I virus aiutano il sistema immunitario 16.01.2015

Gli anticorpi sono necessari al sistema immunitario per catturare le molecole estranee e con esse i loro vettori, virus e batteri. Sarebbe strano aspettarsi che gli stessi agenti patogeni aiutino le cellule immunitarie a produrre armi contro di loro. Ma nulla è impossibile per la natura: i ricercatori del Southwestern Medical Center dell'Università del Texas, guidati dal premio Nobel Bruce Beutler, hanno scoperto come i retrovirus endogeni aiutino le cellule B a sintetizzare gli anticorpi.

Il genoma dei retrovirus è rappresentato dall'RNA e quando il virus entra nella cellula, sintetizza prima il DNA sul modello di RNA utilizzando l'enzima trascrittasi inversa. Questo DNA virale viene integrato nel genoma cellulare, dopo di che su di esso viene sintetizzata una massa di molecole di RNA virale che, a loro volta, fungono da modelli per la produzione di proteine ​​virali. Tutto finisce con l'RNA impacchettato in particelle virali che escono.

Ma accade che la cellula sopprima la sintesi dell'RNA virale, così che il virus, essendosi integrato nel DNA dell'ospite, perda la capacità di moltiplicarsi. Il suo genoma diventa una specie di carico che passerà dalla cellula madre alla cellula figlia. E se analizzi, ad esempio, il genoma dei mammiferi, puoi trovare molte sequenze retrovirali che sono per lo più inattive - dopo che alle cellule è vietato sintetizzare RNA su di esse, mutano anche molte volte, così che, alla fine, diventano completamente detriti genetici sicuri e inattivi.

Tuttavia, i linfociti B sembrano essere in grado di capitalizzare il DNA virale spazzatura. Il vantaggio è associato ai cosiddetti antigeni TI-2. Un antigene è qualsiasi molecola che desta sospetti nel sistema immunitario e lo costringe ad agire in modo appropriato. Può trattarsi di una proteina estranea o del guscio lipopolisaccaridico di una cellula batterica o di una particella virale. Ma il sistema immunitario "vede" diversi antigeni in modo diverso. Quando si tratta di una proteina, la produzione di anticorpi contro di essa richiede l'aiuto di speciali cellule T-helper: prendono una proteina dubbia e la mostrano letteralmente ai linfociti B, che innescano la sintesi di anticorpi contro la molecola loro dimostrata.

Tuttavia, gli antigeni delle varietà TI, incluso TI-2, che sono grandi frammenti di polisaccaridi con regioni ripetute nella struttura molecolare, possono essere rilevati dalle stesse cellule B, senza intermediari. È noto che TI-2 interagisce in molti punti con i recettori dei linfociti B, ma non è stato ancora compreso cosa accadrà dopo, come venga innescata la sintesi delle immunoglobuline.

La ricerca di Beutler e colleghi è iniziata cercando mutazioni nei topi il cui sistema immunitario non vedeva gli antigeni TI-2. Si è scoperto che in tali animali le vie di segnalazione che reagiscono a RNA e DNA estranei nel citoplasma erano danneggiate. Ma perché i linfociti B hanno bisogno di segnali di RNA e DNA per produrre anticorpi? In un articolo su Science, gli autori scrivono che gli antigeni TI-2 hanno attivato la sintesi di RNA su tutte le sequenze retrovirali dormienti nel genoma cellulare. Nella cellula è apparso molto RNA virale, su cui è stato sintetizzato il DNA. La sintesi degli acidi nucleici virali e la sintesi degli anticorpi erano direttamente correlate. Se l'enzima trascrittasi inversa (che produce il DNA su un modello di RNA) è stato disattivato nei linfociti B, la sintesi delle immunoglobuline è diminuita drasticamente. Ma anche allora, c'era ancora un percorso di attivazione di riserva: è stata attivata una proteina antivirale mitocondriale, che è stata rilevata dall'RNA e ha fornito un segnale per la sintesi degli anticorpi. Cioè, anche senza DNA retrovirale, la cellula potrebbe rispondere al segnale antigenico.

Gli esperimenti sono stati condotti sul sistema immunitario dei topi e, se i risultati saranno confermati nell'uomo, ciò avrà grandi implicazioni per la medicina. Dopotutto, ad esempio, la terapia anti-HIV comporta la soppressione della trascrittasi inversa del virus dell'immunodeficienza, ma poi viene disattivata anche la trascrittasi inversa dei linfociti B, che, come si vede, è molto importante per la risposta all'infezione. È possibile che l'assistenza nella sintesi degli anticorpi non sia l'unica funzione dei retrovirus endogeni dormienti nel DNA e ulteriori ricerche potrebbero rivelare altri modi in cui le nostre cellule e le cellule animali hanno imparato a usare i parassiti precedenti a loro vantaggio.