Laboratorio dell’Infiammazione Sistemica
Responsabile: Dr. Claudia Casnici
Stato dell’Arte ed Obiettivi
L’infiammazione è la risposta immunitaria dei tessuti a danni dell’organismo. Il processo infiammatorio coinvolge una cascata biologica complessa caratterizzata da segnali molecolari e cellulari che alterano le risposte fisiologiche. A livello del sito di lesione, le cellule rilasciano segnali molecolari che causano una serie di modifiche nella zona interessata: dilatazione dei vasi sanguigni, aumento del flusso sanguigno, aumento della permeabilità vascolare, essudazione di liquidi contenenti proteine come le immunoglobuline e invasione di leucociti.
Molte malattie umane sono di natura infiammatoria, come ad esempio l’artrite reumatoide, la polimialgia reumatica, l’asma, la malattia di Crohn, la diverticolite (infezione dei diverticoli nel colon), e la malattia infiammatoria intestinale. Le cause di molte di queste malattie sono sconosciute, ed attualmente si sta cercando di studiare il ruolo dell’infiammazione nella loro patogenesi. Le malattie autoimmuni sistemiche, note anche come malattie infiammatorie sistemiche, sono sindromi infiammatorie che coinvolgono almeno due organi.
L’artrite reumatoide (AR) è una malattia infiammatoria sistemica cronica caratterizzata da iperplasia sinoviale, neo-angiogenesi e dalla progressiva distruzione della cartilagine e dell’osso. Diversi tipi cellulari, fra i quali le cellule immunitarie circolanti e residenti a livello dell’articolazione coinvolta, partecipano attivamente alla patogenesi dell’artrite reumatoide. Si pensa che il principale evento che caratterizza l’insorgenza della RA sia l’attivazione delle cellule T da parte di antigeni sconosciuti in un individuo geneticamente suscettibile. L’attivazione di cellule T provoca la proliferazione dei sinoviociti, delle cellule endoteliali e di altre cellule proinfiammatorie, così come l’induzione della formazione di autoanticorpi e la secrezione di citochine proinfiammatorie e di proteasi.
Molti agenti farmacologici si sono dimostrati utili nel controllo della AR, come ad esempio le proteine solubili dei recettori delle citochine e gli anticorpi monoclonali umanizzati, ma è tuttavia ancora particolarmente difficile la gestione efficace a lungo termine, nonostante i recenti sviluppi nella diagnosi e nel trattamento precoce aggressivo della malattia. Attualmente si stanno producendo numerosi sforzi nello sviluppo di terapie che regolino l’infiammazione artritica, controllando l’attivazione dei sinoviociti, sopprimendo citochine rilasciate da cellule immunitarie e inibendo l’espressione di enzimi degradativi.
La nostra ricerca si propone di monitorare la fisiopatogenesi della AR, anche attraverso lo sviluppo di piattaforme innovative microfludiche multiparametriche, che permettono l’analisi simultanea di più parametri nelle popolazioni di cellule principalmente coinvolte nella AR, come sinoviociti e linfociti T. Tali cellule vengono isolate dalla membrana e dal liquido sinoviale di pazienti con artrite reumatoide, e viene successivamente valutata l’espressione e / o la produzione di citochine pro-infiammatorie e anti-infiammatorie nonché la proliferazione cellulare.
In particolare, ci proponiamo di analizzare i meccanismi di comunicazione tra fibroblasti sinoviali e linfociti T all’interno del microambiente sinoviale, al fine di identificare i parametri chiave da correlare con le fasi della malattia, ed identificare molecole candidate, che modulino positivamente l’azione anti-infiammatoria, da poter utilizzare nelle strategie terapeutiche per i pazienti affetti da AR.
Recentemente, ci siamo concentrati sulla possibilità di ricreare “in vitro” il microambiente sinoviale, che rappresenta lo scenario principale della malattia, e abbiamo valutato l’uso di liquido sinoviale, ottenuto da pazienti affetti da AR, come condizione ottimale in coltura per eseguire studi sui fibroblasti sinoviali “in vitro” (Casnici C. et al., Mediators of inflammation, 2014 in press). I nostri risultati sottolineano l’importanza di utilizzare liquido sinoviale AR in studi “in vitro” che coinvolgono le cellule AR, al fine di riprodurre fedelmente il caratteristico ambiente fisiopatologico delle articolazioni AR. In tal modo, è possibile ottenere informazioni più precise sia per chiarire la patogenesi dell’artrite reumatoide, sia per valutare l’efficacia terapeutica di nuove molecole.