RICERCA ITALIANA     

Identificazione di nuove molecole coinvolte nella regolazione della differenziazione, attivazione e migrazione delle cellule dendritiche

Università degli Studi di Bari

Abstract

Questo progetto si propone di approfondire le attuali conoscenze sulla migrazione e sulle funzioni delle cellule dendritiche (DC), allo scopo di identificare potenziali bersagli per nuove strategie di intervento terapeutico. Per conseguire questo obiettivo sono stati reclutati 4 gruppi di ricerca, ciascuno dotato di conoscenze specifiche e complementari, ma tutti con una comprovata esperienza nel campo dell’immunologia e dell’infiammazione. Il progetto è centrato sull’assunto che la migrazione delle DC sia un processo strettamente controllato che svolge un ruolo cruciale nell’induzione dell’immunità specifica e si basa sulla osservazione originale, fatta da questo gruppo, riguardante la possibilità di modulare la risposta immunitaria adattativa regolando la migrazione delle DC. Le DC sono una popolazione cellulare eterogenea costituita da varie sottopopolazioni dotate di caratteristiche migratorie e funzionali distinte. In condizioni omeostatiche le DC immature sono ampiamente distribuite nei tessuti periferici, dove esercitano la funzione di sentinella in attesa dell’arrivo di antigeni estranei. Dopo il riconoscimento di molecole microbiche o la stimolazione da parte di citochine infiammatorie le DC migrano lungo i vasi linfatici afferenti nell’area T dei linfonodi drenanti, dove acquisiscono le caratteristiche fenotipiche e funzionali di cellule presentanti l’antigene. Tuttavia i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i loro movimenti non sono stati ancora >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca

Annalisa Del Prete Università degli Studi di BARI

Obiettivo del Programma di Ricerca

Scopo di questo progetto è l’approfondimento delle conoscenze sulla regolazione dell’attivazione e della migrazione delle cellule dendritiche (DC). Gli obiettivi specifici sono i seguenti: 1) chiarire il ruolo dell’attivazione e della migrazione delle DC nell’induzione e nel mantenimento delle risposte immunitarie antigene-specifiche; 2) identificare nuove molecole coinvolte nella regolazione della migrazione delle DC; 3) chiarire l’importanza del microambiente tissutale nella modulazione della localizzazione e del reclutamento delle DC. Per il conseguimento di questi obiettivi sono stati reclutati 4 gruppi, ciascuno dei quali dotato di comprovata esperienza in specifiche aree di ricerca, diverse ma complementari. Ogni Unità Operativa (UO) condividerà con le altre la sua esperienza, gli equipaggiamenti e i reagenti per affrontare con successo il percorso sperimentale.
Il concetto portante del progetto è che la migrazione delle DC sia un processo finemente regolato e abbia un ruolo fondamentale nell’induzione dell’immunità specifica. Questo assunto si basa su osservazioni originali del coordinatore, che denotano la possibilità di modulare l’immunità adattativa mediante la regolazione della migrazione delle DC.
Le DC sono le più potenti tra le cellule in grado di presentare l’antigene. In condizioni stazionarie le DC immature sono ampiamente distribuite nei tessuti periferici, dove esercitano funzione di sentinella in attesa di antigeni estranei. Dopo il >>>

Risultati parziali attesi

Questo programma di ricerca si propone di studiare il ruolo di PI3Kg, ipossia, attivina A e Gas6 nell’attività migratoria delle DC e nella loro capacità di attivare la risposta immunitaria T specifica, allo scopo di chiarire i meccanismi molecolari e cellulari coinvolti nella migrazione delle DC.
Sulla base dei progetti specifici presentati in dettaglio nei modelli B, i risultati attesi si possono riassumere nel modo seguente:

# Caratterizzazione del ruolo di PI3Kg nella migrazione in vivo e in vitro delle sottopopolazioni di DC.
Questo filone di ricerca si basa sull’uso di tre ceppi di topi portatori di alterazioni del gene PI3Kg. Il primo (PI3Kg-/-) è caratterizzato dall’assenza della proteina; il secondo (PI3Kg KD/KD) è un knock-out/knock-in che esprime una forma dell’enzima cataliticamente inattiva; il terzo tipo (PI3Kg CX/CX) esprime invece una forma di PI3Kg fusa con la CAAX-box di K-Ras, e ciò comporta la presenza dell’enzima in forma costitutivamente attiva. La disponibilità di questi ceppi di topi transgenici permetterà di identificare nuove strategie di controllo della risposta immunitaria, mediante l’arruolamento della sottopopolazioni di DC specializzata nella funzione immunologica richiesta in un determinato momento in un determinato punto dell’organismo.

# Comprensione dell’impatto di un’alterata migrazione delle DC sull’induzione e sul mantenimento della risposta immunitaria specifica mediata dai linfociti T CD8 >>>

Durata

24 mesi

Base di partenza scientifica nazionale o internazionale

Le cellule dendritiche (DC) sono specializzate nella cattura, elaborazione e presentazione dell’antigene ai linfociti T e sono importanti fattori di regolazione della tolleranza immunologica. Sono una popolazione eterogenea caratterizzata da precursori, proprietà migratorie e funzioni immunitarie differenti. Due sottopopolazioni principali, le DC mieloidi o convenzionali (cDC), e le DC plasmacitoidi (pDC), si trovano nel torrente circolatorio e differiscono per le loro capacità migratorie. Le pDC si sviluppano nel midollo da precursori specifici, circolano nel sangue e nei tessuti linfatici e solo dopo l’attivazione acquisiscono la morfologia tipica e le caratteristiche funzionali delle DC. Il reclutamento di pDC in tessuti non linfoidi è stato osservato in alcune condizioni patologiche (lupus, psoriasi e artrite reumatoide), ma i meccanismi di tale processo non sono noti. Alle cDC appartengono le cellule di Langerhans (LC), che risiedono negli epiteli stratificati, e le DC interstiziali, presenti in tutti gli altri tessuti. Le cDC immature migrano dal midollo ai tessuti periferici, dove controllano l’ambiente. In seguito al contatto con un antigene microbico o con citochine infiammatorie le DC residenti nei tessuti inglobano l’antigene, maturano e migrano verso i linfonodi (LN) drenanti, dove incontrano i linfociti T provenienti dal circolo ematico. L’interazione tra le DC che presentano l’antigene e i linfociti T CD8 antigene-specifici avviene quindi nel microambiente >>>