Nuove scoperte sulle cause dell'appendicite e la risposta immunitaria
La ricerca rivela interazioni complesse nell'appendicite che coinvolgono cellule immunitarie e batteri intestinali.
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Indice
- Risposta Immunitaria nell'Appendicite
- Ruolo delle Cellule B e degli Anticorpi
- Comprendere le Cellule T nell'Appendicite
- Cambiamenti Microbici nell'Appendicite
- Integrità della Barriera Intestinale e Invasione Microbica
- Investigare Potenziali Antigeni dai Batteri
- Conclusione e Direzioni Future
- Fonte originale
L'Appendicite è un'emergenza medica comune che si verifica quando l'appendice, un piccolo sacchetto attaccato all'intestino crasso, si infiamma. Questa condizione colpisce circa l'8,7% delle persone in tutto il mondo. Tradizionalmente si pensava che l'appendicite fosse causata da un'ostruzione dell'appendice, spesso da feci o da un tumore. Tuttavia, studi recenti rivelano che questo non è il caso per la maggior parte dei pazienti. Altri fattori come cambiamenti nei Batteri intestinali, genetica, ambiente o infezioni possono essere in gioco, ma non comprendiamo ancora completamente cosa causa l'appendicite o come si verifica l'infiammazione.
Risposta Immunitaria nell'Appendicite
Una delle caratteristiche chiave dell'appendicite è la presenza di globuli bianchi chiamati neutrofili nel tessuto. Queste cellule si precipitano nel sito di infiammazione, che è tipico nelle infezioni. Ricerche storiche hanno indicato che c'è anche un aumento di altre cellule immunitarie, come le Cellule T e le cellule plasmatiche, nell'appendice quando qualcuno ha l'appendicite. Tuttavia, non c’è stata un’analisi approfondita su come queste cellule immunitarie adattative rispondano durante l’appendicite fino a poco tempo fa.
Scoperte recenti mostrano un legame tra la risposta immunitaria e il tipo di batteri presenti nell'appendice durante l'appendicite. Si sa che l'appendice ospita una varietà di batteri e i cambiamenti in questi batteri possono influenzare il comportamento del sistema immunitario. Gli studi hanno trovato che alcuni batteri, come i Bacteroides, diminuiscono di numero mentre altri come i Fusobacterium e Peptostreptococcus aumentano nei campioni di appendicite. Nei casi gravi, come quando l'appendice si rompe, questi batteri dannosi sembrano essere più prevalenti, il che può portare a un'infiammazione peggiore.
Ruolo delle Cellule B e degli Anticorpi
Le cellule B sono un tipo di cellula immunitaria che produce anticorpi. Nell'appendicite, le cellule B sembrano essere più attive, in particolare nelle aree dell'appendice dove si sviluppano e maturano. C'è un aumento di tipi specifici di anticorpi chiamati IgG durante l'appendicite. Questo suggerisce che il corpo sta cercando di combattere un'infezione o un'infiammazione producendo più anticorpi.
Nel nostro studio, abbiamo esaminato da vicino come rispondono le cellule B nell'appendicite. Abbiamo scoperto che c'è un aumento significativo nell'attivazione di queste cellule nelle appendici colpite rispetto a quelle normali. Questa maggiore attività delle cellule B è probabilmente guidata dalla presenza di batteri specifici, che possono attivare la risposta immunitaria.
Comprendere le Cellule T nell'Appendicite
Proprio come le cellule B, le cellule T svolgono un ruolo cruciale nella risposta immunitaria. Aiutano a riconoscere ed eliminare le cellule infette. Nell'appendicite, sono presenti diversi tipi di cellule T, comprese le cellule T helper che assistono le cellule B. La nostra ricerca ha mostrato che le cellule T sono attive anche nell'appendice durante l'appendicite, suggerendo che sono coinvolte nella risposta immunitaria.
Interessante, mentre alcune cellule T sembrano essere attivate da infezioni specifiche, abbiamo trovato che molte delle cellule T attivate sembrano rispondere all'infiammazione piuttosto che a un'infezione particolare. Questo fenomeno è conosciuto come attivazione per bystander, dove le cellule T vengono attivate dall'ambiente infiammatorio circostante piuttosto che direttamente da un patogeno invasore.
Cambiamenti Microbici nell'Appendicite
L'appendice ospita numerosi tipi di batteri e la sua salute si crede sia influenzata dall'equilibrio di questi batteri. Il nostro studio ha incluso l'analisi delle comunità batteriche nei casi di appendicite. Abbiamo scoperto che alcuni batteri dannosi erano più prevalenti, soprattutto nei pazienti con appendicite perforata. L'aumento di questi batteri suggerisce che potrebbero contribuire all'infiammazione e ai danni visti nell'appendicite.
