Una scoperta rivoluzionaria getta nuova luce sul morbo di Crohn, una delle malattie infiammatorie intestinali più diffuse e debilitanti. Ricercatori dell’Università della California di San Diego hanno finalmente compreso il meccanismo attraverso cui mutazioni nel gene NOD2, da tempo associate a questa patologia, provocano l’infiammazione cronica che caratterizza la malattia.
Il gene NOD2 era già noto alla comunità scientifica per la sua correlazione con il morbo di Crohn, ma il suo ruolo esatto nel processo patologico rimaneva un enigma irrisolto da oltre 25 anni. Grazie all’utilizzo di tecniche di intelligenza artificiale e machine learning, i ricercatori hanno identificato pattern nell’attività genetica delle cellule immunitarie presenti nell’intestino, aprendo una finestra su meccanismi fino ad oggi oscuri.
Lo studio, pubblicato sul Journal of Clinical Investigation, ha rivelato che le mutazioni genetiche interferiscono con i meccanismi protettivi normali che permettono alle proteine NOD2 di difendere l’intestino dalle malattie infiammatorie. Gli esperimenti sono stati condotti su cellule coltivate in laboratorio e su campioni prelevati sia da intestini sani che da tratti digestivi affetti da malattia infiammatoria intestinale.
Al centro della scoperta ci sono i macrofagi, cellule immunitarie che operano come veri e propri guardiani dell’intestino. Come ha spiegato Gajanan Katkar, ricercatore dell’UC San Diego, “l’intestino è un campo di battaglia, e i macrofagi sono i mantenitori della pace. Per la prima volta, l’intelligenza artificiale ci ha permesso di definire e tracciare chiaramente i giocatori in due squadre opposte“.
I macrofagi intestinali possono alternare tra due stati distinti: uno per attaccare le infezioni, definito infiammatorio, e uno per riparare i danni, non infiammatorio. Mantenere un equilibrio tra questi due stati è fondamentale per la salute dell’intestino. Il team di ricerca ha identificato una firma genetica composta da 53 geni che controlla lo stato dei macrofagi nella malattia infiammatoria intestinale.
Tra questi geni, uno in particolare produce una proteina chiamata girdina, che si è rivelata cruciale. La girdina e la proteina NOD2 lavorano insieme per garantire che i macrofagi rimangano vigili di fronte alle minacce, senza però diventare eccessivamente reattivi. In assenza di questa partnership, i macrofagi in modalità riparazione diventano meno efficienti nell’eliminare gli agenti patogeni, mentre quelli in modalità attacco diventano eccessivamente infiammatori. Senza questa partnership, il sistema di sorveglianza NOD2 collassa.
Gli esperimenti condotti sui topi hanno confermato i risultati: i topi privi di girdina hanno sviluppato infiammazione intestinale e sono spesso morti di sepsi, una condizione causata da una reazione eccessiva del sistema immunitario. Quando i macrofagi esprimono la girdina, riescono a neutralizzare i patogeni formando strutture cellulari chiamate fagolisosomi. Senza girdina, queste strutture non si formano e i patogeni riescono a evadere il rilevamento.
Questa ricerca offre una comprensione molto più profonda dello squilibrio che alimenta le malattie infiammatorie intestinali e del ruolo specifico che NOD2 svolge nel morbo di Crohn. Le implicazioni terapeutiche sono significative. Identificare i geni responsabili di determinate condizioni offre agli scienziati nuove opportunità per sviluppare trattamenti mirati. In futuro potrebbero essere disponibili farmaci capaci di mantenere la popolazione di macrofagi intestinali bilanciata come fanno naturalmente NOD2 e girdina.
