Regolazione dell'espressione dalla chemochina CCL1 nell'attivazione e differenziamento di monociti umani

I monociti/macrofagi svolgono un ruolo di fondamentale importanza nella risposta dell’ospite ai patogeni. Tali risposte dipendono dalla capacità di queste cellule di riconoscere i microrganismi, o porzioni di essi, mediante una serie di recettori, tra cui i recettori Toll-like (TLR). L’attivazione di questi recettori innesca una cascata di trasduzione del segnale che ha come risultato finale il rilascio di citochine e chemochine, fattori solubili essenziali per la regolazione delle risposte immunitarie. Tra queste, la CC chemochina I-309/CCL1 svolge una potente azione chemotattica nei confronti di linfociti Th2 e T regolatori, nonché cellule “natural killer”, monociti e mastociti, che esprimono il suo recettore specifico CCR8. Alterazioni nella produzione e/o attività di CCL1/CCR8 sono state associate ad alcune patologie umane, in particolare allergie, malattie infiammatorie ed autoimmuni. Al contrario di altre CC chemochine, la regolazione dell’espressione di CCL1 in monociti/macrofagi umani è ad oggi poco conosciuta. In questo studio abbiamo analizzato l’espressione della CCL1 in monociti umani isolati dal sangue periferico di donatori sani, valutando in modo particolare l’effetto del differenziamento cellulare e il ruolo dell’attivazione di TLR sulla sua secrezione. Inoltre, la sua espressione è stata paragonata a quella di altre due CC chemochine infiammatorie, CCL2 e CCL4. CCL1 non viene costitutivamente prodotta nei monociti appena isolati e nel corso del differenziamento in vitro di queste cellule a macrofago. La stimolazione con LPS, agonista di TLR4, è in grado di indurre l’espressione di questa chemochina nel monocita appena isolato, ma tale capacità viene persa precocemente nel corso del differenziamento. Al contrario, CCL2 e CCL4 vengono basalmente prodotte dal monocita appena isolato e la loro espressione si mantiene elevata durante il processo di differenziamento. Inoltre, la secrezione di queste chemochine viene indotta dal trattamento con LPS sia nei monociti che nei macrofagi. Nel monocita appena isolato, la neutralizzazione della CCL2 endogena consente una produzione significativa di CCL1, suggerendo l’esistenza di un circuito di regolazione dei livelli di chemochine endogenamente prodotte. Abbiamo inoltre studiato la regolazione dell’espressione di CCL1 in risposta ad altri stimoli di attivazione dei TLR, aggiunti singolarmente o in diverse combinazioni. Composti sintetici agonisti di TLR3 e di TLR8, quali il poly:IC e l’R848, sono anch’essi in grado di stimolare la secrezione di CCL1 in monociti appena isolati, mentre l’attivazione simultanea di TLR8 e TLR3 o TLR8 e TLR4 riduce significativamente la secrezione di CCL1 rispetto a quella osservata dopo trattamento con i singoli ligandi. Risultati analoghi sono stati ottenuti per la CCL2, mentre la secrezione della CCL4 non sembra essere differentemente modulata dalla stimolazione singola o combinata dei diversi TLR. Abbiamo inoltre osservato che la protein-chinasi p38, membro della famiglia delle MAP chinasi, è un mediatore importante per la secrezione di CCL1 indotta da R848. Questi risultati indicano che l’espressione della CCL1 è sottoposta a meccanismi regolatori più stringenti rispetto ad altre chemochine infiammatorie. In modo particolare la sua produzione è ristretta al monocita circolante in risposta all’attivazione di TLR ed è negativamente regolata dall’aderenza, dal differenziamento cellulare e da altre chemochine endogenamente prodotte, quali la CCL2. Tale regolazione può rappresentare un meccanismo importante che consente il reclutamento differenziale di varie popolazioni cellulari del sistema immune, garantendo lo sviluppo di risposte specifiche ed appropriate nei processi infiammatori ed infettivi.