Un atlante cellulare per svelare i segreti della rettocolite ulcerosa

Un atlante cellulare per svelare i segreti della rettocolite ulcerosa

02/03/2020 - 12:13

Le malattie infiammatorie croniche intestinali, che includono la malattia di Crohn e la colite ulcerosa, sono delle malattie dolorose dalle quali non è possibile guarire del tutto e colpiscono circa 200mila persone in Italia. A oggi, purtroppo, il meccanismo sottostante queste malattie non è ancora ben compreso. Anche i pazienti che presentano la stessa diagnosi possono sperimentare sintomi differenti tra loro e rispondere in maniera diversa alle terapie. Inoltre, non è facile prevedere quando si presenteranno fasi di riacutizzazione della malattia.

Uno strumento prezioso per chi soffre di colite ulcerosa

Per migliorare la comprensione di queste malattie, in particolare della colite ulcerosa, affinare la diagnosi e personalizzare sempre di più le terapie c’è ora uno strumento in più: un atlante ad altissima risoluzione delle cellule del colon retto sane e malate. Questo strumento permetterà ai ricercatori di mappare l’attività molecolare ed esaminare la biologia specifica di quelle cellule che, nei pazienti con la colite ulcerosa, presentano cambiamenti significativi.
A realizzare questa mappa è stato un team multidisciplinare composto da clinici, biologi molecolari, data scientist e altri ricercatori guidato da Ramnik Xavier, co-direttore del programma di malattie infettive e microbioma del Broad Institute del MIT e di Harvard e direttore del Centro di biologia computazionale e integrativa del Massachusetts General Hospital di Boston. Lo studio, parte del progetto internazionale Atlante delle cellule umane (Human Cell Atlas), è stato pubblicato sulla rivista Cell.

L’analisi su individui sani e pazienti con Malattie infiammatorie Croniche Intestinali

I ricercatori hanno prelevato ben 366.650 cellule da 30 individui (questi erano sia pazienti affetti da Malattie Infiammatorie Croniche Intestinali sia individui sani) e le hanno esaminate una per una per individuare su quali cellule e quali percorsi cellulari agiscono i geni associati alla malattia scoperti finora. Usando il nuovo atlante cellulare, i ricercatori hanno determinato sia i tipi cellulari che esprimono questi geni sia le loro possibili funzioni. I dati hanno portato a definire ben 51 sottoinsiemi cellulari che possono essere coinvolti nella colite ulcerosa.
Secondo quanto descritto nello studio, negli intestini malati avverrebbe una vera e propria riprogrammazione della rete cellulare. I campioni di tessuti dei pazienti e degli individui sani, infatti, hanno mostrato differenze significative sia nella presenza di alcune cellule sia delle loro interazioni le une con le altre.
Per esempio, nei campioni prelevati dai pazienti, i ricercatori hanno riscontrato una proporzione più alta di alcune cellule T che co-esprimono due geni coinvolti nella malattia (i geni CD8 e IL-17) e che formerebbero dei veri e propri centri di interazione tra cellule. Era presente in quantità molto più elevata che non nei pazienti sani anche un tipo particolare di fibroblasti (che sono cellule del tessuto connettivo) solitamente associato a uno stato infiammatorio.
Gli studiosi hanno anche trovato, nel colon dei pazienti con colite ulcerosa, un raro sottoinsieme di cellule epiteliali chiamate “cellule simili alle cellule-M” che normalmente si trovano solo nel piccolo intestino. Inoltre, hanno individuato altri geni che potrebbero incrementare il rischio di colite ulcerosa nonché alcuni sottoinsiemi cellulari coinvolti nella resistenza ai farmaci: un problema che colpisce circa un terzo dei pazienti.
Secondo gli studiosi, questo atlante potrebbe fornire anche indicazioni utili per determinare quali sottoinsiemi cellulari esprimono varianti genetiche rilevanti in altre malattie, magari altrettanto complesse quanto le malattie croniche intestinali.


Fonte:

Christopher S. Smillie et al. Intra- and Inter-cellular Rewiring of the Human Colon during Ulcerative Colitis, Cell (2019). DOI: 10.1016/j.cell.2019.06.029
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0092867419307329