Citomegalovirus umano. Il ruolo del toll-like receptor 4

È stata pensata e sviluppata in Italia, e più precisamente a Parma, la ricerca che fornisce preziose informazioni per il potenziale sviluppo di molecole innovative per la profilassi e la terapia anti-HCMV. Pubblicato su Virology lo studio è stato effettuato sul modello di una cellula macrofagica umana.

29 APR - Si chiama Toll-like receptor 4, è un recettore cellulare e il suo ruolo è cruciale nell’infezione da citomegalovirus umano in un modello di cellula macrofagica umana. A dirlo uno studio tutto italiano, condotto dall’Unità di Microbiologia e Virologia del Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell’Università di Parma e pubblicato sulla rivista scientifica Virology.
 
Il citomegalovirus umano (HCMV), membro della famiglia Herpesviridae, è un virus ubiquitario che infetta la maggior parte della popolazione. Dopo l’infezione primaria persiste nell’ospite in stato di latenza, da cui può riattivarsi a seguito di vari stimoli. L’infezione primaria, e/o le ricorrenze, che negli individui immunocompetenti sono in genere asintomatiche o paucisintomatiche, possono portare allo sviluppo di patologie a volte anche mortali in specifiche categorie di individui a rischio, come in caso di infezione congenita (con quadri di particolare gravità per il feto o per il neonato in donne gravide con infezione primaria da HCMV). Inoltre, tale agente è causa di gravi patologie in soggetti immunodepressi: in particolare, nei trapiantati d’organo o di midollo, l’infezione da HCMV può essere associata a rigetto dell’organo stesso o rappresentare, comunque, una delle cause più frequenti di polmonite post-trapianto, mentre nei malati di AIDS la riattivazione del virus latente è spesso responsabile di patologie a carico di diversi organi.
Più recentemente HCMV è stato associato anche a processi aterosclerotici, malattie dell’apparato cardiovascolare e autoimmuni.
La vasta gamma di patologie sostenute da HCMV è da mettere in relazione con la sua capacità di infettare, con esiti diversi, numerosi tipi di cellule in vivo. In particolare, è noto come in fibroblasti e in cellule epiteliali HCMV sia in grado di sostenere un ciclo replicativo litico, con produzione di progenie virale; d’altra parte, i monociti del sangue periferico rappresentano sedi di latenza, in cui il virus non si replica, e serbatoi utili per la disseminazione virale a seguito del loro differenziamento a macrofagi e riattivazione di HCMV.
 
Nell’ambito delle conoscenze circa i meccanismi sviluppati dal virus per interferire con i processi metabolici della cellula ospite, la modificazione del ciclo cellulare virus-indotta ha assunto sempre maggiore rilevanza. In particolare è stato descritto, anche in lavori scientifici già pubblicati dal nostro gruppo di ricerca, un blocco del ciclo cellulare virus-indotto in cellule in attiva replicazione, in grado di inibire la proliferazione cellulare, mentre un’azione contraria è stata descritta in alcuni modelli cellulari quiescenti.
Tali raffinate strategie messe a punto da HCMV sono rilevanti soprattutto per la possibile relazione con aspetti patogenetici in vivo, quali l’azione teratogena a livello fetale e la riattivazione dalla latenza.
In questo studio, viene per la prima volta dimostrato che HCMV è in grado di modificare il ciclo cellulare di un modello macrofagico umano, molto simile a quello naturale, inducendo tali cellule, tipicamente quiescenti, a rientrare nelle fasi S e G2 del ciclo cellulare, ricche di enzimi cooptabili dal virus per la replicazione del proprio genoma.
Tale dato è di indubbio rilievo in quanto in grado di spiegare come HCMV possa indurre la sua efficiente replicazione in questo importante bersaglio strategico umano, promuovendo la sua disseminazione tissutale. Altro risultato rilevante di questa ricerca è la dimostrazione del coinvolgimento del recettore cellulare Toll-like receptor 4 nel promuovere l’effetto sul ciclo cellulare virus-indotto sopra descritto, così come una elevata efficienza della replicazione virale.
La dimostrazione del coinvolgimento di un recettore cellulare, come Toll-like receptor 4 (situato sulla membrana citoplasmatica di macrofagi umani ed anche internalizzato a seguito di sua stimolazione) non solo quale molecola recettoriale per HCMV, ma anche quale possibile meccanismo utilizzato dal virus per sfruttare a proprio vantaggio la cellula macrofagica, alterandone il ciclo cellulare,costituisce non solo un dato di indubbio valore per l’approfondimento delle conoscenze sulle strategie virali, ma offre anche preziose informazioni per il potenziale sviluppo di molecole innovative per la profilassi/terapia anti-HCMV.
 
La ricerca è stata realizzata dalla prof.ssa Maria Cristina Arcangeletti in collaborazione con i proff. Carlo Chezzi, Adriana Calderaro, Maria Cristina Medici, Flora De Conto e i dott.Diego Germini e Isabella Rodighiero dell’Unità di Microbiologia e Virologia del Dipartimento di Medicina Clinica e Sperimentale dell’Ateneo (diretta dalla prof.ssa Adriana Calderaro); la ricerca si è anche avvalsa della collaborazione dei proff Prisco Mirandola e Rita Gatti del Dipartimento di Science Biomediche, Biotecnologiche e Traslazionali dell’Ateneo.

29 aprile 2013
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