I sistemi di difesa del nostro organismo sono regolati da molecole che agiscono come veri e propri interruttori, “accendendo” e “spegnendo” la risposta immunitaria. Senza di esse rischieremmo di essere in balia degli attacchi esterni, oppure di subire le conseguenze di una reazione eccessiva. Cecilia Garlanda, capo del Laboratorio di Immunopatologia Sperimentale presso Humanitas, ha studiato a fondo due di queste sostanze: “Le mie ricerche riguardano l’immunità innata, ovvero la nostra prima linea di difesa. In particolare mi occupo di due molecole dalle funzioni complementari, PTX3 e TIR8, coinvolte in molteplici ambiti e con interessantissimi potenziali diagnostici e terapeutici”.
PTX3, la molecola che riconosce i nemici
La pentrassina 3, PTX3 , è stata scoperta dal gruppo di ricerca del prof. Alberto Mantovani, direttore scientifico di Humanitas, all’inizio degli anni ’90, ed è coinvolta sin dalle prime fasi della risposta infiammatoria, come spiega Cecilia Garlanda. “Si tratta di una molecola che ha la proprietà di riconoscere alcune importanti classi di microrganismi patogeni e di facilitarne l’eliminazione da parte delle cellule immunitarie”.
In sostanza, PTX3 contribuisce a identificare alcuni dei “nemici” che entrano in contatto con il nostro corpo, e a segnalarli ai “soldati” del sistema immunitario, incaricati di affrontarli e distruggerli. “Normalmente la pentrassina 3 è presente a livelli bassissimi nell’organismo. È sufficiente, però, che si verifichi uno stimolo infiammatorio, come l’ingresso di microrganismi attraverso le barriere difensive dell’organismo, per attivare una serie di meccanismi che ne aumentano la concentrazione. Poco tempo fa abbiamo pubblicato uno studio dove si dimostra che importanti riserve di questa proteina sono contenute nei granulociti neutrofili”.
Queste cellule, che rappresentano il 70 per cento dei globuli bianchi circolanti nel sangue periferico, si attivano con la risposta immunitaria e si trasformano in micidiali macchine di distruzione. “Con la loro maturazione liberano anche le riserve di PTX3, che diventano rapidamente disponibili in grandi quantità. Queste molecole riconoscono microrganismi specifici appartenenti a tutte le classi, dai funghi, ai batteri, fino ai virus”, aggiunge Cecilia Garlanda e prosegue, “per esempio sono in grado di legarsi ad Aspergillus fumigatus. Si tratta di un fungo presente in quasi tutti gli ambienti e con cui entriamo in contatto costantemente, senza avere alcun problema. Nei pazienti immunodepressi, invece, può essere davvero pericoloso. È responsabile, ad esempio, di una parte importante dei decessi che avvengono a seguito di un trapianto di midollo. PTX3 identifica anche la presenza di Pseudomonas aeruginosa, un batterio che si trova comunemente nell’acqua e nel terreno. Anche in questo caso è un patogeno che può diventare molto pericoloso per coloro che hanno un deficit immunitario”. Inoltre i ricercatori hanno scoperto che fornendo la proteina in modo esogeno, cioè dall’esterno, nei soggetti che non sono in grado di produrla, l’organismo torna ad essere protetto dalle infezioni. Si tratta di un risultato che apre interessanti prospettive terapeutiche.
Una proteina che amplifica le nostre difese
Il nostro sistema difensivo si avvale di truppe più o meno specializzate, che costituiscono la sua componente cellulare, ma anche di particolari fattori proteici – definiti nel loro insieme “complemento” – che entrano in gioco con un meccanismo “a cascata” e che contribuiscono alla “demolizione” dei patogeni. PTX3 ha un ruolo anche in questo complesso meccanismo, come racconta Cecilia Garlanda: “Abbiamo scoperto che alcune proteine presenti sulla membrana esterna dei batteri, chiamate OmpA, inducono la produzione della Pentrassina 3 e si legano con essa. Questo complesso proteico ha la funzione di aumentare la risposta immunitaria, amplificando la cascata del complemento e modulandone l’attività”.
Cecilia Garlanda si è laureata in veterinaria a Milano ed ha subito iniziato a lavorare presso l’Istituto Mario Negri. Ha trascorso un periodo di un anno in Francia, nel quale ha condotto ricerche sulla produzione di anticorpi monoclonali come strumenti per identificare nuove molecole. Successivamente è tornato al Mario Negri. Attualmente lavora come capo del Laboratorio di Immunopatologia Sperimentale dell’Istituto Clinico Humanitas.
Di Carlo Falciola
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