Studio della molecola CD84/SLAMF5, emergente bio-marcatore di malattia celiaca.

Lo studio

Cosa si è voluto studiare e perché?

La  malattia celiaca (MC) è una intolleranza alle proteine del glutine contenute nel grano e in altri cereali come orzo e segale. Si  manifesta in individui  geneticamente predisposti, recanti specifici geni HLA di classe II (genotipo DQ2/DQ8).  Il quadro clinico associato alla MC è  caratterizzato da svariati sintomi come dolore e gonfiore addominale, dissenteria, perdita di peso e malassorbimento intestinale,  danno ed atrofia  della mucosa dell’ intestino tenue.

Sebbene il glutine e la genetica  siano elementi chiave nello sviluppo della celiachia,  ad oggi molte sono le domande insolute riguardanti i meccanismi che portano all’ insorgenza della patologia e alla valutazione clinica del rischio di ammalarsi.  Studi di associazione genica continuano ad identificare nuovi biomarcatori potenzialmente collegati alla malattia celiaca, ed in tale contesto si inserisce il nostro studio,  che si propone di investigare  il ruolo della proteina CD84/SLAMF5 come emergente biomarcatore nella immuno-patogenesi della celiachia.

Abbiamo arruolato  tre gruppi di soggetti: pazienti affetti da celiachia conclamata (CD), pazienti in remissione a dieta priva di glutine (GFD) e volontari sani (Ctrl), perseguendo principalmente due obiettivi:

• Valutazione dell’ espressione del CD84 sulla superficie di cellule linfoidi (linfociti T e B) e cellule mieloidi (cellule dendritiche e monociti), derivate da PBMC (cellule mononucleate del sangue periferico) ottenibili da un prelievo di sangue venoso, analizzate mediante citometria a flusso.
• Valutazione del coinvolgimento della molecola CD84 nel processo di attivazione dei linfociti T reattivi al glutine.

Per condurre lo studio abbiamo reclutato  74   soggetti  appartenenti ai tre diversi gruppi in analisi: CD, GFD e Ctrl.  Per ogni individuo abbiamo valutato l’ espressione della molecola  CD84 sulla superficie di cellule linfoidi e mieloidi, mediante citometria a flusso;  una tecnica di laboratorio che utilizza la fluorescenza per definire le caratteristiche delle cellule.  L’ analisi dei dati ottenuti ha mostrato che le cellule mieloidi presentano una maggiore espressione del CD84 rispetto alle cellule linfoidi.  Dal confronto dei soggetti appartenenti ai diversi gruppi è emerso che i celiaci conclamati presentano una maggiore espressione del CD84 rispetto ai soggetti  in remissione e ai controlli.  Inoltre  considerando l’ espressione della molecola CD84 nello stesso soggetto esaminato in  fase attiva della MC  e successivamente al raggiungimento dello stato di remissione, abbiamo dimostrato che la riduzione del CD84 non è associata alla variabilità tra gli individui ma effettivamente è un fenomeno che segue il decorso della patologia la sua espressione si riduce  nel passaggio da fase di celiachia attiva alla remissione. (Figura1)

In secondo luogo  abbiamo valutato il  coinvolgimento della molecola CD84 nel processo di attivazione dei linfociti T CD4 reattivi al glutine effettuando test di riconoscimento dell’ antigene eseguiti in vitro.  In particolare abbiamo  verificato cosa succede  quando l’ espressione della molecola CD84 è depleta. I risultati ottenuti  hanno dimostrato che il CD84 ha un ruolo  funzionale nella presentazione dell’antigene perché la sua deplezione influisce sull’attivazione dei linfociti T specifici per il glutine. La ridotta attivazione è stata misurata in termini di produzione di interferone gamma  (IFNg) che appare evidentemente ridotta  e come riduzione dell’ espressione di un  marcatore di attivazione superficiale dei linfociti, il CD25.  (Figura2)

Quali prospettive e quali benefici per i pazienti?

