Scoperta di un nuovo tipo di cellula nel timo

Lo, un illustre professore di scienze biomediche presso la UC Riverside School of Medicine, e Del Castillo, coautori del documento di ricerca pubblicato su Natura, hanno confermato che le cellule appena scoperte nel timo sono proprio come le cellule M. Agendo come guardiani, le cellule M sono cellule specializzate nella consegna dell’antigene per il sistema immunitario in organi come l’intestino e il polmone. Svolgono un ruolo chiave durante lo sviluppo del sistema immunitario del corpo.

I ricercatori del Weizmann Institute of Science in Israele, guidati da Jakub Abramson, hanno avviato lo studio sui topi sull’epitelio timico prima di contattare Lo, i cui interessi di ricerca includono la comprensione di come funzionano le cellule M nell’intestino e nelle vie aeree per costruire il nostro sistema immunitario.

“Lavoro su queste cellule da diversi anni, quindi quando il team israeliano mi ha contattato, sono rimasto incuriosito”, ha detto Lo. “Ho appreso che questo gruppo stava effettuando studi sull’architettura cellulare delle cellule stromali – cellule che compongono alcuni tipi di tessuto connettivo – nel timo e, utilizzando un nuovo metodo avanzato, aveva scoperto una popolazione di cellule molto simile alla M cellule che vediamo nell’intestino e nelle vie aeree. Nella mia ricerca, semplicemente non avevo mai pensato di cercare le cellule M nel timo.”

Fortunatamente per gli scienziati israeliani, Del Castillo, sotto la guida di Lo, aveva studiato i tessuti delle mucose – tessuti che rivestono alcuni canali e organi del corpo – nei topi in laboratorio ed è stato in grado di rispondere a diverse domande, come ad esempio dove timo: si trovano le cellule appena scoperte e cosa fanno lì.

“Queste particolari cellule M sono limitate a una regione specifica del timo e hanno associazioni uniche con diversi tipi e funzioni cellulari”, ha detto Del Castillo. “Le domande che queste cellule hanno già sollevato includono quanto sono simili alle cellule M in altre parti del corpo e cosa c’è di diverso nel luogo in cui sono state trovate.”

Lo ha spiegato che per molti anni il timo è stato un tessuto di interesse per gli immunologi perché la maggior parte dello sviluppo del sistema immunitario è centrato e dipendente dal timo.

“È ancora un profondo enigma in corso che continua ad attirare interesse”, ha detto. “Il timo offre indizi su come ha avuto inizio il sistema immunitario. Questo organo complicato, con così tanti diversi tipi di cellule stromali e interazioni, è responsabile della produzione di linfociti che ci proteggono dalle infezioni.”

Secondo Lo, le cellule M appena scoperte sono estremamente simili alle cellule M osservate nell’intestino e nelle vie aeree.

“Ma le cellule M del timo hanno origini di sviluppo diverse, il che costituisce di per sé un enigma interessante”, ha detto. “Dopo che si sono sviluppate, assomigliano molto a quelle che abbiamo studiato nell’intestino. Come sappiamo, le cellule M catturano virus e batteri che entrano nelle vie aeree e li trasmettono al sistema immunitario, che poi risponde agli agenti infettivi . Le cellule M stanno facendo la stessa cosa nel timo in termini di organizzazione e funzione? Questo è quello che vorremmo sapere.”

La Del Castillo, che sta lavorando per conseguire il dottorato in scienze biomediche, ha utilizzato topi geneticamente modificati per rispondere alle domande dei ricercatori israeliani.

“Abbiamo scoperto che le nuove cellule erano sparse nella regione midollare del timo”, ha detto. “Ciò ha implicazioni interessanti in termini di ruolo e compartimentazione del timo, ad esempio il modo in cui queste cellule possono funzionare per regolare la formazione dei linfociti all’interno di questo organo.”

Lo e Del Castillo sono rimasti sorpresi nello scoprire che molti passaggi coinvolti nella formazione di una risposta immunitaria in varie parti del corpo sembrano riecheggiare nel timo.

“È affascinante vedere che molte di queste prime interazioni cellulari e dello sviluppo che abbiamo studiato da vicino nel sistema immunitario periferico hanno luogo nel timo”, ha detto Lo. “Non avevamo previsto di vedere queste interazioni qui. È come guardare un breve video nel timo su ciò che sta accadendo su larga scala nella periferia.”

Il timo garantisce inoltre che i linfociti non attacchino accidentalmente i nostri stessi tessuti; il midollo del timo è il luogo in cui vengono prese queste decisioni, hanno detto gli scienziati dell’UCR.

“Le cellule M appena scoperte fanno parte di questo processo decisionale”, ha detto Del Castillo. “La produzione di anticorpi nel sistema immunitario periferico per combattere gli organismi infettivi comporta diverse fasi e molte cellule interagiscono tra loro. Ciò che è affascinante è che alcune di queste interazioni sono ricapitolate nelle prime fasi dello sviluppo delle cellule M del timo. “

Secondo Lo, le cellule M del timo potrebbero essere viste come addestrate a funzionare più tardi, quando necessario, nella periferia in modo tale da essere pronte a comunicare e interagire con altre cellule.

“Il timo è complicato perché crea un intero sistema immunitario funzionale e un repertorio, e sappiamo che molte parti componenti svolgono un ruolo nelle sue prestazioni”, ha detto. “Non ci aspettavamo che le cellule M apparissero nemmeno nel timo. Questa è, quindi, una scoperta soddisfacente perché è chiaramente collegata a processi simili che avvengono nell’intestino e nelle vie aeree, dove si trova il 60-70% delle nostre cellule infettive. gli agenti entrano nei nostri corpi.”

Il documento di ricerca, la decima pubblicazione di Lo in Naturaè intitolato “Le cellule timico-mimetiche funzionano oltre l’autotolleranza”.