La proteina NF-kB controlla l’infiammazione lavorando part-time

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Grazie a questo studio i ricercatori hanno descritto un nuovo aspetto della risposta infiammatoria, dalla reazione al pericolo fino alla risoluzione del danno

ricercatori-2Milano, 3 febbraio 2016 – Uno studio condotto dai ricercatori dell’Università Vita-Salute San Raffaele e dell’IRCCS Ospedale San Raffaele, una delle 18 strutture di eccellenza del Gruppo Ospedaliero San Donato, ha permesso di identificare il ruolo della dinamica oscillatoria di NF-kB, una proteina che controlla la risposta infiammatoria.

La ricerca, coordinata dalla dott.ssa Alessandra Agresti, group leader Trascrizione e Cromatina in cellule vive dell’IRCCS Ospedale San Raffaele, e dal prof. Marco E. Bianchi, docente di Genetica all’Università Vita-Salute San Raffaele, è stata pubblicata di recente sulla rivista scientifica eLife.

L’infiammazione è un meccanismo difensivo e protettivo che si attiva in tutti noi quando subiamo un trauma fisico oppure un danno da radiazioni, da sostanze chimiche o da infezioni batteriche o virali. È anche uno dei processi che, se persistono o vanno fuori controllo, stimolano lo sviluppo del cancro.

Nell’infiammazione, NF-kB ha un ruolo fondamentale: contribuisce a eliminare la causa iniziale del danno e allo stesso tempo avvia il processo di riparazione del tessuto coinvolto, NF-kB è il messaggero che entra nel nucleo delle cellule per segnalare il pericolo che stanno correndo e per attivare la risposta contro l’aggressore. A intervalli regolari di circa 90 minuti, questo messaggero esce dal nucleo per controllare se ci siano state variazioni. Oscillando fra due postazioni diverse, NF-kB tiene quindi sotto controllo la situazione pericolosa.

Inoltre, le oscillazioni permettono a NF-kB di suddividere la sua attività in brevi unità temporali. Al termine di ciascuna unità, le cellule possono prendere nuove decisioni e adattare la loro risposta usando armi appropriate.

Dopo la prima oscillazione, NF-kB attiva la risposta rapida che induce le cellule a reagire. La risposta a medio termine inizia dopo 2-3 oscillazioni e innesca il sistema immunitario dell’organismo. Infine, la risposta più lenta compare dopo diverse oscillazioni e provoca i meccanismi che porteranno alla guarigione del tessuto danneggiato.

Grazie a questo studio i ricercatori hanno descritto un nuovo aspetto della risposta infiammatoria – dalla reazione al pericolo fino alla risoluzione del danno – descrivendo come l’attività oscillatoria di NF-kB sia in grado di coordinare tre attività molto diverse.

La ricerca ha richiesto 5 anni di lavoro con un approccio interdisciplinare di “systems biology”, che integra il lavoro sperimentale di biologia molecolare con modelli matematici, studi di microscopia su cellule vive e bioinformatica. L’informazione ricavata ha un grande valore sia per comprendere meglio i meccanismi dell’infiammazione, sia per trovare nuovi modi per controllarla.

Lo studio è stato realizzato da un giovane fisico spagnolo, Samuel Zambrano, impegnato nella ricerca e docente associato alla cattedra di Fisica presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia dell’Università Vita-Salute San Raffaele. Al lavoro hanno partecipato anche alcuni studenti della stessa facoltà: Ilario De Toma, che ha appena conseguito il dottorato di ricerca, e Arianna Piffer, studentessa ora al terzo anno.

Lo studio è stato possibile grazie a finanziamenti italiani (Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro 2010/2013 project R0444, Progetto Bandiera EPIGEN to MEB) ed europei (Intra-European Fellowships for career development and research funding -2011–298447NonLinKB to SZ and AA).

NF-kB oscillations translate into functionally related patterns of gene expression – Elife – 14 gennaio 2016 http://elifesciences.org/content/early/2016/01/14/eLife.09100

Samuel Zambrano1,2, Ilario De Toma2, Arianna Piffer2, Marco E. Bianchi1,2 and Alessandra Agresti1

  1. San Raffaele Scientific Institute, Division of Genetics and Cell Biology, Milan, Italy
  2. San Raffaele University, Milan, Italy

fonte: ufficio stampa

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