Dottorato in MEDICINA SPERIMENTALE

Titolo della tesi: Ruolo dell’estrogeno nella regolazione della risposta immunitaria umana: focus sui recettori degli estrogeni

Gli estrogeni, in particolare il 17β-estradiolo (E2), svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione della funzione immunitaria e contribuiscono alle differenze osservate tra i sessi nelle risposte immunomediate. I loro effetti biologici sono mediati da due distinte forme di recettori intracellulari, ERα ed ERβ, che, una volta attivati, agiscono come fattori di trascrizione nucleari ligando-dipendenti, inducendo effetti di tipo “genomico”. Sebbene la maggior parte delle cellule immunitarie umane esprima entrambi i recettori, la loro localizzazione subcellulare e l’effettivo contributo alla modulazione fenotipica e funzionale dell’immunità rimangono ancora poco definiti. Inoltre, pur essendo nota l’attività immunosoppressiva degli estrogeni durante la gravidanza, non sono ancora stati completamente descritti i meccanismi alla base di questo effetto. Gli obiettivi del presente progetto di ricerca sono stati quelli di analizzare l’espressione e la distribuzione di ERα ed ERβ in cellule del sistema immunitario umano, in particolare monociti, cellule dendritiche (DC), linfociti T e cellule iNKT (invariant Natural Killer T cells) e di valutare gli effetti dell’E2, utilizzato a concentrazioni fisiologiche tipiche della gravidanza, sulla risposta immunitaria innata mediata dalle DC differenziate da monociti umani e sulla risposta immunitaria adattativa mediata da linfociti T e iNKT umane. A questo scopo sono stati analizzati: i) l’espressione dei recettori in condizioni basali e dopo stimolazione con E2; ii) gli effetti dell’ormone sulla differenziazione, maturazione, secrezione di citochine e funzione di presentazione dell’antigene da parte delle DC; iii) la risposta antigene-specifica da parte di linfociti T e iNKT in termini di proliferazione e produzione di citochine. I risultati ottenuti mostrano che, nei linfociti T e nelle DC di soggetti sani, l’E2, a concentrazioni tipiche della gravidanza, induce una parziale localizzazione di ERα nei lipid rafts, regioni specializzate della membrana plasmatica, ricche di colesterolo e sfingolipidi. Si è osservato, inoltre, che l’E2 non interferisce con il differenziamento dei monociti in DC, suggerendo che l’attivazione dei recettori ERα/ERβ non altera i pathways di segnalazione citochino-dipendenti coinvolti in tale processo. Nelle DC già differenziate, l’E2 non induce per sé la maturazione delle DC, ma è in grado di inibire l’up-regolazione delle molecole del complesso maggiore di istocompatibilità (Major Histocompatibily Complex, MHC) di II classe indotta da stimolazione con lipopolisaccaride batterico (LPS) e la conseguente presentazione dell’antigene e proliferazione dei linfociti T CD4⁺ in una reazione linfocitaria mista (Mixed Lymphocyte Reaction, MLR). Infine, è stato osservato che l’E2 agisce direttamente sui linfociti T, riducendo la produzione di citochine pro-infiammatorie (IFN-γ, TNF-α e IL-17) e inibendo l’espansione delle cellule iNKT α-galactosylceramide (α- GalCer)-specifiche. In conclusione, i dati ottenuti nel corso del progetto di dottorato confermano il ruolo immunosoppressivo dell’estrogeno osservato durante la gravidanza − fondamentale per il mantenimento della tolleranza materno-fetale – e mostrano come tale effetto si rifletta in una modulazione significativa sia della risposta immunitaria innata che adattativa umana. Inoltre, l’identificazione di ERα nei lipid rafts di linfociti T e DC apre nuove prospettive sul possibile coinvolgimento di questi microdomini di membrana nell’attivazione di vie di segnalazione non genomiche indotte dall’E2, potenzialmente responsabili della regolazione rapida e fine delle risposte immunitarie. L’inibizione, da parte degli estrogeni ad alta concentrazione, della risposta antigene-specifica delle cellule iNKT, apre un nuovo scenario sui possibili effetti di questi ormoni nella regolazione della risposta di questa popolazione linfocitaria, che riveste un ruolo cruciale sia nei processi infettivi che nello sviluppo delle patologie autoimmuni. Nel complesso, l’E2, a concentrazioni elevate corrispondenti a quelle riscontrabili durante la gravidanza, è in grado di modulare selettivamente la funzione delle cellule del sistema immunitario rappresentando un importante meccanismo protettivo nei confronti delle malattie autoimmuni. I dati ottenuti suggeriscono l’utilizzo di fitoestrogeni o di agonisti selettivi dei recettori estrogenici per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche nelle malattie immunomediate.