Noile cercetări identifică factori care controlează interacţiunea dintre celulele ucigaşe naturale (NK), parte din răspunsul imun înnăscut care reprezintă prima linie de apărare a organismului, cu celulele tumorale, infecţii virale şi transplanturi de organe. De asemenea, cercetătorii oferă o posibilă explicaţie pentru pierderea funcţiei principale citotoxice a celulelor NK în cancerele solide şi alte boli.
Celulele citotoxice NK pot ucide în mod eficient celulele ţintă din sânge, dar eşuează atunci când trebuie să omoare celulele infectate şi canceroase din ţesuturi şi organe solide, precum piele, tractul gastro-intestinal, pancreas şi sân.
Faptul că celulelor ucigaşe NK le lipseşte complet funcţia de a ucide celulele infectate şi canceroase în organele solide i-a nedumerit pe specialiştii care studiază biologia acestor celule de peste 60 de ani, spune dr. Shawn Demehri, imunolog şi dermatolog în oncologie, cercetător principal la centrul pentru imunologia cancerului şi centrul de cercetare a biologiei cutanate din cadrul Massachusetts General Hospital.
Cercetările dr. Demehri din ultimii ani dezvăluie o explicaţie inedită asupra motivului pentru care celulele citotoxice NK îşi pierd capacitatea de a ucide celulele ţintă din organele solide: organele sunt alcătuite din celule încorporate într-o matrice extracelulară densă (ECM), o matrice elaborată de proteine care formează o „schelă“ de susţinere pentru a menţine structura şi integritatea organelor. Interacţiunile dintre celulele NK şi proteinele ECM conduc la o schimbare imediată a funcţiei principale a celulelor NK citotoxice, care se transformă din celule ucigaşe în celulele ajutătoare (celule helper), atunci când ies din vasele de sânge şi intră în organele solide. Ca celule ajutătoare, celulele NK produc molecule care activează şi susţin alte celule imune vecine.
Echipa de cercetători condusă de dr. Demehri a emis teoria că răspunsul citotoxic rapid al limfocitelor NK din sânge şi răspunsul întârziat al celulelor ajutătoare (helper) în ţesuturi şi organe pot fi explicate de presiunea selecţiei evolutive pentru a prelungi supravieţuirea umană.
„Când vine vorba de infecţiile din sânge, celulele NK preiau imediat controlul pentru a asigura supravieţuirea gazdei; pe de altă parte, prin renunţarea (suprimarea) la funcţia ucigaşă principală în ţesuturile periferice, celulele citotoxice NK ar putea împiedica o reacţie exagerată la un pericol localizat, care ar putea predispune pacientul la leziuni tisulare excesive şi la dezvoltarea inflamaţiei cronice. În timp ce, trecerea la o funcţie de ajutor pentru dezvoltarea unui răspuns imun adaptiv mai bine direcţionat şi mai puternic ar putea fi cea mai potrivită pentru a combate infecţiile virale din ţesuturile periferice“, explică dr. Demehri.
În prezentul studiu, pe modele de transplant de piele şi modelele de melanom de şoarece, cercetătorii au identificat colagenul şi elastina, două proteine majore în ECM care se găsesc din abundenţă în organele solide, ca fiind principalii reglatori ai funcţiei celulelor NK în ţesuturi şi cancere.
„Descoperirea fundamentală a modului în care celulele NK sunt reglate în ţesuturile periferice are implicaţii ample pentru pacienţii cu diferite afecţiuni de sănătate. Strategiile de modulare a interacţiunii dintre celulele NK şi ECM în organe pot oferi terapii noi pentru combaterea cancerelor solide, a infecţiilor virale, a afecţiunilor inflamatorii, a bolilor autoimune şi a fibrozei şi pentru a îmbunătăţi transplantul de organe“, spune coautorul principal Maulik Vyas, membru postdoctoral al centrului de imunologie a cancerului din cadrul MGH.
Oamenii de ştiinţă au arătat pentru prima dată că medicamentul losartan, care este utilizat în mod curent pentru tratarea hipertensiunii arteriale, poate determina un melanom, care anterior era rezistent, să devină sensibil la acţiunea celulelor citotoxice NK prin blocarea depunerii de colagen în tumoră. Constatarea este semnificativă, deoarece colagenul este adesea abundent în cancerele solide, inclusiv în cancerele sânului şi cele pancreatice.
„Datele noastre susţin puternic conceptul blocării interacţiunilor dintre colagen şi celulele NK în combinaţie cu imunoterapiile actuale, pentru un tratament optim al cancerelor solide. Descoperirile noastre oferă o motivaţie puternică pentru cercetările viitoare, pentru a înţelege pe deplin modul în care proteinele ECM reglează NK şi alte răspunsuri ale celulelor imune în organismul sănătos sau în cazul bolilor. Acest lucru va extinde foarte mult dezvoltarea terapiilor viitoare care exploatează interacţiunile dintre proteinele ECM şi sistemul imunitar în tratamentul unei mari varietăţi de boli“, a mai precizat Vyas.
Descoperirile cercetătorilor de la Massachusetts General Hospital, ar putea fi folosite pentru a ajuta la protejarea pacienţilor împotriva cancerului, agenţilor patogeni invadatori, respingerea transplantului, şi bolilor autoimune şi inflamatorii.
Rezultatele cercetării sunt publicate în Science Advances.
