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Dai geni all'immunità: in che modo i KIR determinano la risposta immunitaria?
Nel sistema immunitario umano, le cellule killer naturali (cellule NK) svolgono un ruolo importante e sono responsabili dell'identificazione e della distruzione delle cellule ospiti infette o trasformate. La regolazione della sua funzione si basa su un gruppo di molecole chiamate "recettori immunoglobuline-simili delle cellule killer" (KIR). Queste proteine di membrana non solo hanno un’influenza decisiva sull’intensità e sulla durata delle risposte immunitarie, ma svolgono anche un ruolo importante nell’equilibrio tra autotolleranza e sorveglianza immunitaria.
"I recettori KIR sono in grado di distinguere le varianti alleliche MHC I, il che consente loro di rilevare in modo efficiente le cellule infettate o trasformate dal virus."
Struttura e funzione di KIR
Il gene KIR è situato nel complesso del recettore dei leucociti sul cromosoma umano 19 e contiene 14 siti che coprono diversi geni disomici. I recettori KIR possono essere suddivisi in due categorie: stimolatori e inibitori. Nella maggior parte dei casi, i KIR inibitori sono strettamente correlati al riconoscimento e al rigetto delle cellule self negli studi precedenti. La presenza di questi recettori aiuta a evitare attacchi alle autocellule sane consentendo al tempo stesso l'identificazione e la distruzione delle cellule malate.
Per le cellule NK, i recettori KIR sono molecole chiave che si legano direttamente alle molecole MHC di classe I sulla loro superficie. Nello specifico, questo effetto si ottiene attraverso il riconoscimento delle molecole MHC di classe I da parte dei recettori inibitori, che inibiranno il comportamento citotossico delle cellule NK. Al contrario, a contatto con le cellule malate, il segnale inibitorio viene ridotto, avviando la funzione di uccisione delle cellule NK.
Diversità dei recettori KIR e risposta immunitaria
I recettori KIR mostrano un elevato grado di diversità nel genoma, riflettendo le pressioni selettive che hanno subito da diversi patogeni durante la loro evoluzione. Similmente ad altri componenti del sistema immunitario, la diversità dei recettori KIR può migliorare la risposta immunitaria complessiva alle infezioni virali e ai tumori. Il genotipo KIR di ogni persona è unico e la possibilità che due individui non imparentati abbiano lo stesso genotipo KIR è estremamente bassa. Ciò conferisce al nostro sistema immunitario una capacità unica di rispondere agli agenti patogeni.
"La grande diversità dei genotipi KIR offre agli esseri umani una maggiore adattabilità ai virus e ai tumori che potrebbero dover affrontare in futuro."
L'associazione tra KIR e malattia
Ricerche recenti hanno scoperto che i cambiamenti nei geni KIR possono influenzare la suscettibilità di una persona a determinate malattie. Al contrario, gli individui con genotipi KIR inibitori dominanti possono essere più suscettibili alle infezioni e al fallimento riproduttivo, ma possono essere protetti più efficacemente dalle malattie autoimmuni. Queste complesse relazioni rivelano il duplice ruolo che KIR svolge nel sistema immunitario: mentre protegge l’ospite da agenti patogeni estranei, deve anche proteggerlo dal rischio di autoimmunità.
I recettori stimolatori come KIR2DS1 e KIR2DS2 sono stati collegati a una varietà di malattie autoimmuni, suggerendo inoltre che una maggiore affinità immunitaria può portare in molti casi all'attacco delle proprie cellule. Allo stesso tempo, la presenza di KIR3DS1 è risultata associata all’inibizione della progressione di alcuni tumori, dimostrando la versatilità dei genotipi KIR nelle malattie infettive e nel cancro.
Indicazioni per la ricerca futura
Con l'approfondimento della comprensione della funzione dei recettori KIR, la comunità scientifica li considera potenziali bersagli terapeutici. Attualmente, la ricerca sulla terapia con cellule KIR e CAR T è gradualmente in corso, con l’obiettivo di utilizzare KIR per migliorare la capacità di risposta antitumorale delle cellule NK. Se la ricerca in questa direzione potrà inaugurare una nuova era dell’immunoterapia dipende dalla nostra comprensione e padronanza dei meccanismi alla base del KIR.
Siamo quindi pronti a utilizzare i progressi della tecnologia genetica per rafforzare il nostro sistema immunitario in modo che possa svolgere un ruolo maggiore nella protezione della nostra salute?
