『La copertina progettata da Sondii è apparsa su Cell』Decodifica del "codice molecolare" dell'immunità da addestramento al vaccino BCG!

La copertina di questo numero di Cella È "La lattilazione istonica a lungo termine collega il riadattamento metabolico ed epigenetico nella memoria immunitaria innata,” pubblicato dal Professor Mihai G. Netea E Dott. Athanasios Ziogas di RCentro medico universitario Adboud di Nimega, Paesi Bassi.

Volume 188, numero 11

Athanasios Ziogas1,2,15 athanasios.ziogas@radboudumc.nl ∙ Boris Novakovic3 ∙ Lorenzo Ventriglia1,4 ∙ Noriko Galang1,2 ∙ Kim A. Tran5 ∙ Wenchao Li6,7 ∙ Vasiliki Matzaraki1 ∙ Nienke van Unen6,7 ∙ Titus Schlüter1 ∙ Anaísa V. Ferreira1 ∙ Simone JCFM Moorlag1 ∙ Valerie ACM Koeken1,8 ∙ Mthabisi Moyo1,2,9 ∙ Xiaolin Li1,2,9 ∙ Marijke PA Baltissen10 ∙ Joost HA Martens10 ∙ Yang Li6,7,11,12 ∙ Maziar Divangahi5 ∙ Leo AB Joosten1,13 ∙ Musa M. Mhlanga1,2,9 ∙ Mihai G. Netea1,14

Contesto della ricerca

L'immunità addestrata, una forma di memoria immunitaria innata, ha attirato crescente attenzione grazie alla sua capacità di migliorare le risposte alle sfide future. Questo processo è supportato dalla riprogrammazione epigenetica e metabolica. Studi su individui vaccinati con Bacillus Calmette-Guérin (BCG) hanno mostrato una correlazione tra il rilascio di lattato e un'aumentata reattività alle citochine in seguito a ristimolazione. I monociti/macrofagi addestrati presentano una caratteristica distintiva: la lattilazione della lisina 18 dell'istone H3 (H3K18la), localizzata prevalentemente nelle regioni regolatorie distali. Questa lattilazione è positivamente associata agli stati attivi della cromatina e alla trascrizione genica e persiste anche dopo la rimozione dello stimolo iniziale di addestramento. È importante sottolineare che H3K18la è correlata all'espressione dei geni "addestrati" in seguito a stimolazione secondaria.

Inoltre, l'aumentata produzione di lattato durante l'induzione dell'immunità addestrata promuove l'espressione di citochine pro-infiammatorie, un processo legato alla lattilazione degli istoni. I polimorfismi nei geni LDHA ed EP300 influenzano le risposte immunitarie addestrate e la lattilazione degli istoni a lungo termine può essere ancora rilevata 90 giorni dopo la vaccinazione con BCG. Questi risultati suggeriscono che H3K18la funga da marcatore epigenetico della memoria immunitaria innata.

Significato dello studio

Questo studio rappresenta un significativo progresso nel campo dell'immunità addestrata. Rivela il legame intrinseco tra rilascio di lattato, lattilazione degli istoni e maggiore reattività alle citochine, nonché i meccanismi sottostanti che coinvolgono la riprogrammazione epigenetica e metabolica. Questi risultati forniscono informazioni cruciali sui processi biologici dell'immunità addestrata. L'associazione identificata tra polimorfismi genetici in LDHA ed EP300 e la modulazione dell'immunità addestrata offre nuove strade per comprenderne le basi genetiche. Inoltre, l'identificazione di H3K18la come un segno distintivo epigenetico della memoria immunitaria innata introduce un nuovo biomarcatore per studi futuri, guidando il progresso in questo campo.

Prospettive future

La ricerca futura può espandersi in diverse direzioni. Un'area chiave è l'indagine dettagliata dei ruoli della produzione di lattato, della lattilazione degli istoni e dei geni correlati nell'immunità addestrata, comprese le vie di segnalazione e le reti regolatorie, per chiarirne appieno le basi molecolari. Un'altra direzione è la traduzione di queste intuizioni in applicazioni cliniche, come lo sviluppo di nuove strategie vaccinali o immunoterapie, che potrebbero offrire innovazioni nella prevenzione e nel trattamento delle malattie. Inoltre, la comprensione della variabilità interindividuale nelle risposte immunitarie addestrate, e di come questa si correli a fattori genetici e ambientali, supporterà lo sviluppo di approcci di medicina personalizzata. Anche gli effetti a lungo termine dell'immunità addestrata dovrebbero essere costantemente valutati, incluso il suo impatto sulla funzione immunitaria complessiva e i potenziali collegamenti con lo sviluppo di malattie croniche, per definirne in modo completo il significato biologico.

Processo di progettazione della copertina

Le cellule immunitarie innate possono sviluppare uno stato simile alla memoria, con conseguenti risposte secondarie più efficienti, un fenomeno noto come immunità addestrata. Questa forma di memoria è codificata nelle cellule immunitarie innate a livello epigenetico. In questo numero di Cell, Ziogas et al. dimostrano che il lattato prodotto dai monociti può conferire una memoria epigenetica a lungo termine e regolare le risposte secondarie attraverso la lattilazione istonica. L'illustrazione di copertina presenta un monocita, con il cordone che simboleggia la risposta secondaria dinamica e amplificata caratteristica dell'immunità addestrata, e la lattilazione istonica sullo sfondo, collegata alla memoria epigenetica sottostante.