Che cos'è l'infiammazione?

L'infiammazione è la risposta protettiva dell'organismo a lesioni tissutali, infezioni (ad esempio causate da batteri o virus) e altri stimoli o agenti nocivi.

Questo processo comporta il rilascio di molecole infiammatorie, note come citochine, che reclutano e coordinano le cellule immunitarie (ad esempio i globuli bianchi) nel tentativo di eliminare l'agente nocivo, prevenire ulteriori danni ai tessuti e favorire la guarigione.

L'infiammazione, intesa come risposta proporzionata e di breve durata a una lesione (cioè l'infiammazione acuta), è spesso benefica e favorisce il recupero. Quando invece l'infiammazione è eccessiva o persiste a lungo (cioè l'infiammazione cronica), può causare danni all'organismo.

Abbiamo trattato l'argomento dell'infiammazione in modo più approfondito nell'articolo dedicato all'infiammazione e al tratto IL-6. Invitiamo i lettori a consultare quell'articolo per avere informazioni più dettagliate sull'infiammazione.

PUNTI CHIAVE

• L'infiammazione è la risposta immunitaria dell'organismo a stimoli nocivi quali batteri, sostanze tossiche o cellule danneggiate.
• L'infiammazione acuta è di breve durata e spesso è utile per eliminare gli stimoli nocivi e favorire la guarigione.  
• L'infiammazione cronica dura a lungo e spesso provoca danni indesiderati ad altri tessuti dell'organismo.
• L'infiammazione comporta il rilascio di molecole chiamate citochine, che coordinano la risposta infiammatoria.
  

Cosa sono le citochine?

Per coordinare una risposta infiammatoria efficace, diverse cellule devono comunicare tra loro.

Ad esempio, i mastociti, che rilasciano istamina per dilatare i vasi sanguigni e consentire alle cellule immunitarie di raggiungere il sito della lesione tissutale, potrebbero dover comunicare con le cellule B, in grado di secernere anticorpi per neutralizzare un agente patogeno. Le cellule B, a loro volta, potrebbero dover inviare un segnale ai macrofagi affinché questi ultimi fagocitino l’agente patogeno neutralizzato.

Ma come fanno queste cellule a comunicare tra loro? È qui che entrano in gioco le citochine. Le citochine sono proteine di segnalazione secrete dalle cellule del sistema immunitario che contribuiscono a coordinare e regolare la risposta infiammatoria.

Fonte: Zhang, J. M., & An, J. (2007). Citochine, infiammazione e dolore. International anesthesiology clinics, 45(2), 27.

Esistono numerose citochine diverse, che formano una complessa rete di comunicazione e hanno effetti diversi sulla risposta infiammatoria.

In linea generale, alcune citochine contribuiscono a innescare, stimolare e mantenere l'infiammazione attraverso l'attivazione delle cellule immunitarie. Queste sono note come citochine pro-infiammatorie e comprendono: IL-1, IL-18, TNF-α. Le citochine pro-infiammatorie sono estremamente importanti per individuare, neutralizzare ed eliminare gli agenti patogeni, come batteri, virus ecc.

Altre citochine agiscono per sopprimere o arrestare l'infiammazione e svolgono un ruolo importante nella risoluzione delle lesioni tissutali e nella guarigione dei tessuti. Queste sono note come citochine antinfiammatorie e comprendono: IL-4, IL-10 e TGF-β.

Alcune citochine, come l'IL-6, sono variabili e possono agire sia come citochine pro-infiammatorie che anti-infiammatorie a seconda delle circostanze.

PUNTI CHIAVE

• Le citochine sono proteine di segnalazione che contribuiscono a coordinare la risposta infiammatoria.
• Le citochine pro-infiammatorie stimolano l'infiammazione.
• Le citochine antinfiammatorie inibiscono l'infiammazione.

In che modo l'equilibrio delle citochine influisce sulla predisposizione all'infiammazione?

L'equilibrio tra citochine pro-infiammatorie e anti-infiammatorie nell'ambiente locale di un tessuto influisce notevolmente sul fatto che tale tessuto sia o meno interessato da una risposta infiammatoria.

Ad esempio, nelle prime fasi di un'infezione batterica, le cellule immunitarie secernono grandi quantità di citochine pro-infiammatorie per garantire che i batteri vengano neutralizzati, fagocitati dai macrofagi ed eliminati.

Al contrario, nelle fasi successive all'infezione vengono prodotte maggiori quantità di citochine antinfiammatorie per contribuire a porre fine alla risposta infiammatoria e consentire la guarigione dei tessuti.

Ad esempio, nel diagramma riportato di seguito si può notare che le citochine pro-infiammatorie (rappresentate dai punti rossi) predominano nelle prime fasi successive a una lesione tissutale (ad esempio un'infezione, un trauma fisico o altri danni cellulari).

