La nostra risposta immunitaria è influenzata dai cicli del sole

Le malattie infiammatorie erano già state connesse alle alterazioni del ciclo giorno-notte da diversi studi. Ora un nuovo studio suggerisce che questa relazione può essere dovuta alle interazioni tra il nostro orologio circadiano e le vie che regolano lo sviluppo delle cellule immunitarie. 

Il ciclo di ventiquattro ore del giorno e della notte è una caratteristica fondamentale della vita sulla terra. Tutte le forme di vita subiscono cambiamenti fisiologici e comportamentali durante un ciclo di 24 ore (noto come ciclo “circadiano”) secondo le variazioni di luce naturale.

Gli esseri umani non fanno eccezione, e molti dei nostri processi fisiologici, come ad esempio l’alimentazione e il sonno, variano notevolmente tra il giorno e la notte. Tali processi sono controllati da un gruppo di proteine​​, che costituiscono “l’orologio circadiano”, le quali lavorano insieme nelle singole cellule, catturando spunti di luce dai sistemi visivo e nervoso, e utilizzando questi segnali per regolare l’espressione genica.

L’orologio circadiano regola il nostro metabolismo e i nostri cicli sonno-veglia,  ma poco si conosce su quanto influisca anche sul sistema immunitario. In tutti mammiferi è regolato da stimoli ambientali, come l’alba e il tramonto, e regolato dai ritmi del giorno e della notte.  Ora però i ricercatori hanno rilevato che l’orologio circadiano guida anche certe risposte immunitarie.

Nello specifico, Xiaofei Yu e colleghi dimostrano che i ritmi circadiani dei mammiferi esercitano un controllo diretto sulle sorti di alcune cellule T helper, conosciute come cellule TH17. Queste cellule T abitano nell’intestino , e lo proteggono da infezioni fungine e batteriche . Inoltre giocano un ruolo importante per le infiammazione e sono state associate a malattie autoimmuni, come la malattia infiammatoria intestinale .

Ecco cosa ha riferito il team di ricercatori a Gaianews.it.

“Le cellule TH17 sono dei guerrieri chiave che pattugliano i nostri tessuti superficiali, come ad esempio l’intestino e la pelle, che ci proteggono dalle infezioni batteriche e fungine. Tuttavia, se il loro numero non è controllato adeguatamente,  queste cellule sono in grado di portare alcune patologie, come la malattia infiammatoria intestinale (IBD).”

I ricercatori hanno usato topi  da laboratorio per indagare su alcuni dei geni e delle proteine ​​che influenzano le cellule T helper e hanno scoperto che un particolare fattore di trascrizione, chiamato NFIL3, legandosi, sopprime i promotori dei geni responsabili dello sviluppo delle cellule TH17.

Yu e colleghi hanno anche scoperto che il gene Nfil3 , che esprime la proteina NFIL3 , dipende da un giocatore  molto importante nell’orologio circadiano , noto come REV – ERBα, e che lo sviluppo delle cellule TH17 è direttamente regolato da ritmi circadiani.

In effetti , nei roditori  uno squilibrio dei cicli di luce  ha potenziato la produzione di queste cellule T helper e la loro suscettibilità alla malattia infiammatoria intestinale. 

Questi risultati suggeriscono che le interazioni tra l’orologio circadiano e il sistema immunitario possono essere alla base di alcuni problemi incontrati da chi lavora di notte ,dai i viaggiatori a causa del jet lag , e  da coloro che provocano squilibri ripetuti dei loro ritmi circadiani.

“Il nostro lavoro rivela un percorso precedentemente nascosto sul fatto che i cicli di luce giorno-notte mantengono sotto controllo il numero di cellule immunitarie.  Alla fine, potremmo essere in grado di utilizzare questa nuova conoscenza per aiutare il sistema immunitario del nostro corpo a combattere le infezioni e attenuare malattie che causano infiammazioni”, concludono i ricercatori.

I ricercatori:

Xiaofei Yu, Ph.D Student, UT Southwestern Immunology Program

Darcy Rollins, former Research Technician, UT Southwestern Department of Immunology (no longer at UT Southwestern)

Kelly A. Ruhn, Research Technician with HHMI

Jeremy J. Stubblefield, Ph.D Student, UT Southwestern Neuroscience Program

Carla B. Green, Ph.D., Professor, Department of Neuroscience, UT Southwestern

Masaki Kashiwada, Jichi Medical University

Paul B. Rothman, The Johns Hopkins University School of Medicine

Joseph S. Takahashi, Ph.D, Professor and Chair, Department of Neuroscience, UT Southwestern; HHMI Investigator

Lora V. Hooper, Ph.D, Professor, Department of Immunology, UT Southwestern; HHMI Investigator