Implicazioni di mutazioni del gene gamma, responsabili di fenotipi umani SCID-X1, sull'apparato di signaling del recettore per il GH

Le immunodeficienze primitive T, isolate od in associazione a difetti B nella forme combinate (SCID), rappresentano un gruppo eterogeneo di malattie caratterizzate da difetti severi nella differenziazione o funzione dei linfociti T. Negli ultimi anni sono stati caratterizzati molti dei geni responsabili per queste patologie. Tra questi, un ruolo importante è svolto da alterazioni dai geni gamma, JAK3 e dal gene che codifica per il recettore del IL-7. Studi recenti di 2 gruppi che partecipano al progetto (Unità I ed Unità II) hanno dimostrato che pazienti affetti da SCID legata a mutazioni della catena gamma presentano anche ulteriori problemi di ordine non immunologico e specificamente legati al funzionamento del recettore per il GH. Dopo l'interazione dell'ormone con il recettore, è necessario che l'informazione sia trasmessa al nucleo per consentire l'attivazione della trascrizione dei geni che permettono l'espressione della funzione specifica. Questo processo di trasmissione del segnale è prevalentemente determinato da processi a catena di fosforilazione, che vedono coinvolta preminentemente la tirosina chinasi JAK 2. I siti di fosforilazione rappresentano siti di legame per proteine intracellulari contenenti domini SH-2, come le proteine della famiglia delle "Signal Transducers and Activators of Transcription" (STATs). Recentemente, inoltre, è stato identificato un meccanismo di attenuazione del segnale del recettore per il GH che coinvolge membri della famiglia SOCS. Sono attualmente note condizioni di insensibilità periferica al GH con livelli basali di GH normali o più spesso elevati e valori bassi di IGF-I ed la IGFBP3, che rappresentano gli indicatori più diretti dell'azione del GH, in quanto mediatori intermedi dell’azione dell’ormone. Sulla base di dati sperimentali preliminari, che indicano come in soggetti SCID associata a mutazione della catena gamma vi sia insensibilità periferica al GH con alterato signaling intracellulare, è, pertanto, ragionevole ipotizzare che alterazioni di geni coinvolti nella risposta immune possano determinare, oltre ai quadri immunologici di immunodeficienza, anche quadri patologici a carico di apparati extraematopoietici. Obiettivo del progetto è quello di analizzare la trasduzione del segnale via il complesso TCR/CD3 e via recettore dell’ormone della crescita (GHR), in pazienti con immunodeficit primitivo su base genetica caratterizzato da difetto di attivazione dei linfociti CD3+ conseguente a mutazione degli elementi di signaling gamma e Jak3. La finalità principale del progetto è quella di identificare funzioni non ancora note di tali molecole di signaling in sistemi diversi dal sistema ematopoietico e identificare nuovi meccanismi molecolari coinvolti nella patogenesi della Bassa Statura Idiopatica che si associa a quadri di SCID. Il Progetto in particolare si propone di identificare: - La alterazione molecolare che determina il quadro di SCID, con particolare riferimento per i geni gamma, JAK3, IL7R, ecc. - Meccanismi biochimici alterati che modificano l’alterazione del segnale via TCR; - Problematiche inerenti la crescita staturale in pazienti SCID-X1 e AR sia nelle fasi pre- che post-trapianto di cellule staminali ematopoietiche; tali studi saranno rivolti a meglio definire le fasi di attivazione post-recettoriale che seguono alla stimolazione con GH. Essi comprenderanno la generazione in vivo di IGF-I indotta da GH, la valutazione di GH Binding Proteins (GH-BP) e IGFI Binding Proteins (IGFI-BP), nelle fasi pre-e post-trapianto di cellule staminali ematopoietiche; - Alterazioni della trasmissione del segnale via GHR in linee EBV ottenute da soggetti SCID-X1 o AR; - Il ruolo svolto da molecole regolatrici dell’asse JAK-STAT, quali le molecole SOCS, nei soggetti affetti da SCID o BSI in cui viene preventivamente dimostrato una non responsività periferica al GH.