La famiglia di proteine IL-6 ha una cattiva reputazione: può favorire l’infiammazione, l’artrite, le malattie autoimmuni e persino il cancro. Nonostante questo, un nuovo studio ha rivelato l’importanza dell’IL-6 e dei geni associati per il mantenimento e la rigenerazione della cartilagine sia nelle articolazioni che nelle placche di crescita che consentono la crescita scheletrica nei bambini.
Una malattia autoimmune è una condizione in cui il sistema immunitario attacca erroneamente l’organismo. Il sistema immunitario normalmente protegge da germi come batteri e virus. Quando percepisce questi invasori stranieri, invia un esercito di cellule combattenti per attaccarli. Normalmente, il sistema immunitario può dire la differenza tra le cellule estranee e le tue stesse cellule.
In una malattia autoimmune, il sistema immunitario scambia una parte dell’organismo, come le articolazioni o la pelle, come estranea. Rilascia proteine chiamate autoanticorpi che attaccano le cellule sane. Alcune malattie autoimmuni colpiscono solo un organo. Il diabete di tipo 1 danneggia il pancreas. Altre malattie, come il lupus eritematoso sistemico (LES), colpiscono l’intero corpo.
Poiché l’incidenza delle malattie autoimmuni è in aumento, i ricercatori sospettano che potrebbero essere coinvolti anche fattori ambientali come infezioni ed esposizione a sostanze chimiche o solventi.
Nell’artrite reumatoide (AR), il sistema immunitario attacca le articolazioni. Questo attacco provoca arrossamento, calore, indolenzimento e rigidità delle articolazioni. A differenza dell’artrosi, che colpisce comunemente le persone che invecchiano, l’AR può iniziare già a partire dai 30 anni o prima.
Nella psoriasi e artrite psoriasica Le cellule della pelle normalmente crescono e poi si liberano quando non sono più necessarie. la psoriasi fa sì che le cellule della pelle si moltiplichino troppo rapidamente. Le cellule extra si accumulano e formano macchie rosse infiammate, comunemente con scaglie di placca bianco-argento sulla pelle.
Fino al 30% delle persone con psoriasi sviluppa anche gonfiore, rigidità e dolore alle articolazioni. Questa forma della malattia è chiamata artrite psoriasica.
I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Communications Biology.
Gene correlato all’artrite: ecco cosa dice la ricerca
“Mostriamo, per la prima volta, che la famiglia IL-6, precedentemente associata quasi esclusivamente in campo muscolo-scheletrico ad artrite, perdita di massa ossea e muscolare e altre malattie infiammatorie croniche, è necessaria per il mantenimento delle cellule staminali e progenitrici scheletriche , e per la sana crescita e funzione delle articolazioni e della colonna vertebrale”, ha affermato l’autore dello studio Denis Evseenko, insieme a J. Harold e Edna LaBriola Chair in Genetic Orthopaedic Research e professore associato di chirurgia ortopedica, biologia delle cellule staminali e medicina rigenerativa all’USC.
“Il nostro studio stabilisce un legame tra infiammazione e rigenerazione e potrebbe spiegare perché lo stelo e i progenitori sono esauriti nell’infiammazione cronica“, ha continuato Evseenko.
Nello studio, la prima autrice Nancy Q. Liu della USC e i suoi colleghi hanno esaminato da vicino un gene chiave attivato da IL-6: STAT3. sia nelle cellule umane cresciute in laboratorio che nei topi, gli scienziati hanno dimostrato che STAT3 è fondamentale per la proliferazione, la sopravvivenza, la maturazione e la rigenerazione delle cellule che formano la cartilagine nelle articolazioni e nelle piastre di crescita.
Quando il gene ha smesso di funzionare, le cellule che formano la cartilagine sono diventate sempre più disfunzionali nel tempo, risultando in dimensioni corporee più piccole, placche di crescita fuse prematuramente, scheletri sottosviluppati e cartilagine articolare lievemente degenerata.
I topi hanno riscontrato gli stessi problemi quando mancavano di una proteina chiamata glicoproteina 130 (gp130), che tutte le proteine IL-6 utilizzano per attivare Stat3. Disattivando un altro gene Lifr, che codifica per una proteina che lavora con gp130 per riconoscere una delle proteine IL-6 chiamata Lif, ha prodotto cambiamenti scheletrici e cartilaginei simili ma più lievi.
Nei topi privi di gp130, gli scienziati potrebbero ripristinare le placche di crescita normali attivando eccessivamente Stat3, sebbene ciò abbia anche causato una crescita eccessiva della cartilagine che ha portato ad altre anomalie scheletriche.