Dopo il picco dell'infiammazione, vengono rilasciate ulteriori citochine antinfiammatorie (rappresentate dai punti blu), che attenuano l'infiammazione e favoriscono la riparazione dei tessuti.

Fonte: Placek, K., Schultze, J. L. e Aschenbrenner, A. C. (2019). Riprogrammazione epigenetica delle cellule immunitarie in caso di lesione, riparazione e risoluzione. The Journal of Clinical Investigation, 129(8), 2994-3005.

Se consideriamo l'ambiente a lungo termine dei tessuti, è necessario che vi sia un delicato equilibrio tra citochine pro-infiammatorie e anti-infiammatorie.

Se si verifica un eccesso relativo di citochine pro-infiammatorie, ciò può aumentare il rischio di un'infiammazione eccessiva, incontrollata o prolungata (cioè un'infiammazione cronica) che provoca danni ai nostri stessi tessuti. Si ritiene inoltre che il danno tissutale causato dall'infiammazione cronica possa portare a diverse patologie, quali il diabete di tipo II, le malattie cardiache e la degenerazione maculare senile, oltre che all'invecchiamento.

Fonte: Rea, I. M., Gibson, D. S., McGilligan, V., McNerlan, S. E., Alexander, H. D. e Ross, O. A. (2018). Età e malattie legate all'invecchiamento: il ruolo dei fattori scatenanti dell'infiammazione e delle citochine. Frontiers in Immunology, 9, 586.

Al contrario, se l'equilibrio pende eccessivamente verso le citochine antinfiammatorie, ciò può aumentare la nostra suscettibilità alle infezioni, poiché non siamo in grado di attivare efficacemente una risposta infiammatoria quando ci troviamo di fronte ad agenti patogeni (ad esempio batteri, virus).

Fonte: Bello, R. O., Chin, V. K., Abd Rachman Isnadi, M. F., Abd Majid, R., Atmadini Abdullah, M., Lee, T. Y., ... & Basir, R. (2018). Il ruolo, il coinvolgimento e le funzioni dell'interleuchina-35 e dell'interleuchina-37 nella patogenesi delle malattie. International journal of molecular sciences, 19(4), 1149.

Un equilibrio citochinico sbilanciato verso l'infiammazione viene talvolta definito«profilo citochinico pro-infiammatorio». Se analizzassimo i livelli delle diverse citochine presenti in un ambiente tissutale locale con un profilo pro-infiammatorio, riscontreremmo livelli più elevati di citochine pro-infiammatorie (ad es. TNF-α) e/o livelli più bassi di citochine anti-infiammatorie (ad es. IL-10).  

Come accennato in precedenza, un profilo citochinico pro-infiammatorio può aumentare la nostra predisposizione all'infiammazione cronica e alle patologie ad essa associate.

PUNTI CHIAVE

• L'equilibrio tra citochine pro-infiammatorie e anti-infiammatorie influisce sulla nostra predisposizione all'infiammazione.
• Uno squilibrio a favore delle citochine pro-infiammatorie può aumentare il rischio di infiammazione cronica e delle patologie ad essa associate (ad esempio, malattie cardiache, diabete di tipo II, artrite reumatoide).
• Una produzione eccessiva di citochine pro-infiammatorie e/o una produzione insufficiente di citochine anti-infiammatorie può portare a uno squilibrio a favore delle citochine pro-infiammatorie.

Che cos'è l'IL-10?

IL-10 è l'acronimo di interleuchina-10. È una delle citochine antinfiammatorie dell'organismo che agisce per sopprimere l'infiammazione.

L'IL-10 è prodotta da diverse cellule, tra cui cellule immunitarie e non immunitarie, comprese le cellule epiteliali che rivestono la superficie di vari organi. Una volta secreta, l'IL-10 si lega a recettori specifici presenti sulle cellule e attiva i geni che codificano per varie proteine antinfiammatorie. Allo stesso modo, l'IL-10 attiva geni antinfiammatori e potenzia la produzione di varie citochine proinfiammatorie.

La citochina IL-10 è codificata dal gene IL10. Le varianti di questo gene possono influire sulla quantità di IL-10 prodotta, il che, a sua volta, può influire sull'equilibrio citochinico e sulla predisposizione all'infiammazione.

PUNTI CHIAVE

• L'IL-10 (interleuchina-10) è un'importante citochina antinfiammatoria.
• L'IL-10 contribuisce a sopprimere l'infiammazione disattivando i geni pro-infiammatori e attivando quelli anti-infiammatori.
• Il tuo gene IL10 codifica per la citochina IL-10.
• Le varianti del gene IL10 possono influire sulla produzione di IL-10 e, di conseguenza, sull'equilibrio delle citochine.

