Non appena le giornate si accorciano e le temperature si abbassano, per il nostro sistema immunitario ricomincia un periodo particolarmente intenso. Raffreddori e altre infezioni si diffondono a macchia d’olio – eppure le persone reagiscono in modo sorprendentemente diverso agli stessi agenti patogeni. Vi siete mai chiesti perché l’ondata autunnale di raffreddori metta fuori combattimento il vostro partner per giorni, mentre voi magari avvertite solo un leggero pizzicore alla gola? Oppure perché alcune persone sembrano superare indenni la stagione fredda, mentre altre si ammalano a ogni infezione?
Per molto tempo la risposta è stata cercata soprattutto nei nostri geni. Ma la ricerca moderna dimostra che il nostro sistema immunitario porta con sé molto di più del semplice codice genetico che abbiamo ereditato dai nostri genitori. Il nostro sistema immunitario è in costante interazione con l’ambiente circostante – e queste esperienze possono avere ripercussioni fino al livello molecolare.
Un recente studio di ricerca dimostra in modo particolarmente impressionante quanto sia effettivamente individuale questo sistema di difesa. Gli scienziati del Salk Institute hanno studiato come i presupposti genetici e le influenze ambientali modellino il corredo epigenetico delle cellule immunitarie umane. I loro risultati forniscono nuove intuizioni sul motivo per cui la risposta immunitaria varia da persona a persona. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista specializzata *Nature Genetics*.
Il sistema immunitario non è uno scudo rigido
Quando si parla delle difese dell’organismo, molti pensano innanzitutto agli anticorpi, ai globuli bianchi o alla prossima ondata di raffreddori. In realtà, il sistema immunitario è una rete altamente complessa di cellule, tessuti e sostanze messaggere che deve passare continuamente da un compito all’altro.
Il suo compito è quello di riconoscere e combattere gli agenti patogeni, preservando al contempo il più possibile i tessuti dell’organismo. Alcune cellule immunitarie reagiscono in breve tempo a una minaccia. Altre sono in grado di ricordare precedenti incontri con un agente patogeno e di reagire più rapidamente in caso di un nuovo contatto.
Il sistema immunitario, tuttavia, non rimane immutato nel corso degli anni. Infezioni, vaccinazioni, fattori ambientali e altre esperienze possono influenzare il modo in cui determinate cellule immunitarie reagiscono successivamente agli stimoli. È proprio qui che interviene la nuova ricerca.
Perché due persone reagiscono in modo diverso allo stesso agente patogeno
A prima vista la domanda sembra semplice: se due persone entrano in contatto con lo stesso virus, perché una manifesta solo sintomi lievi, mentre l’altra si ammala in modo molto più grave? Una possibile spiegazione risiede nella combinazione individuale tra corredo genetico e storia di vita precedente.
Il team di ricerca guidato dagli scienziati del Salk Institute ha esaminato campioni di sangue prelevati da 110 persone. In totale sono stati analizzati 171 campioni. I partecipanti presentavano caratteristiche genetiche diverse ed esperienze diverse con agenti patogeni e altri fattori ambientali. Tra questi figuravano, tra l’altro, l’influenza, l’HIV-1, l’MRSA, l’MSSA e il SARS-CoV-2, nonché la vaccinazione contro l’antrace e l’esposizione a pesticidi organofosfati.
I ricercatori hanno esaminato diversi tipi di cellule immunitarie, tra cui cellule T, cellule B, monociti e cellule natural killer. In particolare, erano interessati a capire quali cambiamenti fossero legati al corredo genetico e quali fossero invece correlati alle esperienze e agli influssi ambientali. Il risultato: entrambi i fattori lasciano tracce molecolari diverse.
Cosa c’entra l’epigenoma con tutto questo
In questo contesto assume importanza un concetto che ricorre sempre più spesso nella biologia moderna: l’epigenoma. Il nostro patrimonio genetico può essere paragonato, in termini semplici, a un progetto di costruzione molto dettagliato. Tuttavia, un progetto da solo non spiega quali parti di una cellula siano attive in un determinato momento. È qui che entrano in gioco i meccanismi epigenetici.
Le marcature chimiche presenti sul genoma possono influenzare l’intensità con cui i geni vengono espressi. La sequenza del DNA stessa, tuttavia, non viene modificata. Ciò significa che i geni rimangono sostanzialmente gli stessi, ma la loro attività può variare.
