Nuovo studio: le cellule immunitarie si muovono in modo più indipendente di quanto precedentemente pensato.

Nuove ricerche hanno rivelato che le cellule immunitarie possono navigare autonomamente in ambienti complessi modulando attivamente le sostanze chimiche, una scoperta con profonde implicazioni per la comprensione delle risposte immunitarie e della metastasi tumorale.

Le cellule immunitarie mostrano un livello più elevato di mobilità autodiretta rispetto a quanto precedentemente riconosciuto. Jonna Alanko, ricercatrice presso InFLAMES, ha scoperto che queste cellule non sono semplicemente reattori passivi ai segnali chimici presenti nell'ambiente circostante. Invece, esse modificano attivamente tali segnali e si muovono abilmente in ambienti complessi attraverso l'auto-organizzazione.

Il movimento direzionale delle cellule è un fenomeno essenziale e fondamentale della vita. È un prerequisito importante per lo sviluppo individuale, la ricostruzione dei vasi sanguigni e la risposta immunitaria, tra gli altri.

Uno studio condotto dal ricercatore post-dottorato Jonna Alanko si è concentrato sul movimento e sulla navigazione delle cellule immunitarie all'interno del corpo. I chemochine, una classe di proteine segnale, svolgono un ruolo cruciale nel guidare le cellule immunitarie verso specifiche posizioni. I chemochine si formano, ad esempio, nei linfonodi e creano delle sostanze chimiche chiamate gradienti di chemochine che le cellule seguono all'interno del corpo. Secondo Alanko, questi gradienti di chemochine sono come una scia profumata nell'aria, che si attenua man mano che ci si allontana dalla sua fonte.

L'idea tradizionale era che le cellule immunitarie riconoscessero il loro bersaglio seguendo questi gradienti di chemochine esistenti. In altre parole, si pensava che le cellule che seguivano tali segnali fossero attori passivi, ma non è così nella realtà.

Cellule dendritiche che si muovono in un labirinto microscopico con l'aiuto di un gradiente di chemochine che hanno creato. I nuclei delle cellule sono rappresentati in blu nell'immagine superiore, mentre le linee nell'immagine inferiore rappresentano il movimento delle cellule. Crediti: Jonna Alanko, Università di Turku

"Abbiamo potuto dimostrare per la prima volta che, contrariamente alla concezione precedente, le cellule immunitarie non hanno bisogno di un gradiente di chemochine esistente per trovare la loro strada. Possono crearne di nuovi e migrare collettivamente ed efficientemente anche in ambienti complessi", spiega Alanko.

Le cellule immunitarie hanno recettori con cui possono percepire un segnale chimico di chemochine. Uno di questi recettori si chiama CCR7 e può essere trovato nelle cellule dendritiche.

Le cellule dendritiche sono cellule presentanti antigeni professionali con un ruolo importante nell'attivazione dell'intera risposta immunitaria. Devono individuare un'infezione, riconoscerla e quindi migrare nei linfonodi con le informazioni acquisite. Nei linfonodi, le cellule dendritiche interagiscono con altre cellule del sistema immunitario per iniziare una risposta immunitaria contro i patogeni.

Lo studio condotto da Alanko ha rivelato che le cellule dendritiche non solo rilevano un segnale di chemochine con il loro recettore CCR7, ma modellano attivamente il loro ambiente chimico consumando le chemochine stesse. In questo modo, le cellule creano gradienti locali che guidano il loro movimento e quello di altre cellule immunitarie. I ricercatori hanno anche scoperto che le cellule T, un altro tipo di cellula immunitaria, possono trarre beneficio da questi gradienti auto-generati per migliorare il loro movimento direzionale.

"Quando le cellule immunitarie sono capaci di creare gradienti di chemochine, possono evitare gli ostacoli presenti in ambienti complessi e guidare il proprio movimento direzionale e quello di altre cellule immunitarie", spiega Jonna Alanko.

Questa scoperta aumenta la nostra comprensione di come le risposte immunitarie siano coordinate all'interno del corpo. Tuttavia, può anche rivelare come le cellule cancerose guidino il loro movimento per creare metastasi.

"Il recettore CCR7 è stato scoperto in molti tipi di cancro e in questi casi si è visto che potenzia la metastasi tumorale. Le cellule tumorali potrebbero persino utilizzare lo stesso meccanismo delle cellule immunitarie per guidare il loro movimento. Pertanto, le nostre scoperte potrebbero aiutare a progettare nuove strategie per modificare le risposte immunitarie e mirare a determinati tipi di cancro", osserva Jonna Alanko.