In che modo le varianti del gene IL10 influenzano l'equilibrio delle citochine?

Un SNP (polimorfismo a singolo nucleotide), denominato rs180096, provoca una mutazione da A a G nel codice genetico del gene IL10, dando origine a due diverse varianti del gene IL-10, dette «alleli»: l ’allele «A» e l ’allele «G».

Alcuni studi suggeriscono che l'allele «A» sia associato a una minore espressione del gene IL10 e, di conseguenza, a una minore produzione della citochina IL-10.

A sua volta, una minore produzione della citochina antinfiammatoria IL-10 potrebbe, a parità di altre condizioni, far pendere l'equilibrio citochinico a favore dell'infiammazione.

L'allele "A" del gene IL10 può quindi essere considerato un fattore genetico che predispone a un profilo citochinico pro-infiammatorio. Le persone che ereditano l'allele "A" potrebbero quindi essere maggiormente a rischio di sviluppare infiammazioni croniche e patologie associate a tali infiammazioni.  

PUNTI CHIAVE

• L'allele "A" (rs180096) del gene IL10 è associato a una minore produzione della citochina antinfiammatoria IL-10.
• L'allele "A" potrebbe predisporre a un equilibrio/profilo delle citochine pro-infiammatorie.
• Le persone che ereditano l'allele "A" potrebbero essere maggiormente a rischio di infiammazione cronica.

In che modo le varianti del gene IL10 influenzano la predisposizione all'infiammazione cronica e alle patologie correlate?

Come accennato nella sezione precedente, l'allele «A» (rs1800896) del gene IL10 è associato a un profilo citochinico pro-infiammatorio, che aumenta il rischio di infiammazione.

A questo proposito, diversi studi hanno rilevato che, rispetto all’allele «G», l’allele «A» è più frequente in soggetti affetti da varie patologie infiammatorie, quali: l’artrite reumatoide, la pancreatite acuta e le malattie infiammatorie intestinali (ad esempio, il morbo di Crohn e la colite ulcerosa).

Allo stesso modo, un profilo citochinico pro-infiammatorio può predisporre una persona allo sviluppo di un'infiammazione cronica di basso grado. Come spiegato nell'articolo "Infiammazione e tratto IL-6", l'infiammazione cronica può causare danni ai nostri stessi tessuti e cellule, inclusi neuroni, cellule muscolari, cellule epatiche e vasi sanguigni. Si ritiene che questo danno cellulare e tissutale causato dall'infiammazione cronica sia alla base dello sviluppo di varie malattie, tra cui malattie cardiometaboliche come il diabete di tipo II, le malattie cardiache e l'aterosclerosi (l'accumulo di placche di grasso nei vasi sanguigni).

A questo proposito, un profilo citochinico pro-infiammatorio caratterizzato da livelli più bassi di citochine antinfiammatorie (ad esempio l'IL-10) potrebbe aumentare la predisposizione alle malattie cardiometaboliche.

Kleemann, R., Zadelaar, S. e Kooistra, T. (2008). Citochine e aterosclerosi: una rassegna completa degli studi condotti sui topi. Cardiovascular Research, 79(3), 360-376.

A questo proposito, alcuni studi hanno associato l’allele «A» del gene IL10 a un rischio maggiore (rispetto a chi non possiede l’allele «A») di malattia coronarica, ictus ischemico e diabete di tipo II.

Si ritiene inoltre che l'infiammazione cronica acceleri il processo di invecchiamento. È interessante notare che le persone che non possiedono l'allele «A» del gene IL10 (ovvero quelle con genotipo GG) potrebbero produrre livelli più elevati di IL10 e presentare un profilo citochinico più antinfiammatorio, associato a una maggiore longevità.

In uno studio è emerso che il genotipo GG era più frequente tra gli uomini italiani centenari (ovvero di età pari o superiore a 100 anni).  

PUNTI CHIAVE

• L'allele "A" del gene IL10 è stato associato a un rischio maggiore di infiammazione cronica, malattie infiammatorie e malattie cardiometaboliche.
• Il genotipo "GG" è stato associato a un profilo citochinico più antinfiammatorio.

Il tuo livello di IL-10 e la tua predisposizione all'antinfiammazione

L'analisi dell'IL-10 e della predisposizione antinfiammatoria esamina le varianti del gene IL10 sulla base del SNP rs1800896 e valuta la produzione della citochina antinfiammatoria IL-10.

Verrai inserito in uno dei due gruppi:

• Ridotta produzione di IL-10: sei portatore dell'allele "A", associato a un equilibrio citochinico più pro-infiammatorio.
• Produzione normale di IL-10: possiedi il genotipo GG, associato a un equilibrio citochinico più antinfiammatorio.

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