Questo aspetto è particolarmente interessante per il sistema immunitario. Le cellule immunitarie devono infatti essere in grado di reagire in modo flessibile: devono riconoscere un agente patogeno, avviare una reazione di difesa adeguata e poi tornare a uno stato controllato.
Gli scienziati hanno trovato indicazioni secondo cui le modificazioni epigenetiche di origine genetica e quelle influenzate dall’esperienza non interessano semplicemente le stesse aree del genoma. Le modificazioni legate all’esperienza sono state riscontrate con particolare frequenza nelle regioni regolatorie, importanti per l’adattamento dell’attività cellulare.
Il sistema immunitario possiede, per così dire, una memoria molecolare
Particolarmente affascinante è l’idea che le nostre cellule immunitarie conservino, in un certo senso, tracce delle esperienze passate. Un’infezione superata non è semplicemente un ricordo del passato e quindi priva di significato biologico. Alcune cellule immunitarie possiedono una memoria e sono in grado di ricordare precedenti contatti con agenti patogeni. Lo studio attuale amplia questo quadro: anche a livello epigenetico, le esperienze con l’ambiente possono essere associate a cambiamenti nelle cellule immunitarie.
Ciò non significa che ogni esperienza «programmi» il sistema immunitario in modo permanente. I ricercatori dimostrano piuttosto che i presupposti genetici e le influenze ambientali possono lasciare impronte epigenetiche diverse e che tali impronte variano a seconda del tipo di cellula immunitaria.
Proprio questa individualità potrebbe svolgere un ruolo più importante in futuro. Una migliore comprensione del motivo per cui le cellule immunitarie di persone diverse reagiscono in modo diverso potrebbe contribuire, a lungo termine, a strategie più personalizzate nella prevenzione, nella diagnostica e nel trattamento.
I geni sono importanti, ma non raccontano tutta la storia
Per molto tempo la salute è stata spesso considerata principalmente dal punto di vista dei nostri geni. Il corredo genetico influenza indubbiamente numerose caratteristiche e rischi di malattia. Tuttavia, la ricerca moderna dimostra sempre più che i geni e l’ambiente non possono essere considerati indipendentemente l’uno dall’altro. Il sistema immunitario ne è un buon esempio.
Nel corso della vita, le nostre predisposizioni genetiche si confrontano con infezioni, vaccinazioni, alimentazione, fattori ambientali, stress, sonno, attività fisica e molti altri fattori. Non tutti questi fattori hanno la stessa intensità e non tutti possono essere facilmente distinti gli uni dagli altri.
Il nuovo studio mostra soprattutto quanto sia complessa questa interazione a livello delle singole cellule immunitarie. Gli scienziati sono riusciti a distinguere le alterazioni epigenetiche di origine genetica da quelle legate all’esperienza e a studiarne la diversa distribuzione nell’epigenoma.
Ciò mette anche in evidenza che un «sistema immunitario forte» non è una semplice condizione che si raggiunge una volta per tutte e che poi si mantiene in modo permanente. Le difese dell’organismo sono un sistema dinamico che interagisce costantemente con l’ambiente circostante. Anche la digestione svolge un ruolo importante, poiché esiste uno stretto legame tra l’intestino e il sistema immunitario. Il microbioma intestinale e i suoi prodotti metabolici possono influenzare la barriera intestinale e diversi aspetti della regolazione immunitaria.
Cosa c’entrano l’alimentazione e le sostanze nutritive con il sistema immunitario
Naturalmente, quando si affronta questo argomento, sorge subito la domanda: quale influenza ha l’alimentazione? Per il normale funzionamento del sistema immunitario, l’organismo necessita di un apporto sufficiente di diversi nutrienti. Tra questi figurano, tra l’altro, la vitamina C, la vitamina D, la vitamina A, la vitamina B6, la vitamina B12, il folato, il ferro, lo zinco, il selenio e il rame. Questi nutrienti svolgono diverse funzioni nell’organismo e contribuiscono, tra l’altro, al normale funzionamento del sistema immunitario.
