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# La biologia # Immunologia

Sepsi: Una lotta nascosta per la guarigione

La sepsi può cambiare la vita anche molto tempo dopo che l'infezione è sparita.

Marco De Zuani, Petra Lázničková, Marcela Hortová Kohoutková, Veronika Bosáková, Ivana Andrejčinová, Natália Vadovičová, Veronika Tomášková, Alexandra Mýtniková, Julie Štíchová, Tomáš Tomáš, Jiří Hrdý, Kristýna Boráková, Stjepan Uldrijan, Marcela Vlková, Vladimír Šrámek, Martin Helán, Kamila Bendíčková, Jan Frič

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Recupero dalla Sepsi: La Recupero dalla Sepsi: La Battaglia Silenziosa nascoste a lungo dopo la sepsi. I sopravvissuti affrontano sfide
Indice

La sepsi è una condizione seria che si verifica quando il corpo ha una reazione estrema a un'Infezione. Può danneggiare gli organi ed è davvero pericolosa. Puoi pensare a essa come al sistema di allerta del tuo corpo che va fuori controllo; invece di concentrarsi sull'infezione, inizia ad attaccare se stesso. Questa risposta caotica può portare a insufficienza d'organo, e le statistiche mostrano che molte persone sono colpite dalla sepsi ogni anno, con una percentuale significativa che non riesce a superarla.

Le Conseguenze della Sepsi

Sopravvivere alla sepsi non è la fine della storia. Molti che hanno la fortuna di uscirne spesso affrontano una serie di difficoltà in seguito. Queste possono includere:

  • Maggiore Rischio di Infezioni: Dopo la sepsi, il sistema immunitario può diventare più vulnerabile e può avere difficoltà a combattere anche le infezioni più lievi.

  • Cambiamenti Cronici nelle Cellule Immunitarie: Le cellule immunitarie, in particolare i monociti, possono essere "riprogammate" dopo la sepsi. Questo significa che potrebbero non funzionare altrettanto bene in futuro.

  • Infiammazione a Basso Grado: Alcuni sopravvissuti avvertono infiammazione persistente, che può essere abbastanza fastidiosa.

  • Danno Cellulare: Molecole che indicano danni nel corpo potrebbero essere rilasciate, complicando ulteriormente il recupero.

Come la Sepsi Influisce sulla Produzione di Cellule del sangue

Il nostro sangue è composto da vari tipi di cellule, comprese quelle che combattono le infezioni. Queste vengono prodotte nel midollo osseo, che è come una fabbrica per le cellule del sangue. Dopo aver vissuto la sepsi, le linee di produzione possono incepparsi, portando a tipi e numeri di cellule del sangue alterati.

Cellule Staminali Ematopoietiche

Al centro della produzione di cellule del sangue ci sono le cellule staminali ematopoietiche (HSC). Queste sono le cellule originali che possono trasformarsi in qualsiasi tipo di cellula del sangue. Con l'invecchiamento, il numero di HSC può aumentare, ma la sepsi può mettere in moto questa produzione, in particolare per certi tipi di globuli bianchi.

Cosa Succede Durante il Recupero?

Dopo un episodio di sepsi, il corpo subisce cambiamenti. Le HSC possono diventare meno reattive, portando a problemi come quello che chiamiamo "esaurimento delle HSC". Questo significa che sono meno in grado di produrre nuove cellule del sangue in modo efficiente. È come se i lavoratori della fabbrica avessero preso una lunga vacanza dopo aver lavorato a tempo pieno durante l'episodio di sepsi!

Immunità Allenata – Il Buono e il Cattivo

C'è un concetto chiamato "immunità allenata", che suggerisce che alcune cellule immunitarie possono ricordare i loro incontri con i patogeni. Dopo la sepsi, sembra che alcune cellule immunitarie diventino "allenate" ma non sempre per il meglio. Invece di essere pronte a combattere le infezioni, potrebbero finire per essere meno efficaci, portando a uno stato di confusione nel sistema immunitario.

