Impatto del Sistema Nervoso Autonomo sulla Salute Immunitaria nell'HIV
Uno studio esplora come la disfunzione autonomica influisce sulle risposte immunitarie nelle persone che vivono con l'HIV.
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Indice
- Il Ruolo del SNA nella Risposta Immunitaria
- Obiettivi dello Studio
- Panoramica dello Studio
- Testare il Sistema Nervoso Autonomo
- Analizzare la Storia Medica
- Raccolta dei Campioni di Sangue
- Analisi Cellulare Avanzata
- Risultati sulla Demografia e Funzione Autonoma
- Identificazione dei Profili Immunitari
- L'Impatto della Disfunzione Autonoma sulla Funzione Immunitaria
- Riepilogo e Conclusione
- Fonte originale
Il sistema nervoso autonomo (SNA) aiuta a controllare molte funzioni automatiche del corpo. Influenza la frequenza cardiaca, la respirazione e la digestione, tra le altre cose. Studi recenti mostrano che il SNA gioca un ruolo fondamentale in come il nostro sistema immunitario risponde, specialmente nei casi di infiammazione. Tuttavia, abbiamo ancora una comprensione limitata di come il SNA e il sistema immunitario lavorano insieme, soprattutto negli esseri umani.
Molti anni di ricerca hanno dimostrato che le persone che vivono con l'HIV spesso sperimentano una condizione nota come neuropatia autonomica (NA). Questa condizione può portare a seri problemi di salute ed è comune tra queste persone. Scoperte più recenti hanno collegato la NA ad altre condizioni infiammatorie a lungo termine come il Long Covid, l'encefalomielite mialgica/sindrome da fatica cronica e varie malattie autoimmuni. Anche se la NA è frequente in queste condizioni, le ragioni dietro questo legame rimangono poco chiare e dobbiamo imparare di più su come il SNA e il sistema immunitario interagiscono.
Il Ruolo del SNA nella Risposta Immunitaria
Studi di laboratorio e ricerche sugli animali rivelano che il SNA può influenzare le risposte immunitarie attraverso vari percorsi. Il SNA è composto da parti simpatiche e parasimpatiche, che lavorano insieme per gestire il segnale immunitario. Gli organi linfatico, che svolgono ruoli chiave nella funzione immunitaria, sono fortemente connessi al sistema nervoso simpatico. Il neurotrasmettitore norepinefrina viene rilasciato durante l'attività simpatica e può stimolare o inibire le cellule immunitarie a seconda della concentrazione.
D'altra parte, il sistema parasimpatico, soprattutto attraverso il nervo vago, ha un ruolo anti-infiammatorio. L'attivazione di questo percorso può ridurre l'infiammazione nel corpo. Ad esempio, i ricercatori hanno dimostrato che un neurotrasmettitore chiamato acetilcolina, rilasciato dal nervo vago, può abbassare i livelli di sostanze pro-infiammatorie nelle cellule immunitarie.
Nonostante i potenziali percorsi attraverso cui il SNA regola le risposte immunitarie, la nostra conoscenza attuale proviene principalmente da studi che si concentrano sull'aspetto parasimpatico. Ricerche osservazionali mostrano che una minore attività del nervo vago si riscontra in persone con condizioni infiammatorie come la malattia infiammatoria intestinale e l'artrite reumatoide. Ci sono prove che suggeriscono che stimolare il nervo vago potrebbe abbassare l'infiammazione in alcune malattie.
Tuttavia, il lato simpatico del SNA rimane meno esplorato in relazione alle risposte immunitarie, lasciandoci con una lacuna nella conoscenza di come questo sistema influisca sull'infiammazione e sulla funzione immunitaria.
Obiettivi dello Studio
Questo studio si proponeva di raggiungere tre obiettivi principali:
- Esaminare il legame tra Interleuchina-6 (IL-6), una sostanza pro-infiammatoria, e la funzione del nervo vago in persone con HIV.
- Indagare come diversi tipi di disfunzione autonoma (simpatiche o parasimpatiche) si correlano a vari profili immunitari utilizzando metodi statistici avanzati.