È interessante notare che i ricercatori hanno osservato differenze significative legate al sesso: quando Stat3 ha cessato di funzionare, le femmine hanno sperimentato cambiamenti cartilaginei e scheletrici più gravi rispetto ai maschi. Per capire perché, i ricercatori hanno alterato i livelli di estrogeni nei topi, così come nelle cellule della cartilagine di maiale allevate in laboratorio. In entrambi i casi, gli estrogeni hanno aumentato la quantità e l’attività di Stat3, suggerendo che le femmine potrebbero fare più affidamento su questo gene.
Lo studio ha implicazioni cliniche per l’uso di farmaci esistenti che inibiscono STAT3 per frenare l’infiammazione nelle malattie autoimmuni: questi farmaci possono anche interferire con la crescita e la rigenerazione.
Al contrario, l’Evseenko Lab ha sfruttato la sua comprensione delle sfumature di STAT3 e dei geni e delle proteine associati per sviluppare un farmaco altamente mirato con il potenziale per rigenerare la cartilagine articolare senza innescare l’infiammazione. Questo farmaco sarà presto testato in studi clinici sull’uomo.
“I nostri risultati cambiano davvero il paradigma e sfidano i dogmi esistenti sul campo su come IL-6, STAT3 e i geni e le proteine associati influenzano non solo l’infiammazione, ma anche la rigenerazione“, ha concluso Evseenko.
Secondo i ricercatori, circa 2,95 milioni di bambini e giovani in tutto il mondo vivono con il piede torto e l’artrite idiopatica giovanile, con la maggiore prevalenza nell’Asia meridionale.
“Mancano dati comparabili globali sul carico delle condizioni muscoloscheletriche nei bambini e nei giovani” , ha detto a Healio Rheumatology Helen E. Foster, MD, MBBS, FRCP, FRCPCH, dell’Università di Newcastle in Malesia . “Questo studio ha stimato la prevalenza globale di tre condizioni muscolo-scheletriche croniche; con piede torto, o piede torto, nei bambini di età inferiore ai 5 anni e con artrite idiopatica giovanile o LES giovanile nei bambini di età inferiore ai 16 anni.
Le stime si basavano sui dati sulla popolazione della Banca Mondiale e sulla prevalenza nota per ciascuna condizione e sui dati presentati per ciascuna regione e sottoregione delle Nazioni Unite”.
Per stimare la prevalenza globale di queste condizioni muscoloscheletriche, Foster e colleghi hanno analizzato le informazioni sulla popolazione del 2017 dalla Banca dati del gruppo della Banca mondiale, che copre 217 paesi, e i loro risultati sono stati pubblicati su Pediatric Rheumatology.
I dati sono stati stratificati per età in singoli anni, da 0 a 15 anni, per uomini e donne separatamente. Nel frattempo, i ricercatori hanno avuto accesso alle informazioni sulle regioni geografiche e sottoregioni per la classificazione dei paesi dalla Divisione Statistica delle Nazioni Unite.
ricercatori hanno stimato i dati di prevalenza del 2017 utilizzando i tassi di prevalenza riportati di 1 per 1.000 per il piede torto, 1 per 1.000 per l’artrite idiopatica giovanile (JIA) e 10 per 100.000 per il LES giovanile, così come la popolazione del 2017 di bambini di età inferiore ai 5 anni per il piede torto e quelli di età inferiore a 16 anni per JIA e SLE giovanile in base al paese, alla regione e alla sottoregione. Per ottenere ciò, hanno utilizzato la seguente equazione: la prevalenza stimata della condizione muscoloscheletrica è uguale al tasso di prevalenza riportato nella popolazione X.
Secondo i ricercatori, c’erano circa 675.061 bambini di età inferiore ai 5 anni con piede torto in un pool di 675.100.000 in quella fascia di età. Inoltre, c’erano circa 2.069.246 adolescenti di età inferiore a 16 anni con AIG e circa 206.931 individui di età inferiore a 16 anni con LES giovanile, ogni 2.069.000.000 di persone in quella fascia di età. In tutto, nel 2017 circa 2.951.238 vivevano con una delle tre condizioni. La prevalenza della malattia è stata maggiore in Asia meridionale, seguita da Africa, Americhe, Europa e Oceania.
“I dati suggeriscono che circa 3 milioni di bambini e giovani in tutto il mondo vivono attualmente con una di queste condizioni e oltre 2 milioni con JIA“, ha affermato Foster. “La maggior parte dei bambini colpiti vive in Asia e Africa e spesso in contesti con poche risorse. La tragedia è che queste condizioni sono curabili e la disabilità può essere prevenuta”.
