Non servirebbe sempre riconoscere subito l’identità di un microrganismo per dare l’allarme. Nelle primissime fasi di un’infezione, infatti, il sistema immunitario potrebbe essere in grado di percepire anche il semplice contatto fisico con il patogeno e trasformarlo rapidamente in un segnale di allerta. È quanto emerge dallo studio “Microbial adhesion promotes Piezo1 activation to initiate innate immunity“, appena pubblicato su Nature Immunology e coordinato dall’Università degli Studi di Milano-Bicocca, in collaborazione con l’Università Statale di Milano, l’Università di Pavia e l’Università Vita-Salute San Raffaele. La ricerca, supervisionata da Francesca Granucci, docente di Patologia generale e direttrice del Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze di Milano-Bicocca, è stata guidata da Giulia Stucchi, Marco Galli e Stefano Cozzi, dello stesso dipartimento.
Una risposta che precede il riconoscimento
Ma come fa il sistema immunitario a capire, nei primi istanti di un’infezione, che un microrganismo potenzialmente pericoloso è entrato in contatto con i nostri tessuti? Secondo il modello tradizionale, le cellule immunitarie riconoscono specifiche molecole presenti sui microrganismi grazie ai Pattern Recognition Receptors (PRR), recettori specializzati nel rilevare i cosiddetti segnali molecolari di pericolo e nell’attivare la conseguente risposta infiammatoria. Questo meccanismo, tuttavia, potrebbe non essere l’unico sistema di allarme a disposizione dell’organismo. Quando un tessuto è minacciato, infatti, la velocità può fare la differenza. Prima ancora di riuscire a identificare con precisione l’agente responsabile dell’infezione, il sistema immunitario deve poter mettere in campo una prima risposta difensiva.
Il ruolo del contatto fisico
È proprio su questo passaggio che si concentra il nuovo studio. I ricercatori hanno dimostrato che le cellule immunitarie sono in grado di percepire l’adesione fisica di un microrganismo alla loro superficie e di trasformare questo stimolo meccanico in un segnale capace di avviare la risposta infiammatoria. Il contatto, dunque, non sarebbe un semplice evento fisico, ma potrebbe rappresentare un vero e proprio segnale d’allarme precoce. Il meccanismo consente al sistema immunitario di iniziare a reagire prima ancora di aver identificato il microrganismo attraverso i suoi segnali molecolari. In questo modo, la risposta innata potrebbe guadagnare tempo prezioso nelle fasi iniziali dell’infezione.
Lo studio aggiunge così un nuovo tassello alla comprensione di come l’organismo riconosce una minaccia: accanto alla capacità di individuare specifiche molecole microbiche, emerge anche la possibilità di “sentire” fisicamente la presenza del microrganismo e convertire quel contatto in una risposta immunitaria.
“Da questa ricerca emerge quindi un modello dell’immunità innata organizzato su due livelli complementari – spiega Francesca Granucci – Una prima fase estremamente rapida, nella quale il sistema immunitario percepisce che “qualcosa sta accadendo” attraverso un segnale fisico e mette immediatamente in atto una risposta di contenimento; e una seconda fase, nella quale riconosce le caratteristiche molecolari del microrganismo e sviluppa una risposta maggiormente adattata allo specifico patogeno“.
Le possibili implicazioni dello studio sono rilevanti per modulare risposte infiammatorie eccessive o, al contrario, favorire una rapida difesa locale. Ora le ricerche proseguiranno per stabilire se lo stesso meccanismo, studiato nel topo, operi anche nell’uomo.
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