Immagina le tue cellule immunitarie come soldati che hanno combattuto coraggiosamente in una battaglia (l'infezione iniziale). Tornano e ricevono una medaglia, ma ora pensano che ogni piccolo rumore sia una minaccia. Questo significa che potrebbero reagire eccessivamente a cose che normalmente non sarebbero un problema, portando a infiammazioni croniche.

Profilo del Sistema Immunitario Dopo la Sepsi

Per avere un quadro più chiaro di come la sepsi influisca sul sistema immunitario, i ricercatori hanno confrontato il sangue di persone che sono sopravvissute alla sepsi con persone che non l'hanno avuta. Questo ha comportato l'analisi dei tipi e dei conteggi di varie cellule immunitarie nel sangue.

Risultati della Ricerca

  1. Progenitori Circolanti: I sopravvissuti alla sepsi mostrano un aumento di certi tipi di cellule progenitrici, che sono le cellule che si svilupperanno poi in varie cellule del sangue. Questo indica un cambiamento nel modo in cui il corpo produce cellule del sangue molto tempo dopo l'infezione iniziale.

  2. Diminuzione dei Neutrofili: I neutrofili sono cruciali per combattere le infezioni. Nei sopravvissuti alla sepsi, il numero di queste cellule può essere inferiore, suggerendo un problema a lungo termine con la risposta immunitaria. È come avere meno vigili del fuoco disponibili quando scoppia un incendio!

  3. Cellule Immunitarie Immature: I sopravvissuti alla sepsi spesso presentano un aumento di cellule immunitarie immature, che non sono così efficaci nel combattere le infezioni. Questo significa che, mentre il corpo può produrre più cellule, molte di esse non sono del tipo giusto per affrontare gli invasori.

Macrofagi – La Squadra di Pulizia

I macrofagi sono un tipo di cellula immunitaria che gioca un ruolo chiave nella pulizia dei detriti dopo un'infezione e nel segnalare il resto della squadra immunitaria di rispondere. Dopo la sepsi, i macrofagi derivati dalle HSC mostrano alcuni problemi metabolici.

Compromissioni Metaboliche

Questi macrofagi mostrano un'attività ridotta in alcuni importanti percorsi energetici, rendendoli meno efficienti nel bruciare carburante. Sono come auto che hanno finito il carburante e non possono accelerare quando serve. Questo può ostacolare la loro capacità di rispondere appropriatamente alle infezioni future, aumentando il rischio per il sopravvissuto.

Vie di Segnalazione e Comunicazione Cellulare

Nel corpo, le cellule comunicano attraverso vari percorsi. Due vie di segnalazione importanti sono state identificate nei sopravvissuti alla sepsi:

  1. Via NF-κB: Questa via è cruciale per le risposte infiammatorie. Nei sopravvissuti alla sepsi, questa via è attivata, il che può portare a una risposta infiammatoria eccessiva.

  2. Via JAK-STAT: Questa via risponde a segnali provenienti da modulatore immunitari. È stato scoperto che i sopravvissuti alla sepsi hanno un'attività aumentata anche qui, complicando ulteriormente la loro risposta immunitaria.

Il Ruolo degli Interferoni

Gli interferoni sono proteine che svolgono diversi ruoli nella risposta immunitaria. Dopo la sepsi, alcuni tipi specifici di interferoni, come gli interferoni di tipo I, possono mostrare un'attività aumentata. Questo porta a cambiamenti nelle cellule immunitarie che potrebbero non aiutare, ma piuttosto mantenere il sistema immunitario in uno stato costante di prontezza, che può logorarlo nel tempo.

Effetti degli Interferoni sullo Sviluppo dei Macrofagi

Quando i ricercatori hanno trattato cellule sanguigne sane con interferoni, hanno scoperto che:

  • Il numero di cellule diminuiva nel tempo, rendendo difficile per il sistema immunitario mantenere l'equilibrio.