Tuttavia, vale la regola: «di più» non significa automaticamente «meglio». Gli integratori alimentari possono integrare in modo sensato un’alimentazione equilibrata, ma non possono sostituirla in linea di principio. È invece fondamentale che l’organismo riceva un apporto sufficiente delle sostanze nutritive necessarie. Anche il nuovo studio del Salk Institute non fornisce alcuna prova del fatto che determinati integratori alimentari possano impedire o invertire i cambiamenti epigenetici lì osservati. Esso esamina piuttosto le relazioni fondamentali tra fattori genetici, influenze ambientali e l’epigenoma delle cellule immunitarie. Proprio questa distinzione è importante: dal fatto che le condizioni di vita influenzino il sistema immunitario non ne consegue automaticamente che un singolo prodotto possa modificare in modo mirato tale effetto.
Il sistema immunitario ha bisogno di più di un singolo nutriente
Le difese dell’organismo non funzionano secondo il principio di un singolo interruttore che si può semplicemente «accendere». Esse consistono in numerosi processi interconnessi. Pertanto, per la salute generale non contano solo i singoli nutrienti, ma anche le condizioni di vita in cui opera il sistema immunitario. Un sonno adeguato, un’attività fisica regolare, un’alimentazione equilibrata e il minor stress cronico possibile sono tra i fattori fondamentali che caratterizzano uno stile di vita sano.
Anche l’età modifica la risposta immunitaria. Nel corso della vita, la composizione e il funzionamento delle diverse cellule immunitarie subiscono cambiamenti. Allo stesso tempo, l’organismo accumula sempre più esperienze con agenti patogeni e altri fattori ambientali. Questo spiega in parte perché il nostro sistema immunitario ha, nel vero senso della parola, una storia personale.
Perché la ricerca si sta orientando verso la prevenzione personalizzata
Gli scienziati del Salk Institute vedono nel loro atlante, appena realizzato, una possibile base a lungo termine per ulteriori ricerche. Più questi set di dati diventano grandi, più sarà possibile studiare quali modelli epigenetici siano correlati a determinate infezioni o rischi di malattia.
A lungo termine sarebbe ipotizzabile anche un approccio più personalizzato: se determinate firme molecolari si rivelassero affidabili, un giorno potrebbero aiutare a valutare meglio il decorso individuale delle malattie o a orientare le strategie di prevenzione in modo più mirato.
La medicina, tuttavia, è ancora lontana da questo obiettivo. Il lavoro attuale fornisce innanzitutto una base scientifica e mette in luce alcune correlazioni. Non si tratta né di un test diagnostico per il singolo individuo né di una guida che consenta oggi di prevedere come una persona reagirà alla prossima infezione.
Le difese immunitarie dell’organismo sono individuali quanto noi stessi
Forse è proprio questa una delle scoperte più interessanti: il nostro sistema immunitario non è semplicemente un programma di difesa predefinito. Esso nasce dall’interazione tra ciò che abbiamo ereditato dai nostri genitori e ciò che il nostro corpo sperimenta nel corso della vita. Le infezioni e le vaccinazioni lasciano tracce immunologiche. I fattori ambientali possono essere associati a cambiamenti molecolari. E le differenze genetiche influenzano il modo in cui le singole cellule immunitarie reagiscono a tali influenze.
La ricerca attuale mette così in luce ciò che avviene comunque costantemente nel corpo: il sistema immunitario si adatta al proprio ambiente. Per la ricerca sanitaria, questa conoscenza apre prospettive interessanti. Infatti, quanto più si comprenderà perché le difese immunitarie reagiscono in modo diverso da persona a persona, tanto più accuratamente si potrà studiare in futuro come influenzare individualmente la salute e i rischi di malattia.
Cosa significa questo nella vita quotidiana?
Il nostro sistema immunitario non scrive la sua storia in un solo giorno. È costantemente in contatto con l’ambiente circostante e reagisce a ciò che incontra. La nuova ricerca chiarisce quindi soprattutto una cosa: la salute non è uno stato statico, ma un’interazione tra il corredo genetico e le esperienze che il nostro corpo fa nel corso della vita.
Ciò non significa che possiamo «programmare» il nostro sistema immunitario a nostro piacimento. Tuttavia, vale la pena fornirgli condizioni ottimali nella vita quotidiana. Sonno sufficiente, attività fisica regolare, un’alimentazione varia e un buon apporto di nutrienti essenziali sono alcune delle semplici misure che possono essere integrate nella routine quotidiana a lungo termine. Soprattutto nella stagione fredda, non è necessario complicarsi la vita: mangiare in modo equilibrato, bere a sufficienza, fare movimento e concedere al corpo anche un riposo adeguato.