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Attività microbicida dei neutrofili : i meccanismi cellullari e molecolari e loro disfunzioni
La bactéricidie des neutrophiles: mécanismes cellulaires et moléculaires et leurs dysfonctions
Defendi, Federica
2010-04-22
Contributor(s)
Decleva, Eva
Abstract
In questa tesi ci siamo proposti di riesaminare i meccanismi implicati nell’attività microbicida dei neutrofili, alla luce delle nuove ipotesi proposte recentemente, impiegando una metodica corretta di misura del killing microbico da noi recentemente messa a punto. Nel complesso, i risultati da noi ottenuti provano che l’attività NADPH ossidasica è indispensabile per il killing di certi microrganismi (quali S. aureus e C. albicans) ma non per altri (quali E. coli) che sono uccisi efficacemente anche in assenza di burst respiratorio. I flussi di ioni potassio e l’alcalinizzazione del pH intrafagosomale, indotti dall’attivazione del complesso ossidasi, non sono necessari al killing di S. aureus e C. albicans, il cui killing NADPH ossidasi-dipendente è mediato quasi esclsivamente dalla mieloperossidasi. Le correnti di ioni K+ sembrano responsabili dell’attività microbicida residua dei neutrofili MPO-deficienti, a lunghi tempi di incubazione.
I meccanismi implicati nell’attività microbicida dei neutrofili sono stati studiati anche ricorrendo ad un modello sperimentale ampiamente utilizzato in letteratura per le ricerche sul funzionamento del complesso NADPH ossidasi: la linea cellulare PLB-985 differenziabile in neutrophils-like. In questo contesto, i risultati da noi ottenuti suggeriscono che la produzione di ROS da parte delle linea cellulare PLB-985 in risposta a stimoli particolati (microrganismi opsonizzati) è sensibilmente più debole rispetto ai PMN. Tale burst respiratorio è responsabile di un’attività microbicida, nei confronti di microrganismi sensibili ai meccanismi di killing ossigeno-dipendenti (S. aureus e C. albicans), paragonabile a quella dei PMN a tempi brevi di incubazione; prolungando i tempi di fagocitosi, il potere microbicida di queste cellule risulta invece abolito. Nei confronti di E. coli, battere sensibile ai processi di killing ossigeno-indipendenti, l’attività microbicida delle cellule PLB-985 risulta parzialmente difettosa se paragonata ai neutrofili La super-produzione di anioni superossido, evidenziata nelle cellule PLB-985 DloopNox4-Nox2 (cellule in cui la seconda ansa intracellulare di No2 é sostituita da quella dell’ossidasi omologa Nox4) in risposta a stimoli solubili e particolati, non è accompagnata da un’aumentata capacità microbicida di queste cellule nei confronti di S. aureus, C. albicans ed E. coli. Nelle cellule PLB-985 i processi microbicidi non ossidativi risultano compromessi, a causa della carenza parziale (MPO, elastasi, catepsina G, β-glucuronidasi, CD11b) o totale (lattoferrina, lisozima, MMP-8, MMP-9) degli enzimi e delle proteine granulari coinvolti nell’attività antimicrobica e a causa della loro difettosa esocitosi.. In particolare, i nostri risultati suggeriscono un difetto a livello della biogenesi dei granuli specifici e terziari.
Il ridotto funzionamento del complesso enzimatico NADPH ossidasi è alla base di una rara malattia genetica, la malattia granulomatosa cronica. Parte di questo lavoro di tesi è stata dedicata alla caratterizzazione di un caso atipico di CGD, la forma X91-. I risultati ottenuti ci hanno permesso di dimostrare che la nuova mutazione da noi descritta nel promotore del gene CYBB (inserzione di una T nella posizione da -54T a -57T) é responsabile della ridotta associazione dei fattori di trascrizione ets con la regione promotrice, impedisce una normale espressione del gene nei neutrofili dei pazienti ed é correlata alla ridotta attività ossidasica misurata in tutta la popolazione di granulociti; l’espressione e l’attività funzionale della NADPH ossidasi appaiono invece normali negli eosinofili, suggerendo che l’espressione di gp91phox in queste cellule é regolata da fattori di trascrizione differenti da quelli operanti nei neutrofili. Infine, l’attività ossidasica residua (5-7% del normale) non é di per sé sufficiente a garantire un’attività di killing nei confronti di S. aureus e C. albicans e a proteggere il paziente contro le infezioni .
Insegnamento
Publisher
Università degli studi di Trieste
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