- Confrontare i problemi di salute che sorgono da condizioni non correlate all'HIV tra diversi profili immunitari.
Comprendere come il SNA impatti il sistema immunitario potrebbe portare a nuovi approcci terapeutici per aiutare le persone a gestire meglio i loro sintomi.
Panoramica dello Studio
Questa ricerca è stata progettata come uno studio osservazionale trasversale. I partecipanti sono stati reclutati da una clinica di medicina generale che serve molte persone che vivono con l'HIV. Per qualificarsi, i partecipanti dovevano avere almeno 18 anni, avere una condizione di HIV stabile e essere in trattamento antiretrovirale da diversi mesi. Le persone con altre condizioni che potrebbero influenzare il SNA o quelle che assumono determinati farmaci sono state escluse.
Tutte le procedure sono state condotte secondo linee guida etiche, e ogni partecipante ha dato il consenso informato scritto.
Testare il Sistema Nervoso Autonomo
Per valutare la funzione autonoma, è stato eseguito un insieme di test non invasivi. Questi test misurano la risposta della sudorazione, le reazioni della frequenza cardiaca e i cambiamenti della pressione sanguigna in risposta a manovre specifiche. Questi risultati aiutano a creare un punteggio che riflette la salute complessiva del SNA.
I test hanno rivelato che molti partecipanti avevano un certo grado di disfunzione autonoma. Ad esempio, un numero significativo mostrava problemi sia con le funzioni simpatiche che parasimpatiche.
Analizzare la Storia Medica
Le storie mediche dei partecipanti sono state raccolte per considerare l'impatto delle condizioni di salute esistenti e dei farmaci sui risultati dello studio. Sono state utilizzate diverse misure per controllare gli effetti di queste variabili nell'analisi. Inoltre, i partecipanti hanno compilato questionari per valutare la loro salute mentale e i livelli di stress.
Raccolta dei Campioni di Sangue
I campioni di sangue sono stati prelevati per analizzare varie proteine legate all'infiammazione. Utilizzando tecnologie avanzate, il team di ricerca ha misurato i livelli di IL-6 e altri marcatori infiammatori.
Analisi Cellulare Avanzata
Per un'analisi dettagliata delle differenze cellulari, è stato utilizzato un metodo hi-tech chiamato CyTOF. Questo metodo ha permesso ai ricercatori di confrontare i tipi di cellule immunitarie presenti in individui con e senza NA. I risultati hanno mostrato che quelli con NA avevano un numero maggiore di alcune cellule immunitarie, in particolare le cellule T CD8+, note per il loro ruolo nella lotta contro le infezioni.
Risultati sulla Demografia e Funzione Autonoma
Lo studio ha incluso 79 partecipanti, la maggior parte dei quali erano uomini di mezza età. Molti vivevano con l'HIV da molto tempo. I risultati hanno mostrato che una percentuale significativa sperimentava disfunzione autonoma. Anche se la maggior parte aveva problemi lievi, molti partecipanti avevano problemi più gravi che colpivano diverse aree del SNA.
Quando si esaminava la relazione tra IL-6 e la funzione del nervo vago, i risultati indicavano che gli individui con una minore attività vagale avevano livelli più elevati di IL-6. Questo è preoccupante poiché un IL-6 elevato è connesso a deterioramenti della salute.
Identificazione dei Profili Immunitari
I ricercatori hanno identificato quattro distinti profili immunitari o "immunotipi" tra i partecipanti, ciascuno con modelli unici riguardo all'infiammazione e alla presenza di NA.
- Immunotipo 1 mostrava alti livelli di marcatori pro-infiammatori, era più anziano e aveva un carico maggiore di problemi di salute.
- Immunotipo 2 era più giovane con un profilo infiammatorio decente ma mostrava anche segni di marcatori anti-infiammatori.
- Immunotipo 3 aveva un profilo infiammatorio più basso e un diverso equilibrio di cellule immunitarie.
- Immunotipo 4 non mostrava le stesse tendenze infiammatorie dei primi due ma mostrava segni di cellule immunitarie più capaci di segnalare.