Inoltre, abbiamo utilizzato un metodo per analizzare il DNA batterico presente nei campioni di pazienti con appendicite. Questo ci ha aiutato a comprendere come cambia la composizione batterica durante la malattia. Nella nostra comparazione, abbiamo osservato cambiamenti significativi nella composizione batterica tra individui sani e quelli con appendicite.
Integrità della Barriera Intestinale e Invasione Microbica
Un intestino sano ha una barriera che impedisce ai batteri dannosi di entrare nel corpo. Nell'appendicite, questa barriera può essere compromessa. La nostra ricerca ha indicato cambiamenti nelle cellule che compongono questa barriera nei pazienti con appendicite. La presenza di determinati marcatori di stress in queste cellule suggerisce che sono sopraffatte e incapaci di funzionare correttamente.
Queste interruzioni nella barriera intestinale possono potenzialmente consentire ai batteri dannosi di invadere il tessuto dell'appendice, contribuendo all'infiammazione e ad ulteriori complicazioni. Osservare questi cambiamenti ci aiuta a capire una possibile via attraverso cui l'appendicite progredisce.
Investigare Potenziali Antigeni dai Batteri
Per esplorare come i batteri potrebbero influenzare la risposta immunitaria nell'appendicite, abbiamo cercato specifici pezzi di batteri chiamati antigeni che potrebbero attivare le cellule immunitarie. Utilizzando tecniche di sequenziamento avanzate, abbiamo indagato i geni dei batteri raccolti dall'appendice e identificato potenziali bersagli per il sistema immunitario.
La presenza di questi antigeni batterici potrebbe spiegare perché alcune cellule immunitarie, in particolare le cellule T helper, siano attivate durante l'appendicite. Comprendere queste interazioni potrebbe portare a migliori opzioni di trattamento o misure preventive per questa condizione.
Conclusione e Direzioni Future
L'appendicite è una condizione complessa che coinvolge il sistema immunitario, i batteri intestinali e l'integrità della barriera intestinale. La nostra ricerca fornisce nuove intuizioni su come le risposte immunitarie e i cambiamenti batterici si intersecano durante l'appendicite. Anche se abbiamo fatto progressi nell'identificare i ruoli di varie cellule immunitarie e i cambiamenti nelle popolazioni microbiche, c'è ancora molto da imparare sui meccanismi sottostanti dell'appendicite.
Un'ulteriore indagine in queste aree può aiutare a perfezionare i metodi diagnostici, arricchire le strategie di trattamento e migliorare la nostra comprensione del rapporto tra salute intestinale e benessere complessivo. Altri studi potrebbero anche esplorare come interventi mirati a ripristinare l'equilibrio del microbioma intestinale possano prevenire o trattare efficacemente l'appendicite.
Titolo: Germinal center BCR maturation in appendicitis reveals a role for antigen-specific adaptive immune responses during disease
Estratto: Appendicitis is one of the most common abdominal emergencies globally, yet little is understood about the inflammatory mechanisms or potential drivers of disease. Neutrophil inflammation and increased cytokine expression such as IL-6 and IL-8 are hallmarks of appendicitis inflammation. However, early histological studies identified increased T and B cell infiltration during appendicitis, providing support for adaptive immune activation as well, although this has never been investigated in depth. We hypothesized that antigen-dependent activation of the adaptive immune response contributes to appendicitis pathology, in addition to the known innate-mediated processes. Via a series of transcriptomic approaches and lymphocyte repertoire analysis in human appendiceal tissue, we identified evidence of antigen-dependent B cell activation. Increased somatic hypermutation in the germinal center and plasma cell compartment was comprised of presumed high-affinity IgG and IgA B cells. We propose that the appendiceal microbiome acts as a source of antigen, as significant microbial dysbiosis was observed during appendicitis. This dysbiosis was characterized by outgrowth of pathobionts such as Parvimonas and oral biofilm-formers such as Fretibacterium and Fusobacterium, in line with previous reports. We also identified potential loss of epithelial barrier integrity via spatial transcriptomic analysis of the appendiceal epithelium, supporting the possibility of microbial invasion into the tissue during appendicitis. This study provides insight into the inflammatory mechanisms of a common disease and helps to define the immune and microbial compartment of an often-ignored organ, the appendix.
Autori: Roshni Roy Chowdhury, E. Stewart, Z. Taghvaei, C. Leon, J. Shapiro, L. Zhu, L. Alpert, K. Turaga
Ultimo aggiornamento: 2024-02-04 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578312
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.31.578312.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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