I pazienti con vitiligine, una condizione della pelle che altera l’aspetto, possono ottenere sollievo grazie a un improbabile cocktail di una molecola che induce il travaglio, un farmaco immunosoppressore e l’irradiazione UVB controllata.
Questa scoperta condotta dal College of Veterinary Medicine utilizza farmaci già approvati dalla FDA, accelerando il percorso di un nuovissimo trattamento per la malattia, la vitiligine, verso gli studi clinici.
I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Communications.
Vitiligine: ecco come agisce il farmaco
La vitiligine si verifica quando il sistema immunitario distrugge i melanociti della pelle, le cellule che creano melanina per dare colore e protezione alla pelle. Di conseguenza, la pelle dei pazienti presenta chiazze bianche depigmentate, che possono causare stigma sociale e una ridotta qualità della vita.
La maggior parte dei farmaci esistenti trattano l’aspetto autoimmune della vitiligine, bloccando la distruzione dei melanociti. Tuttavia, questi farmaci raramente portano ad una pigmentazione completa e duratura della pelle.
“Volevamo trovare modi per ripigmentare la pelle in un modo più duraturo e completo”, ha affermato Andrew White, professore associato presso il Dipartimento di Scienze Biomediche e autore principale dello studio. Per fare ciò, White ha adottato un approccio basato sull’irradiazione UVB controllata.
L’idea di White è stata ispirata da un articolo scientifico del 2013 che descriveva in dettaglio come gli UVB innescano il movimento dei melanociti dai follicoli piliferi alla pelle. Tuttavia, non si sapeva perché esattamente gli UVB causassero la migrazione e come controllare il processo.
“Praticamente non esisteva alcun protocollo per ciò che stavamo cercando di fare”, ha detto White.
Luye An, una studentessa di dottorato nel laboratorio di White, ha condotto lo studio. Utilizzando modelli murini per studiare la vitiligine, il team ha esposto la pelle bianca dei topi rivestiti di nero ai raggi UVB e ha indotto i melanociti nei follicoli dei topi a migrare verso la loro pelle, proprio come nello studio del 2013.
In questo caso tuttavia, gli esperimenti hanno rivelato qualcosa di sconcertante: la risposta era diversa tra maschi e femmine. Inizialmente ignari delle differenze di sesso, i ricercatori hanno osservato talvolta una migrazione di melanociti elevata e talvolta molto ridotta, a seconda dei topi selezionati casualmente.
“Inizialmente era frustrante e confuso”, ha detto White. “Il dimorfismo sessuale era inaspettato, ma quando lo abbiamo capito è stato davvero emozionante.”
Il team ha scoperto che l’esposizione ai raggi UVB innesca una risposta infiammatoria nella pelle con vitiligine, che è molto più elevata nei maschi che nelle femmine, che mostrano un’infiammazione inferiore e una scarsa migrazione dei melanociti.
L’analisi dell’espressione genetica tra maschi e femmine ha rivelato che la maggiore infiammazione cutanea della vitiligine dei maschi in risposta ai raggi UVB era dovuta a una maggiore produzione di prostaglandine, un gruppo di molecole prodotte in risposta a lesioni e danni ai tessuti. Le ricerche in letteratura hanno dimostrato che le prostaglandine potrebbero stimolare i melanociti in vari modi.
Per confermare l’effetto della prostaglandina, i ricercatori hanno esposto la pelle bianca dei topi ai raggi UVB prima di iniettarvi una soluzione di prostaglandina. Hanno osservato che, con la prostaglandina, la migrazione dei melanociti dai capelli alla pelle era più elevata che con i soli UVB, e diventava altrettanto elevata nelle femmine che nei maschi.
“Questo ci ha dato la possibilità di controllare la quantità di melanociti presenti nella pelle”, ha detto White. “Stavamo pensando, quale molecola possiamo strofinare sulla nostra pelle per far sì che ciò accada?”
L’uso dell’esposizione ai raggi UVB con prostaglandina per trattare la vitiligine è particolarmente promettente perché una forma di prostaglandina esiste già sul mercato come gel topico, utilizzato per accelerare il travaglio negli esseri umani.
