Riassunto analitico
Le cellule staminali della polpa dentale (DPSCs) sono cellule di origine neuro ecto-mesenchimale che permangono in età adulta come nicchia all’interno della polpa dentale, dove partecipano alla rigenerazione della dentina. Le DPSCs presentano proprietà rigenerative, una bassa immunogenicità e spiccate capacità immunomodulatorie. L’immunomodulazione non è costitutiva ma varia in relazione al microambiente in cui le DPSCs si trovano. Infatti, in seguito all’instaurarsi di un processo infiammatorio, le DPSCs rilasciano fattori solubili e attivano i pathway di Fas/FasL e PD-1/PD-L1. Questi meccanismi permettono alle DPSCs di controllare il rilascio di citochine pro-infiammatorie e indurre l’apoptosi delle cellule immunitarie, favorendo così la risoluzione dell’evento infiammatorio e la rigenerazione tissutale. Studi precedenti condotti dal gruppo di ricerca in cui ho svolto la tesi hanno mostrato come l’esposizione ad un microambiente infiammatorio induca nelle DPSCs l’attivazione di diversi meccanismi immunomodulatori e al contempo l’up-regolazione di IL-6. IL-6 è una delle principali citochine pro-infiammatorie, il cui signalling può essere mediato da due vie: la via classica in cui IL-6 lega il suo recettore di membrana (IL6Rα), o il trans-signalling in cui IL-6 forma un complesso con la forma solubile del recettore (sIL-6R). In entrambi i casi si ha poi il legame con gp130, proteina di membrana, che trasduce il segnale all’interno della cellula. Sebbene tale evidenza sembri contrastare le note proprietà immunomodulatorie delle DPSCs, in letteratura sono presenti studi che indicano che IL-6 svolge un ruolo cruciale nel guidare le proprietà immunomodulatorie di altre popolazioni di cellule staminali mesenchimali, suggerendo che possa svolgere una simile azione anche nelle DPSCs. Pertanto, il mio progetto di tesi si è focalizzato sullo studio del ruolo di IL-6 nelle proprietà immunomodulatorie delle DPSCs mediate da PD-L1 e PD-L2. A tale fine le DPSCs sono state esposte in vitro ad un microambiente infiammatorio mimato da activated-human peripheral blood mononuclear cells (aPBMCs). Le cellule così trattate mostrano l’up-regolazione di PD-L1, PD-L2 e IL-6 evidenziando una correlazione tra queste molecole. In seguito abbiamo indagato quale via di segnale venisse attivata da IL-6 nelle DPSCs: queste cellule esprimono sulla membrana gp130 ma non IL-6Rα, sottolineando che la presenza del complesso IL-6/sIL-6R sia necessaria per l’attivazione del trans-signaling. Infatti, nelle DPSCs trattate con il complesso IL-6/sIL-6R o esposte ad un microambiente infiammatorio, è stata rilevata l’attivazione del pathway di JAK/STAT3. Confermata la relazione tra le molecole e indagato il meccanismo di azione di IL-6 sulle DPSCs abbiamo valutato come questa citochina potesse regolare l’espressione di PD-L1 e PD-L2. L’espressione di PD-L1 aumenta significativamente a livello proteico in seguito al trattamento con il complesso IL-6/sIL-6R, mentre, i livelli di mRNA non mostrano differenze significative suggerendo che IL-6 agisca sull’espressione di PD-L1 a livello post-traduzionale. Questa ipotesi è stata confermata tramite l’uso di IFN-γ, potente induttore della trascrizione di PD-L1, e MG132, un inibitore del proteasoma. PD-L2, invece, viene up-regolato dalle DPSCs in presenza di un microambiente infiammatorio, ma non in seguito al trattamento con IL-6/sIL-6R suggerendo come la sua espressione non dipenda dal pathway di IL-6, sebbene PD-L2 giochi un ruolo importante nelle proprietà immunomodulatorie delle DPSCs. Complessivamente i risultati ottenuti suggeriscono che il pathway di JAK/STAT3 attivato da IL-6 svolga un ruolo chiave nel guidare le proprietà immunomodulatorie delle DPSCs mediate da PD-L1 promuovendone la sua stabilizzazione.
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