Immunometabolismo

L'immunometabolismo è un campo di ricerca che offre nuove intuizioni sulla comunicazione incrociata dinamica tra il sistema immunitario (immunità) e i processi metabolici di un organismo (metabolismo). L'immunometabolismo cerca di comprendere come il metabolismo controlli la funzione delle cellule immunitarie. Può essere studiato a livello macroscopico (ad es. nei tessuti adiposi (vedi figura 1) o in un microambiente tumorale) e a livello microscopico, ovvero la bioenergetica cellulare delle cellule immunitarie (vedi figura 2).

 

 

L'attivazione, la crescita e la proliferazione, la funzione e l'omeostasi delle cellule immunitarie sono intimamente legate a modifiche dinamiche nelle configurazioni del metabolismo cellulare. L'utilizzo di specifiche vie metaboliche è controllato dai fattori di crescita e dalla disponibilità di nutrienti (dettata dalla concorrenza tra altre cellule interagenti) e dall'equilibrio dei metaboliti interni, specie reattive dell'ossigeno (ROS) e substrati riducenti/ossidanti. Le principali vie metaboliche (vedi figura 2) che plasmano la risposta delle cellule immunitarie includono la glicolisi, il ciclo dell'acido tricarbossilico (TCA), la via dei pentoso fosfati (PPP), l'ossidazione degli acidi grassi (FAO), la sintesi degli acidi grassi (FAS) e il metabolismo degli amminoacidi (AA) (ad es. glutammina, arginina, triptofano). I vari sottogruppi di cellule immunitarie utilizzano vie metaboliche distinte per promuovere la sopravvivenza cellulare, la generazione di lignaggi e la funzione. Ad esempio, i macrofagi M1 infiammatori o le cellule T effettrici in rapida proliferazione, incluse le T helper 1 (TH1), TH17 e le cellule T citotossiche CD8+, utilizzano vie metaboliche che supportano la proliferazione cellulare e la produzione di citochine, come la glicolisi o la sintesi degli acidi grassi. I macrofagi M2 o le cellule T regolatorie (Treg) immunosoppressive utilizzano vie metaboliche che inibiscono i segnali infiammatori e sono associate a funzioni soppressive, come il ciclo del TCA e l'ossidazione degli acidi grassi. Collegare metabolismo e infiammazione/immunità è un approccio per comprendere e possibilmente contrastare l'infiammazione cronica di basso grado e le relative patologie associate, come obesità (T2D), cancro, malattie autoimmuni e autoinfiammatorie.