White ha depositato un brevetto provvisorio per la sua strategia terapeutica contro la vitiligine, combinando i farmaci immunosoppressori esistenti raccomandati per trattare la vitiligine con l’irradiazione controllata UVB e l’ integrazione di prostaglandine : un approccio a tre punte che ha mostrato la più alta migrazione di melanociti nei suoi modelli murini.
Come passo successivo, White vuole testare possibili applicazioni topiche che potrebbero penetrare più in profondità nella pelle e mettere a punto la specificità del farmaco comprendendo “con chi stanno parlando i melanociti” nella pelle, ha detto.
Esclusive reti di comunicazione cellula-cellula che possono perpetuare l’infiammazione e prevenire la ripigmentazione nei pazienti affetti da vitiligine.
Lo studio, intitolato “L’analisi multimodale della pelle vitiligine identifica le caratteristiche dei tessuti della malattia stabile”, è stato pubblicato oggi su JCI Insight .
“In questo studio, combiniamo l’imaging avanzato con la trascrittomica e la bioinformatica per scoprire le reti di comunicazione cellula-cellula tra cheratinociti, cellule immunitarie e melanociti che guidano l’infiammazione e prevengono la ripigmentazione causata dalla vitiligine “, ha affermato Anand K. Ganesan, MD, Ph .D., professore di dermatologia e vicepresidente per la ricerca dermatologica presso la UCI School of Medicine.
“Questa scoperta ci consentirà di determinare perché le macchie bianche continuano a persistere nella vitiligine stabile, il che potrebbe portare a nuove terapie per curare questa malattia”.
La vitiligine è una malattia autoimmune della pelle caratterizzata dalla progressiva distruzione dei melanociti, che sono cellule mature della pelle che producono melanina, da parte di cellule immunitarie chiamate cellule T autoreattive CD8 + che provocano chiazze sfiguranti di pelle bianca depigmentata.
È stato dimostrato che questa malattia causa un significativo disagio psicologico tra i pazienti. La distruzione dei melanociti nella vitiligine attiva è mediata dalle cellule T CD8 + , ma fino ad ora il motivo per cui le macchie bianche nella malattia stabile persistono era poco compreso.
“Fino ad ora, l’interazione tra cellule immunitarie, melanociti e cheratinociti in situ nella pelle umana è stata difficile da studiare a causa della mancanza di strumenti adeguati”, ha affermato Jessica Shiu, MD, Ph.D., assistente professore di dermatologia e uno dei ricercatori. dei primi autori dello studio.
“Combinando l’imaging non invasivo con microscopia multifotone (MPM) e il sequenziamento dell’RNA di singole cellule (scRNA-seq), abbiamo identificato sottopopolazioni distinte di cheratinociti nella pelle lesionata di pazienti con vitiligine stabile insieme ai cambiamenti nelle composizioni cellulari nella pelle con vitiligine stabile che guidano persistenza della malattia.
Nei pazienti che hanno risposto al trattamento con innesto con punch, questi cambiamenti sono stati invertiti, evidenziando il loro ruolo nella persistenza della malattia.
L’MPM è uno strumento unico che ha ampie applicazioni nella pelle umana. L’MPM è una tecnica di imaging non invasiva in grado di fornire immagini con risoluzione inferiore al micron e contrasto molecolare senza etichetta che può essere utilizzata per caratterizzare il metabolismo dei cheratinociti nella pelle umana. I cheratinociti sono cellule epidermiche che producono cheratina.
La maggior parte degli studi sulla vitiligine si sono concentrati sulla malattia attiva, mentre la vitiligine stabile rimane un po’ un mistero. Sono attualmente in corso studi per indagare quando compaiono per la prima volta i cheratinociti metabolicamente alterati e come possono influenzare il processo di repigmentazione nei pazienti sottoposti a trattamento.
I risultati di questo studio aumentano la possibilità di prendere di mira il metabolismo dei cheratinociti nel trattamento della vitiligine. Sono necessari ulteriori studi per migliorare la comprensione di come gli stati dei cheratinociti influenzano il microambiente tissutale e contribuiscono alla patogenesi della malattia.
