Proteine dello shock termico, ipertermia e immunità
Cos’è la febbre?
La febbre è una risposta fisiologica complessa a infezioni e lesioni, la cui caratteristica fondamentale è il ripristino temporaneo del set point termostatico del nostro corpo con conseguente aumento della temperatura.
La risposta HS (heat shock), un antico processo biologico altamente conservato, agisce come un meccanismo di difesa contro lo stress cellulare ed è essenziale per la sopravvivenza contro una miriade di stress ambientali, comprese temperature estreme, sostanze chimiche e radiazioni, ognuna delle quali può causare denaturazione di proteine cellulari essenziali.
Chiamata anche “Risposta allo stress cellulare” la risposta HS è accompagnata dalla riprogrammazione dell’apparato trascrizionale e traslazionale cellulare per esprimere preferenzialmente un insieme di proteine inducibili dallo stress, ovvero le proteine dello shock termico (HSP-heat shock proteins).
Le proteine dello shock termico
Le proteine dello shock termico sono proteine inducibili da una serie di stimoli stressanti per la cellula come pure nei processi fisiologici di crescita, differenziazione e sviluppo.
La loro principale funzione è quella di proteggere la cellula dagli stimoli potenzialmente letali inclusi quelli di tipo termico (es. il calore) e di tipo chimico (es. metalli pesanti, radicali liberi, farmaci chemioterapici).
Durante lo stress le HSP agiscono come chaperon, in quanto aiutano le altre proteine a ripiegarsi e così limitano le pericolose aggregazioni di proteine immature.
Alcune classi di proteine da stress sono capaci di legarsi a specifici recettori presenti sulle cellule immunitarie e potenziano la risposta immunitaria sia innata, sia acquisita.
L’importante funzione antitumorale delle HSP
La ricerca di antigeni propri del tumore ha dimostrato come le HSP possano esercitare un’importante funzione anti-tumorale mediata dai linfociti T, dalle APC (antigen presentig cell= cellule presentanti l’antigene) e cellule NK (natural killer).
In particolare, alcune proteine HSP, HSP70 e GP96 hanno dimostrato di attivare la risposta dei linfociti T contro il tumore primitivo e le metastasi grazie alla mediazione delle APC che legano sulla loro superficie proprio le proteine dello shock termico attivando la cascata immunitaria favorendo la secrezione di citochine immunostimolanti come IL-12 o TNF-a.
Alcuni studi hanno evidenziato come le cellule tumorali che esprimono sulla loro superficie la HSP70 siano molto più sensibili all’attacco da parte delle cellule NK, stimolato dalla liberazione di IL-2, rispetto a cellule analoghe che non esprimano sulla loro superficie le proteine dello shock termico.
Questa differenza è stata dimostrata mediante linee di coltura cellulare allogeniche da carcinoma del colon umano denominate CX+ e CX- che differivano tra di loro unicamente per la capacità di esprimere la proteina HSP70 sulla superficie cellulare.
Anche le HSP indotte in grandi quantità dai trattamenti di ipertermia oncologica a livello plasmatico nelle cellule tumorali rappresentano un importante target di riconoscimento per l’attivazione dei linfociti NK.
Da ciò deriva che i trattamenti anti-tumorali di tipo termico riconoscono l’attivazione immunitaria come un principio fondamentale nel loro meccanismo di azione aprendo ampie prospettive di associazione con i trattamenti di supporto immunitario e con l’utilizzo dei nuovi protocolli di immuno-terapia.
Fonti
- Multhoff G. Activation of natural killer cells by heat shock protein 70. Int. J. Hyperthermia 2009; 25(3): 169-75.
Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19437234/ - Ishwar S. Singh & Jeffrey D. Hasday. Fever, hyperthermia and the heat shock response. Int J Hyperthermia, 2013; 29(5): 423-35.
Link: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23863046/
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