la microglia media gli effetti di alcune citochine sui

LA MICROGLIA MEDIA GLI EFFETTI DI ALCUNE CITOCHINE SUI PINEALOCITI DI EPIFISI DI RATTO
MARIA BORGO
Introduzione
La pineale è un organo neuroendocrino che produce, in relazione ai ritmi luce-buio dell'ambiente, la
melatonina, la quale agisce, dopo essere stata immessa nel circolo sanguigno, regolando l'attività di
numerosi tessuti. E' stata dimostrata la presenza di recettori per la melatonina anche sulle cellule del
sistema immunitario, il cui sviluppo e le cui funzioni sono influenzate dalla pineale, attraverso la sintesi e
il rilascio della melatonina in maniera ritmica, sebbene il sistema di trasduzione del segnale in seguito al
legame al recettore sia poco conosciuto. Poiché la pineale è fuori dalla barriera emato encefalica, essa
risulta accessibile ai prodotti dalle cellule dello stesso sistema immunitario, le citochine, che regolano
l'attività neuroendocrina della ghiandola tramite un meccanismo di feedback. Nella epifisi si trovano non
solo pinealociti, ma anche astrociti e cellule della microglia. La microglia della pineale media l'effetto di
alcune citochine sui pinealociti ed inoltre è stato dimostrato che la stessa microglia della pineale sintetizza
e secerne alcune citochine. Dunque la microglia modula l'attività della pineale sia direttamente tramite la
secrezione di specifiche citochine, sia indirettamente mediando l'effetto di altre specifiche citochine.
Discussione
Nel loro lavoro Tsai SY, O'Brien TE e McNulty JA prendono in esame gli effetti di IFN-γ, IL-1β, TNF-α e
TGF-β1 sui pinealociti e il ruolo della microglia della pineale di ratto nel mediare tali effetti. Un altro
proposito di questo lavoro è di valutare la relazione esistente tra la morfologia dei processi citoplasmatici
dei pinealociti e la loro attività di sintesi della melatonina.
1. Effetti di IFN-γ
IFN-γ viene prodotto dai linfociti T attivi circolanti. In condizioni
normali i pinealociti in coltura hanno un corpo ovale o poligonale
dotato di processi di lunghezza diversa. Dopo trattamento con
IFN-γ per 6 giorni è stato osservato che la lunghezza dei processi
dei pinealociti aumenta. In altri studi sono stati ottenuti dati che
dimostrano il ruolo di un fattore prodotto dalla glia pineale
nell'indurre l'allungamento dei processi dei pinealociti.
Trattando la coltura per sei giorni i livelli di 5-idrossitriptamina (5HT) aumentano da 2 a 4 volte. Tale aumento non risulta da un
diverso numero di pinealociti, per cui probabilmente deriva da una
modulazione del metabolismo della 5-HT.
Quando la coltura di pinealociti viene privata della microglia
l'IFN-γ non produce effetti: questo indica che la microglia è
coinvolta nel mediare gli effetti di tale citochina sui pinealociti,
sebbene i fattori microgliali responsabili di tale mediazione non sono noti.
2. Effetti di IL-1β
IL-1β viene rilasciata dai macrofagi durante la risposta immunitaria ed inoltre viene anche rilasciata dalla
microglia della pineale. Dopo trattamento con IL-1β per 6 giorni i pinealociti in coltura mostrano una
diminuzione dei livelli di 5-HT.
Privando la coltura della microglia, anche IL-1β non produce effetti sui livelli di 5-HT.
Infine il trattamento con IL-1β per sei giorni non determina effetti sulla lunghezza dei processi dei
pinealociti.
3. Effetti di TNF-α
Come IL-1β, anche TNF-α viene rilasciato dai macrofagi durante la risposta immunitaria. Il trattamento
per 6 giorni con TNF-α di una coltura di pinealociti determina la
riduzione di 5-HT e la diminuzione della lunghezza dei processi dei
pinealociti. Si osservano molti nuclei picnotici e per questo gli
effetti prima citati sono probabilmente dovuti a effetti tossici.
Contrariamente a quanto accade con IFN-γ e IL-1β, il trattamento
con TNF-α in assenza della microglia causa diminuzione della 5HT, mostrando che l'effetto di TNF-α non è mediato dalla microglia.
4. Effetti di TGF-β1
TGF-β1 è una citochina che inibisce il rilascio di altre citochine
proinfiammatorie dai macrofagi e dalla microglia. Il trattamento con
TGF-β1 causa la proliferazione delle cellule di supporto,
l'aggregazione dei pinealociti e la diminuzione dei processi e dei
livelli di 5-HT. I meccanismi attivati da TGF-β1 responsabili della
diminuzione dei processi e dei livelli di 5-HT sono diversi da quelli
dovuti a TNF-α: TGF-β1 sembra agire come potente inibitore della
proliferazione della glia. La diminuzione della proliferazione gliale
probabilmente determina la diminuzione dei fattori che, prodotti dalla glia, stimolano la crescita dei
processi dei pinealociti e la produzione di 5-HT.
Conclusioni
Dai dati raccolti risulta dunque che le citochine possono agire sui pinealociti o tramite la mediazione della
microglia, come nel caso di IFN-γ, IL-1β e TGF-β1, oppure direttamente come TNF-α.
La lunghezza dei processi dei pinealociti nelle colture trattate con IFN-γ, TNF-α e TGF-β1 risulta
correlata al contenuto di serotonina (5-HT): questo dimostra che le variazioni dei livelli di 5-HT non
devono essere messe in relazione solo alla diminuzione di pinealociti. Essendo i pinealociti cellule di
origine neuroepiteliale, i loro processi agiscono nel rilasciare i prodotti di secrezione, per cui un aumento
di 5-HT determina un aumento della lunghezza dei processi cellulari.
In conclusione possiamo affermare che le citochine agiscano nel meccanismo di feedback che stabilisce
un rapporto bidirezionale tra epifisi e sistema immunitario.
References
"Microglia play a role in mediating the effects of cytokines on the structure and function of the rat pineal gland ."
Tsai SY, O'Brien TE, McNulty JA.
Department of Cell Biology, Neurobiology, and Anatomy, Loyola University Medical Center, Stritch School of Medicine, Maywood, IL
60153, USA.
"Functional connections between the pineal gland and immune system."
Skwarło-Sońta K.
Department of Vertebrate Physiology, University of Warsaw, Poland.