Durante un attacco di asma, le cellule immunitarie linfoidi innate di gruppo 2 (ILC2) possono diventare iperattive, causando un'infiammazione eccessiva e una stenosi delle vie aeree, con conseguenti difficoltà respiratorie. Questo nuovo studio condotto dai ricercatori della Keck School of Medicine della University of Southern California ha fatto chiarezza sui fondamenti biologici del fenomeno, scoprendo dettagli chiave sul meccanismo alla base del collegamento, incluso il fatto che le ILC2 dipendono dal ferro per generare energia. 

I risultati potrebbero portare a nuovi trattamenti che offrono sollievo ai pazienti con asma e una serie di altre malattie allergiche.

Da una serie di test su cellule è emerso che le ILC2 utilizzano il ferro per alimentare una serie di processi cellulari, rendendolo quindi strumentale nell'attivazione delle cellule immunitarie. Nei modelli sperimentali animali, prevenire l'assorbimento del ferro nelle ILC2 ha ridotto la gravità dei sintomi dell'asma.

Nelle cellule umane, l'aumento dell'attività di ILC2 e l'assorbimento del ferro sono stati correlati con la gravità dell'asma, suggerendo che gli ILC2 e il ferro svolgono un ruolo importante nei casi più gravi della malattia. Lo studio è pubblicato sulla rivista Science Translational Medicine.

“Questa è la prima volta che è stato dimostrato che il ferro è un importante regolatore metabolico delle cellule immunitarie polmonari come le ILC2, consentendo loro di generare energia”, hanno commentato i ricercatori. Aggiungendo che “questo è utile per il trattamento delle malattie, perché fare dell'energia di una cellula un bersaglio può permetterci di aumentare o diminuire selettivamente la sua funzione”.

I risultati si basano sulla più ampia ricerca del team sulle ILC2, comprese le recenti intuizioni su una proteina che può impedire alle cellule immunitarie di diventare iperattive in uno studio pubblicato sul Journal of Experimental Medicine. I ricercatori hanno lavorato a stretto contatto con il dipartimento di medicina della Keck School, testando le loro scoperte nelle cellule umane per garantire che possano passare dal laboratorio alla clinica il più rapidamente possibile.

"Abbiamo farmaci limitati oltre agli steroidi per i pazienti con asma", ha detto Omid Akbari, professore di microbiologia molecolare e immunologia presso la Keck School of Medicine e autore senior dello studio. "Gli inalatori e gli steroidi orali possono controllare i sintomi per mantenere in vita i pazienti, ma non stanno agendo sulla fisiopatologia sottostante della malattia. Speriamo che la nostra ricerca possa offrire una soluzione migliore".

Targeting delle cellule ILC2

I risultati indicano una nuova potenziale terapia per l'asma allergico che, a differenza dei trattamenti steroidei, affronta effettivamente la causa sottostante della malattia.

"Non possiamo esaurire il sistema biologico del ferro, che è un elemento essenziale per il trasporto dell'ossigeno nel corpo", ha detto Akbari. "Ma limitare la disponibilità di ferro alle cellule immunitarie dei polmoni potrebbe ridurre l'esacerbazione dell'asma durante un attacco acuto. Questo approccio apre anche la strada al trattamento di altre malattie polmonari immuno-mediate e infiammatorie, come il Covid".

Inoltre, i risultati potrebbero aiutare a fornire sollievo per altre malattie allergiche, tra cui eczema, dermatite, febbre da fieno, rinite e allergie alimentari, in cui anche le cellule ILC2 diventano iperattive.

Successivamente, i ricercatori mirano a trovare un modo limitato per colpire le cellule ILC2 nei polmoni, al fine di ridurre l'assorbimento di ferro a livello locale senza influire su altri sistemi del corpo.

Bibliografia

Hurrell B, et al. Iron controls the development of airway hyperreactivity by regulating ILC2 metabolism and effector function. Science Translational Medicine 2024. DOI: 10.1126/scitranslmed.adk4728. www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adk4728

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