata essere significativamente più alta nei pazienti con DE rispetto ai pazienti con CD. Inoltre, le cellule T circolanti che producono TNFα e IL-17A correlavano positivamente con la gravità clinica e l’attività della malattia della pelle e diminuivano dopo la dieta senza glutine. Infine, le cellule TG2 e TG3-specifiche sono risultate più reattive alla stimolazione degli antigeni nei pazienti DE e hanno mostrato una reattività incrociata verso i due autoantigeni in entrambi i gruppi di pazienti. I nostri dati suggeriscono un ruolo delle cellule che producono TNFα e IL-17A nello sviluppo del DE e, per la prima volta, mostrano l’esistenza di una risposta incrociata delle cellule T verso le due isoforme di transglutaminasi, suggerendo così nuove intuizioni sul ruolo delle cellule T nel danno cutaneo.

Figura 2

Figura 2 – Le cellule produttrici di TNFα sono arricchite nei campioni di pelle dei pazienti con DE. (A) Produzione di citochine intracellulari in cellule T CD4+ espanse in vitro da PB (Peripheral Blood) (colonne nere), pelle (colonne grigie) e intestino (colonne bianche): le frequenze di produzione di citochine delle cellule CD4+CD3+ sono state valutate in 10 pazienti con DH, 6 pazienti con CD e 4 donatori sani. Le colonne rappresentano le medie ( ± SE). Le barre * indicano p ≤ 0.05; le barre ** indicano p ≤ 0.01. (B) Frequenze di cellule T CD4+ che producono citochine intracellulari in campioni freschi di PB (colonne nere), pelle (colonne grigie) e intestino (colonne bianche) di 5 pazienti con DH. Le colonne rappresentano le medie ( ± SE). Le barre * indicano p ≤ 0,05. (C) Analisi citometrica a flusso rappresentativa ottenuta in uno dei cinque soggetti con DH e in un solo campione sano. Sono mostrate le percentuali di cellule T CD4+. PB, sangue periferico.

Quali prospettive e quali benefici per i pazienti celiaci?
Questi dati offrono un nuovo scenario nella patogenesi della DE e aprono nuove possibili strategie terapeutiche nel campo dell’immunoterapia, orientate a bloccare TNFα o IL-17A opportunità  particolarmente importante in quei pazienti con gravi esacerbazioni cutanee nel periodo di latenza prima della risposta clinica alla dieta, così come nei pazienti refrattari.Poter intervenire con nuove strategie terapeutiche è fondamentale per evitare ricadute importanti sulla salute dei pazienti. Il forte prurito e le manifestazioni cutanee sono spesso causa di frustrazione nei pazienti poichè a differenza dell’intestino la cute risponde in un tempo maggiore compromettendo talora le attività quotidiane e i rapporti sociali.

Eventuali sviluppi futuri del progetto:
I dati originali ottenuti in questo lavoro dovrebbero essere confermati su popolazioni più ampie. Nuovi target terapeutici di tipo biologico potrebbero essere impiegati nella finestra terapeutica compresa tra la diagnosi di DE e la risposta alla dieta priva di glutine.

Legenda

linfociti T:  I linfociti T sono una classe di globuli bianchi, derivati dal timo che mediano la risposta immune acquisita, si suddividono in linfociti T Helper che facilitano la formazione di anticorpi, aiutando i linfociti e T citotossici che hanno azione citolitica. 

Antigene: qualsiasi sostanza capace di indurre una specifica reazione immunologica, umorale o cellulare. La specificità immunologica di un a. dipende da un particolare sito della sua superficie denominato epitopo o determinante antigenico; ogni a. ne può avere più di uno, identici fra loro o differenti.

Anticorpi: molecole prodotte dai linfociti B formate da catene pesanti e leggere.

Aplotipo HLA: Human Leukocyte Antigens:   con il termine aplotipo (dal greco haplóos= singolo o semplice) si definisce la combinazione di varianti alleliche lungo il braccio corto del cromosoma 6 contenente loci strettamente associati tra di loro, e che in genere vengono ereditati insieme. Ne esistono due classi (I e II) e codificano  un insieme di proteine che presentano antigeni  alle celluleT. 

Citochine: proteine solubili che interagiscono con specifici siti recettoriali regolando e attivando la risposta infiammatoria ed immunitaria.