Recensione di pubblicazione da progetto FFC
Mitochondrial Ca2+-dependent NLRP3 activation exacerbates the Pseudomonas aeruginosa-driven inflammatory response in cystic fibrosis.
L’infiammazione polmonare provocata da Ps. aeruginosa: ruolo del calcio e dei mitocondri cellulari.
Alessandro Rimessi, Valentino Bezzerri, Simone Patergnani, Saverio Marchi, Giulio Cabrini, Paolo Pinton.
Nature Communications, 2015
Lo scopo del progetto FFC #19/2014 è la caratterizzazione del ruolo degli ioni calcio (Ca2+) presenti nei mitocondri nel controllare l’attivazione di risposte immunitarie innate promosse da Pseudomonas aeruginosa, con l’obiettivo ultimo di identificare nuovi bersagli e progettare strategie farmacologiche alternative per contrastare la risposta immunitaria e l’eccessiva infiammazione. I ricercatori hanno recentemente pubblicato le loro ricerche relative a questo progetto sulla prestigiosa rivista Nature Communications. I loro risultati rafforzano il ruolo dei mitocondri (organelli fondamentali, contenuti nel citoplasma delle cellule, responsabili delle trasformazioni energetiche necessarie alle funzioni cellulari), nel controllo, dipendente dal calcio, dell’infiammazione nei malati di fibrosi cistica. Questo potrebbe aiutare a spiegare l’associazione dei mitocondri con molti altri disordini infiammatori, a suggerisce che diversi percorsi possono contribuire a sovrastimolare la risposta infiammatoria.
La principale causa di mortalità in pazienti affetti da fibrosi cistica è l’infezione cronica polmonare sostenuta da Pseudomonas aeruginosa associata ad un’eccessiva infiammazione. P. aeruginosa deve in gran parte la sua attitudine ad infettare il tratto respiratorio alla capacità di muoversi agevolmente: questa mobilità è assicurata dal flagello, sottile filamento che prolunga il corpo del batterio assicurandone la spinta motoria.
Vari studi identificano un ruolo principale dello ione Calcio (Ca2+) nel controllo dell’innesco della reazione infiammatoria. La flagellina (proteina componente il flagello) del batterio innesca la risposta infiammatoria potenziando l’accumulo di ioni Ca2+ nella matrice mitocondriale (i mitocondri sono organelli fondamentali, contenuti nel citoplasma delle cellule, responsabili delle trasformazioni energetiche necessarie alle funzioni cellulari) e provocando disfunzioni dell’attività mitocondriale.
Studi condotti attraverso il progetto FFC#12/2010 coordinato da Paolo Pinton dell’Università di Ferrara, hanno suggerito che i mitocondri e il calcio intracellulare potrebbero essere colpiti farmacologicamente in modo da modulare la risposta infiammatoria indotta dal batterio.
Recentemente, Paolo Pinton ha pubblicato sulla prestigiosa rivista Nature Communications, rivista del gruppo Nature, un dettagliato studio sul ruolo Ca2+ mitocondriale nel controllare l’attivazione di risposte immunitarie innate promosse da Pseudomonas. Alcune evidenze dimostrano che i mitocondri producono segnali pro-infiammatori ad una struttura molecolare che controlla l’infiammazione, chiamata inflammasoma NLRP3. Questo lavoro, frutto del progetto FFC#19/2014, mostra che la mancata localizzazione della proteina CFTR influenza il meccanismo responsabile dell’afflusso di ioni calcio, predisponendo i mitocondri a una maggiore risposta infiammatoria. Il livello e la qualità della risposta infiammatoria in FC viene favorita e supportata dalla perturbazione mitocondriale indotta da P. aeruginosa, a causa della flagellina.
Complessivamente, il lavoro rafforza il ruolo del mitocondrio nel controllo, dipendente dal calcio, dell’infiammazione in malati FC. Questo meccanismo potrebbe aiutare a spiegare l’associazione dei mitocondri con molti altri disordini infiammatori, a suggerisce che diversi percorsi possono contribuire a sovrastimolare la risposta infiammatoria.I risultati ottenuti vanno nella direzione di identificare nuovi bersagli, nell’intento di progettare e testare strategie farmacologiche alternative per contrastare la risposta immunitaria innata scatenata da Pseudomonas.
Progetto FFC#19/2014 finanziato grazie al supporto di Delegazione FFC di Novara, Delegazione FFC di Cosenza 2, Gruppo di Sostegno FFC di Reggello Firenze.
This work, led by Paolo Pinton from University of Ferrara, was support by FFC Grant #19/2014.
The leading cause of mortality in patients with cystic fibrosis is chronic pulmonary infection caused by Pseudomonas aeruginosa associated with sustained excessive inflammation.
In this paper, the authors demonstrate that the degree and quality of the inflammatory response in Cystic Fibrosis are supported by P. aeruginosa-dependent mitochondrial perturbation. The work deepens the understanding of the significance of mitochondria in the Ca2+-dependent control of inflammation.This mechanism may help explain the association of mitochondria with many other inflammatory disorders, and suggests that several pathways may contribute to overstimulate inflammation.
The results go in the direction of identifying new targets, in order to design and test pharmacological alternatives to counteract the innate immune response triggered by Pseudomonas aeruginosa.
Grant FFC #19/2014 was made available thanks to Delegazione FFC di Novara, Delegazione FFC di Cosenza 2, Gruppo di Sostegno FFC di Reggello Firenze.