L'Impatto della Disfunzione Autonoma sulla Funzione Immunitaria
L'analisi ha rivelato che le persone con NA erano più propense a rientrare nell'Immunotipo 1, caratterizzato da un'infiammazione significativa e da problemi di salute coesistenti. Questa relazione evidenzia l'impatto potenziale che la disfunzione autonoma ha sulle risposte immunitarie e sui livelli di infiammazione.
Anche all'interno dei profili infiammatori, i problemi del sistema nervoso simpatico sono emersi come un fattore significativo. Coloro classificati nell'Immunotipo 1 avevano spesso problemi sia simpatici che parasimpatici, portando a interazioni complesse all'interno del sistema immunitario.
Riepilogo e Conclusione
Questo studio sottolinea il ruolo importante sia dei sistemi simpatici che parasimpatici nella regolazione delle risposte immunitarie, in particolare in coloro che vivono con l'HIV. Le prove supportano l'idea che un SNA che non funziona bene contribuisca all'infiammazione e al deterioramento della salute complessiva. Comprendere queste connessioni apre nuove strade per la ricerca e potenziali trattamenti incentrati sul miglioramento della funzione del SNA.
I risultati possono informare studi futuri esplorando come l'invecchiamento interagisce con la funzione immunitaria nel contesto di condizioni croniche. Una migliore comprensione di come questi sistemi si relazionano potrebbe portare a strategie che aiutano a gestire più efficacemente le malattie infiammatorie croniche, migliorando infine i risultati per i pazienti.
Titolo: Autonomic and Immune Stress Response Networks in Patients Living With HIV
Estratto: Background and ObjectivesStress response systems are frequently dysregulated in patients with chronic inflammatory disorders. Pre-clinical studies have demonstrated direct influences of the sympathetic and vagal/parasympathetic branches of the autonomic nervous system (ANS) on the immune system. However, these connections have not been examined in humans. We hypothesized that the subtype and severity of autonomic neuropathy (AN) would predict immune phenotypes with distinct clinical and demographic characteristics in people living with HIV. MethodsThis is a cross-sectional study of 79 adult people with a history of well-controlled HIV on stable combination antiretroviral treatment (CART) recruited from a primary care clinic network within the Mount Sinai Health System in New York City. All participants underwent a standardized battery of autonomic function tests summarized as the Composite Autonomic Severity Score (CASS) and vagal and adrenergic baroreflex sensitivity (BRS-V and BRS-A). Immune profiling included: 1) measurement of interleukin-6 (IL-6) as part of the Olink assay Target 96 Inflammation Panel, 2) non-negative matrix factorization (NMF) clustering analyses on Olink immune biomarkers, and 3) mass cytometry (CyTOF) on a subset of participants with and without autonomic neuropathy (N = 10). ResultsReduced activity of caudal vagal circuitry involved in the cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP) predicted higher levels of IL-6 (Spearmans rho = -0.352, p=0.002). The comprehensive assessment of the ANS-immune network showed four immunotypes defined by NMF analyses. A pro-inflammatory immunotype defined by elevations in type 1 cytokines (IL-6, IL-17) and increased numbers of CD8+ T-cells was associated with autonomic neuropathy (AN). This association was driven by deficits in the cardiovascular sympathetic nervous system and remained strongly significant after controlling for the older age and greater burden of co-morbid illness among participants with this immunotype (aOR=4.7, p=0.017). DiscussionOur results provide novel support for the clinical relevance of the CAP in patients with chronic inflammatory AN. These data also provide insight regarding the role of the sympathetic nervous system and aging in the progression and development of co-morbidities in patients with chronic HIV and support future research aimed at developing therapies focused on modulation of the sympathetic and parasympathetic/vagal nervous system.
Autori: Bridget R Mueller, M. Mehta, M. Campbell, N. Neupane, G. Cedillo, G. Lee, K. Coyle, J. Qi, Z. Chen, M. C. George, J. Robinson-Papp
Ultimo aggiornamento: 2024-11-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618447
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.15.618447.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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