La riprogrammazione delle cellule di Kupffer negli embrioni spiega i disturbi metabolici nella prole

La riprogrammazione delle cellule di Kupffer negli embrioni spiega i disturbi metabolici nella prole

I bambini nati da madri obese corrono un rischio maggiore di sviluppare disturbi metabolici, anche se seguono una dieta sana. Un nuovo studio dell’Università di Bonn offre una spiegazione a questo fenomeno. Nei topi obesi, alcune cellule del fegato dell'embrione vengono riprogrammate durante la gravidanza. Ciò porta a cambiamenti a lungo termine nel metabolismo della prole. I ricercatori ritengono che questi risultati potrebbero essere rilevanti anche per gli esseri umani. Lo studio è stato ora pubblicato sulla rivista Nature.

Il team si è concentrato sulle cosiddette cellule di Kupffer. Si tratta dei macrofagi, i cosiddetti “grandi mangiatori”, che proteggono l’organismo come parte del sistema immunitario innato. Durante lo sviluppo embrionale, migrano nel fegato, dove prendono residenza permanente. Lì combattono gli agenti patogeni e distruggono le cellule invecchiate o danneggiate.

Queste cellule di Kupffer fungono anche da conduttori. Istruiscono le cellule epatiche circostanti su cosa fare. In questo modo contribuiscono a garantire che il fegato, in quanto organo metabolico centrale, svolga correttamente i suoi numerosi compiti. “

Prof. Dr. Elvira Messe del Limes Institute dell'Università di Bonn

Cambiare la melodia: da Beethoven a Vivaldi

Tuttavia, sembra che questa funzione esecutiva sia alterata dall’obesità. Questo è ciò che hanno fatto esperimenti di massa sui topi in collaborazione con altri gruppi di ricerca dell'Università di Bonn. "Siamo stati in grado di dimostrare che i figli di madri obese spesso sviluppavano un fegato grasso subito dopo la nascita", afferma il dottor Hao Huang del laboratorio di Mass. "E questo è accaduto anche quando i giovani animali hanno ricevuto una dieta del tutto normale."

La causa di questo disturbo sembra essere una sorta di “riprogrammazione” delle cellule di Kupffer nella prole. Di conseguenza, inviano segnali molecolari che istruiscono le cellule del fegato ad assorbire più grasso. In senso figurato non eseguono più le sinfonie di Beethoven, ma quelle di Vivaldi.

Questo cambiamento sembra avvenire durante lo sviluppo embrionale ed è innescato dai prodotti metabolici materni. Questi attivano una sorta di interruttore metabolico nelle cellule di Kupffer e modificano il modo in cui queste cellule guidano le cellule del fegato a lungo termine. “Questo interruttore è un cosiddetto fattore di trascrizione”, afferma Mass. “Controlla quali geni sono attivi nelle cellule di Kupffer”.

Nessun fegato grasso senza interruttori molecolari

Quando i ricercatori hanno eliminato geneticamente questo cambiamento nelle cellule di Kupffer durante la gravidanza, la prole non ha sviluppato la malattia del fegato grasso. Non è ancora chiaro se questo meccanismo possa essere risolto anche con i farmaci. I team ora intendono indagare su questo aspetto in studi di follow-up.

Se ciò portasse a nuovi approcci terapeutici, questa sarebbe una buona notizia. Il comportamento alterato delle cellule di Kupffer potrebbe avere molte conseguenze negative. Ad esempio, l'accumulo di grasso nel fegato è accompagnato da forti reazioni infiammatorie. Questi possono causare la morte di un numero crescente di cellule epatiche e la loro sostituzione da tessuto cicatriziale. Il risultato è la fibrosi, che compromette gradualmente la funzionalità epatica. Allo stesso tempo, esiste il rischio che le cellule del fegato degenerino e diventino cancerose.

"Diventa sempre più chiaro che molte malattie nell'uomo iniziano in una fase molto precoce dello sviluppo", afferma Mass, che è anche portavoce del settore di ricerca transdisciplinare "Life & Health" e membro del consiglio del cluster di eccellenza "Immunosensation2" dell'Università di Bonn. “Il nostro studio è uno dei pochi in grado di spiegare in dettaglio come può avvenire questa programmazione anticipata”.

Istituti partecipanti e finanziamenti:

Oltre all'Università di Bonn, sono stati coinvolti nello studio il Centro tedesco per le malattie neurodegenerative (DZNE), l'Università di Vienna (Austria), l'Università di Gand (Belgio) e l'Università di Shanghai (Cina). La ricerca è stata sostenuta dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG, in particolare SFB 1454 Metaflammation), dal Consiglio europeo della ricerca (ERC), dalla Fondazione Jürgen Manchot, dal Fondo Boehringer Ingelheim e dall'Organizzazione europea di biologia molecolare (EMBO).

Fonti: