Il trapianto d’organo rappresenta la terapia di elezione per pazienti affetti da insufficienza d’organo e la somministrazione di una terapia immunosoppressiva risulta fondamentale per il buon esito del trapianto. Nella pratica clinica la gestione dei farmaci immunodepressori risulta complessa per prevenire, da un lato, episodi di rigetto o evitare, dall’altro, effetti collaterali.
Risulta quindi di estrema importanza la comprensione dei meccanismi che stanno alla base delle reazioni del sistema immunitario, che possono indurre una reazione di rigetto o di tolleranza dell’organo trapiantato, al fine di personalizzare la terapia immunosoppressiva.
Negli ultimi anni, il numero di pazienti in attesa di trapianto renale, che presentano alloanticorpi diretti contro gli antigeni HLA e non-HLA, è aumentato, costituendo una controindicazione al trapianto ed allungando, di conseguenza, la permanenza in lista di attesa.
Il ruolo svolto dal complesso HLA-G, complesso maggiore di istocompatibilità non classico di classe I, è stato esaminato negli studi relativi ai trapianti, vista anche la sua funzione tollerogenica ed antinfiammatoria in contesti fisio-patologici quali gravidanza, patologie autoimmuni e neoplasie: è stato osservato che l’espressione di tale complesso nel siero e sulla popolazione linfocitaria è associata alla tolleranza dell’organo trapiantato.
Numerose evidenze dimostrano inoltre il contributo dei linfociti T regolatori (Treg) CD4+CD25+FOXP3+ nel modulare la risposta immunitaria in differenti modelli animali e nel contesto trapiantologico, tanto da ipotizzare un loro potenziale impiego come markers di tolleranza, rigetto o predittività dell'outcome del trapianto (Salcido-Ochoa F et al. 2012 [1] (full text)). Precedentemente abbiamo dimostrato l’azione positiva in vitro di NGAL (Neutrophil Gelatinase Associated Lipocalin), noto biomarker di danno renale (Wasung M. E. et al. 2015 [2]), sull’espressione di HLA-G, riconosciuta molecola tollerogenica, da parte di popolazioni linfocitarie Treg, derivate da soggetti normali (La Manna G et al. 2014 [3] (full text)).
In questo studio abbiamo valutato l’effetto di NGAL sull’espressione di HLA-G e l’influenza sulle popolazioni linfocitarie attivate in soggetti in trattamento emodialitico ed iperimmuni.
Lo studio ha coinvolto soggetti sani (n= 5), pazienti in emodialisi non iperimmuni (n= 6) ed iperimmuni (n= 4). Le analisi sono state effettuate su cellule mononucleate da sangue periferico (PBMC), isolate mediante separazione su gradiente, poste in coltura in RPMI, 10% FBS ed attivate con fitoemoagglutinina (PHA).
I PBMC sono stati trattati con differenti concentrazioni di NGAL (80, 320 e 640 ng/mL).
Al termine delle 72h, i PBMC sono stati raccolti e fissati per le analisi del ciclo cellulare e citofluorimetrica, atta a valutare l’espressione di alcuni markers specifici dei linfociti T regolatori (CD4, CD25, FOXP3) e l’espressione di HLA-G da parte di questa popolazione.
In seguito al trattamento con dosi incrementali di NGAL (80-320-640 ng/ml), l’analisi del ciclo cellulare della popolazione linfocitaria mostra in tutti i gruppi in studio un aumento della percentuale di cellule in fase G0-G1, che si traduce in un blocco della proliferazione cellulare, in maniera dipendente alla concentrazione di lipocalina utilizzata (Figura 1).
L’analisi citofluorimetrica ha evidenziato una diversa risposta al trattamento con NGAL nei gruppi studiati. Concentrandoci, infatti, sulla popolazione T regolatoria CD4+CD25+FOXP3+ (Figura 2), si evidenzia un aumento della loro percentuale nei PBMC in analisi, e un aumento dell'espressione di HLA-G (Figura 3) da parte degli stessi Treg nei soggetti non iperimmuni, in modo comparabile ai controlli sani.
Contrariamente, nei pazienti iperimmuni, l’espressione di HLA-G e la percentuale di Treg non aumentano in seguito al trattamento con NGAL, mantenendo un andamento costante (Figure 4-5).
Questi risultati dimostrano un effetto immunomodulatorio di NGAL sulla popolazione linfocitaria derivata da soggetti non iperimmuni, per cui possiamo ipotizzare che tale gruppo risponde al trattamento con meccanismi similari al gruppo di controllo.
Nei soggetti iperimmuni l’effetto di NGAL si discosta in modo evidente. Pertanto è possibile che intervengano altri meccanismi all’interno della popolazione linfocitaria, tali da inibire i pathway che agiscono sui linfociti T regolatori, sull’aumento della loro espressione di HLA-G e, di conseguenza, sull’effetto immunomodulatorio atteso.
[1] Salcido-Ochoa F, Yusof N, Hue SS et al. Are we ready for the use of foxp3(+) regulatory T cells for immunodiagnosis and immunotherapy in kidney transplantation? Journal of transplantation 2012;2012:397952 (full text)
[2] Wasung ME, Chawla LS, Madero M et al. Biomarkers of renal function, which and when? Clinica chimica acta; international journal of clinical chemistry 2015 Jan 1;438:350-7
[3] La Manna G, Ghinatti G, Tazzari PL et al. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin increases HLA-G(+)/FoxP3(+) T-regulatory cell population in an in vitro model of PBMC. PloS one 2014;9(2):e89497 (full text)
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