  • Alcune cellule cambiavano verso una linea monocitica, che potrebbe non essere così efficace nel combattere varie infezioni.

Il Quadro Generale – Implicazioni per il Recupero

Questi risultati fanno luce su ciò che accade dopo la sepsi, rendendo chiaro che il recupero non riguarda solo il superamento dell'infezione iniziale. Gli effetti a lungo termine sulla produzione e funzionalità delle cellule del sangue possono rendere i sopravvissuti più suscettibili alle infezioni in seguito.

Opportunità per Terapie

Comprendere come la sepsi impatti il sistema immunitario apre porte per nuovi trattamenti. Potrebbero esserci modi per "ripristinare" il sistema immunitario attraverso la nutrizione, i farmaci o altri metodi per aiutare i sopravvissuti a riprendere uno stato immunitario normale.

Conclusione – Un Invito all'Azione

La sepsi non è solo un evento occasionale; può cambiare il paesaggio del sistema immunitario in modi duraturi. Imparando di più su questi cambiamenti, possiamo lavorare per offrire un miglior supporto e opzioni di trattamento a chi ha combattuto contro la sepsi. Quindi teniamo gli occhi aperti e i nostri sistemi immunitari pronti; dopotutto, nessuno vuole rimanere senza vigili del fuoco quando la prossima infezione bussa alla porta!

Fonte originale

Titolo: Sepsis induces long-term reprogramming of human HSPCs and drives myeloid dysregulation in sepsis survivors

Estratto: Sepsis is a life-threatening condition characterised by an overwhelming immune response and high fatality. While most research has focused on its acute phase, many sepsis survivors remain immunologically weakened leaving them susceptible to serious complications from even mild infections. The mechanisms underlying this prolonged immune dysregulation remain unclear, limiting effective interventions. Here, we analysed whether sepsis induced long-term "training" in hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs), imprinting changes that persist in their myeloid progeny. Peripheral blood analysis of 8 sepsis survivors, 12 patients with septic shock, and 10 healthy donors revealed a significant expansion of CD38+ progenitors in survivors, with increases in megakaryocyte-erythroid and granulocyte-monocyte progenitors, and reduced mature neutrophil counts. This shift suggests impaired granulopoiesis, favouring immature, immunosuppressive granulocytes. Differentiated macrophages from survivors HSPCs exhibited impaired metabolic pathways after lipopolysaccharide stimulation, with downregulation of tricarboxylic acid cycle and glycolysis genes, indicating altered immune metabolism. Pathway analysis revealed enhanced type-I interferon (IFN) and JAK-STAT signalling in survivors macrophages, reflective of potentially tolerance-prone reprogramming. Finally, exposing healthy donor HSPCs to IFN{beta} during macrophage differentiation reduced HSPC proliferation, increased apoptosis, and induced a metabolic shift towards glycolysis over mitochondrial respiration. Together, these findings suggest that sepsis induces lasting reprogramming in HSPCs leading to myeloid progeny with altered immune memory that might drive immune dysregulation in survivors. These data open avenues to explore potential targets to better manage long-term immune alterations in sepsis survivors. KEY POINTSO_LISepsis induces long-term alterations in HSPCs, leading to the expansion of immature progenitors and metabolic dysregulation of their progeny. C_LIO_LIType-I IFN signalling reprograms macrophage differentiation, affecting their metabolic function and reducing cell proliferation. C_LI

Autori: Marco De Zuani, Petra Lázničková, Marcela Hortová Kohoutková, Veronika Bosáková, Ivana Andrejčinová, Natália Vadovičová, Veronika Tomášková, Alexandra Mýtniková, Julie Štíchová, Tomáš Tomáš, Jiří Hrdý, Kristýna Boráková, Stjepan Uldrijan, Marcela Vlková, Vladimír Šrámek, Martin Helán, Kamila Bendíčková, Jan Frič

Ultimo aggiornamento: 2024-12-17 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628447

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.14.628447.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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