Perché il nostro sistema immunitario ricorda le vaccinazioni per decenni
Il riposo metabolico è la chiave per una memoria immunologica di lunga durata
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Perché il sistema immunitario umano spesso ricorda una vaccinazione per tutta la vita? I ricercatori della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) e dell'Universitätsklinikum Erlangen hanno ora indagato su questa domanda. Il loro studio fornisce una risposta sorprendentemente chiara: Le cellule immunitarie responsabili della memoria immunologica sembrano passare precocemente a una sorta di modalità standby. In questo stato possono sopravvivere per molti decenni. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Immunology.
Il team di ricerca ha utilizzato come sistema modello la vaccinazione contro la febbre gialla. A ragione, perché è considerata uno dei migliori esempi di vaccinazione efficace nell'uomo. Per la maggior parte delle persone, richiede una sola iniezione. Tuttavia, il suo effetto protettivo è eccezionalmente forte e spesso dura tutta la vita. Questo rende la vaccinazione ideale come "modello" per capire come si sviluppa una memoria immunologica stabile.
I ricercatori hanno esaminato più di 50 adulti sani che avevano appena ricevuto una vaccinazione contro la febbre gialla e hanno seguito la loro risposta immunitaria per un anno intero. Hanno anche analizzato campioni di sangue di individui vaccinati contro la febbre gialla tra sette e 26 anni prima. Ciò ha permesso di confrontare direttamente le caratteristiche delle cellule immunitarie dell'organismo poco dopo la vaccinazione e quelle che esse mantengono per decenni.
Combattenti agguerriti, sentinelle longeve
L'équipe ha concentrato la propria attenzione sui cosiddetti linfociti T. Esistono diversi tipi di queste cellule. Nell'organismo esistono molti tipi diversi di queste cellule, ognuna specializzata per una specifica categoria di agenti patogeni. Dopo un'infezione da febbre gialla (o una vaccinazione), i tipi di linfociti T che colpiscono le cellule del corpo infettate dal virus della febbre gialla si moltiplicano. In questo modo si crea rapidamente un intero arsenale di cellule immunitarie adatte. La maggior parte di esse muore dopo aver combattuto con successo il virus. Tuttavia, alcune "cellule di memoria" persistono a lungo termine.
Anche all'inizio della risposta immunitaria, non tutte le cellule T sono dedicate alla difesa dagli agenti patogeni. Alcune rimangono a fare la guardia in futuro, spesso per molti decenni. "In caso di nuova infezione, possono moltiplicarsi molto rapidamente", spiega il Prof. Dr. Kilian Schober, Professore Heisenberg di Immunologia delle cellule T presso l'Istituto di Microbiologia (Direttore: Prof. Dr. Christian Bogdan) dell'Uniklinikum Erlangen, che ha guidato lo studio. "Il sistema immunitario reagisce quindi molto più rapidamente di quando incontra per la prima volta l'agente patogeno e può bloccare l'infezione sul nascere". Questa memoria immunologica è anche il motivo principale per cui la vaccinazione protegge dalle malattie.
Sopravvivenza a bassa velocità
Ma in cosa differiscono esattamente queste cellule T di memoria a lunga durata dalle loro sorelle attive nella difesa dalle infezioni? Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno misurato, tra gli altri fattori, il tasso metabolico delle cellule T specifiche per la febbre gialla. "Siamo stati in grado di dimostrare che alcune di esse, in particolare quelle che poi formano la memoria immunologica, passano precocemente a una sorta di modalità di risparmio energetico", spiega Sina Frischholz del gruppo di ricerca di Schober, che ha svolto la maggior parte del lavoro sperimentale nell'ambito del suo dottorato. "Rallentano notevolmente il loro metabolismo e possono così sopravvivere per anni e decenni".
Il team è rimasto sorpreso dalla chiarezza con cui questo principio è emerso. "Le cellule immunitarie più longeve non sono quelle più attive, ma quelle che imparano molto presto a usare con parsimonia le loro riserve energetiche", sottolinea Frischholz. Una delle sostanze utilizzate dal team per le misurazioni è la puromicina. Più una cellula è attiva, più questa sostanza viene incorporata nelle sue proteine. Utilizzando questa correlazione, i ricercatori sono stati in grado di determinare come l'attività metabolica delle singole cellule T fosse influenzata dalla vaccinazione contro la febbre gialla. "Questi dati lo dimostrano molto chiaramente: La memoria immunitaria a lungo termine si basa sul contenimento, non su un'attività costantemente elevata", spiega il collega di Schober, il dottor Ev-Marie Schuster, che ha contribuito con la sua esperienza nel campo del metabolismo cellulare.
Questo modello era già evidente nelle prime settimane dopo la vaccinazione ed è stato confermato in soggetti che si erano vaccinati da molti anni. La grande quantità e varietà di valori misurati ha richiesto elaborate valutazioni computerizzate. "Solo attraverso un'analisi bioinformatica sistematica siamo stati in grado di riconoscere la stabilità di questo programma di risparmio energetico nel corso dei decenni", afferma la dottoressa Myriam Grotz, responsabile dell'analisi dei dati.
Le osservazioni valgono anche per la vaccinazione Covid
Per assicurarsi che si tratti di un principio generale, il team ha testato i risultati in due diversi modelli murini di infezioni batteriche e virali. I ricercatori hanno anche esaminato individui che avevano ricevuto di recente una vaccinazione contro la SARS-CoV-2. La correlazione trovata era evidente anche in queste analisi. "Questo dimostra che il riposo metabolico non è un caso particolare della vaccinazione contro la febbre gialla, ma un principio fondamentale dell'immunobiologia delle cellule della memoria", afferma il professor Schober.
Un sistema immunitario permanentemente forte non si basa quindi su prestazioni di picco costanti. "Il fattore chiave sembra essere la capacità delle singole cellule immunitarie di rallentare al momento giusto, rimanendo così operative per decenni", sottolinea Schober. "Questo cambia la nostra comprensione di come si sviluppa l'immunità di lunga durata e potrebbe contribuire allo sviluppo di vaccini e immunoterapie più mirati".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Sina Frischholz, Ev-Marie Schuster, Myriam Grotz, Christine Schülein, Julia Benz, Katharina Kocher, Lucia Klotz, Szilard Varga, Theresa Hiltner, Rayya Alsalameh, ... Simon Rothenfußer, Dirk H. Busch, Christian Bogdan, Kilian Schober; "Metabolic quiescence of naive-like memory T cells precedes and maintains antigen-specific T cell memory"; Nature Immunology, 2026-2-24
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