I risultati ottenuti dal nostro studio  riconoscono al CD84 promettenti caratteristiche per rientrare nella classe di biomarcatori con elevato valore predittivo nell’ ambito della malattia celiaca.  Comprendere il suo ruolo può far progredire  le conoscenze riguardo  la complessa attivazione immunitaria innescata dal glutine.

La conferma della diversa espressione del CD84 tra pazienti affetti da celiachia conclamata e pazienti in remissione, può essere identificativa  nel  monitoraggio dello svolgimento  di una corretta terapia, segnando appunto  il passaggio dalla fase acuta della malattia alla remissione. Il suo coinvolgimento  nel processo di presentazione dell’ antigene  potrebbe essere associato all’amplificazione della risposta immunitaria al glutine in termini di efficacia e potenza. 

Di fatto, il riconoscimento di un ulteriore strumento di diagnosi nella celiachia può essere di grande aiuto per la gestione clinica dei pazienti,  guidando nell’ identificazione non invasiva della transizione verso forme diverse della patologia. Inoltre potrebbe  rappresentare un bersaglio ideale per lo sviluppo di nuove opzioni di trattamento.

Eventuali sviluppi futuri del progetto

Considerata l’importanza e il potenziale dei risultati emersi dalla nostra ricerca, abbiamo intenzione di approfondire ulteriormente il ruolo della molecola CD84 nell’immunopatogenesi della malattia celiaca. A tal fine, ci proponiamo di condurre un’analisi sull’espressione del CD84 nelle cellule ottenute da biopsie dell’intestino tenue, provenienti da pazienti affetti da celiachia conclamata, in fase di remissione, nonché da controlli sani. In aggiunta, intendiamo  investigare il processo di trasduzione del segnale a valle del CD84 al fine di comprendere  il suo coinvolgimento nella regolazione dell’espressione dell’IFN gamma.

Legenda

HLA: Human Leukocytes Antigen, complesso di geni localizzati sul braccio corto del cromosoma 6, codificanti per le proteine che presentano gli antigeni ai linfociti T, complesso denominato anche MHC.

Antigene: è una molecola in grado di essere riconosciuta dal sistema immunitario come estranea o potenzialmente pericolosa, esposta da cellule specializzate del sistema immunitario mediante il complesso proteico MHC, tale da essere riconosciuta ed attivare i linfociti nel processo di presentazione dell’ antigene.

Genotipo: è il patrimonio genetico (insieme di geni) di un individuo

Biomarcatore: marcatore biologico, un indicatore  che può essere valutato nella determinazione di un particolare stato biologico, che può quindi essere messo in relazione con l’insorgenza , lo sviluppo e le fasi  di una patologia.

PBMC: Cellule mononucleate del sangue periferico, comprendono tutti i leucociti mononucleati come i linfociti (cellule T, cellule B, cellule NK), monociti, cellule dendritiche e basofili.

Linfociti T CD4: definiti anche T helper, sono cellule che hanno il compito di rafforzare la risposta immunitaria e determinare lo stato infiammatorio. La loro attivazione e funzione effettrice si esplica in seguito al riconoscimento di antigeni  esposti sulla membrana delle cellule presentanti l’ antigene.  Nel caso della malattia celiaca i linfociti T CD4 antigene specifici riconoscono gli antigeni della gliadina.

Immuno-patogenesi : con tale termina si indicano i processi che caratterizzano l’ attività del sistema immunitario che accompagnano l’ insorgenza di un patologia.

Citofluorimetria a flusso : è una tecnica di laboratorio  che consente di osservare più parametri contemporaneamente su una stessa cellula grazie alla presenza di un raggio laser e all’utilizzo di molecole fluorescenti dette fluorofori.

Trasduzione del segnale: Insieme di fenomeni che, nella cellula, permette il propagarsi di un segnale che determina il susseguirsi di eventi biologici, in seguito ad uno stimolo iniziale come l’ attivazione di un recettore esterno alla cellula.