IZS UM 06/19 RC
STUDIO DEI PATHWAYS IMMUNOPATOGENETICI DEL BOVINO IN CORSO DI INFEZIONE DA MYCOBACTERIUM AVIUM SUBSP. PARATUBERCULOSIS PER COMPRENDERE I MECCANISMI DI RESISTENZA ALLA PARATUBERCOLOSI BOVINA
Responsabile Scientifico: Piera Mazzone
Area tematica: Sanità animale
Parole chiave: Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis, resistenza genetica, espressione genica.
Razionale del progetto
La Paratubercolosi (PTB) è una malattia infettiva dei ruminanti caratterizzata da un’enterite cronica di tipo granulomatoso che causa diarrea persistente, diminuzione delle produzioni, progressivo dimagramento e morte. L’animale contrae l’infezione in giovanissima età, prevalentemente per via oro fecale, ma la forma clinica della PTB non compare prima di 2-3 anni di età ed è fortemente influenzata dal management aziendale e dal sistema immunitario dell’animale. La PTB si può definire una malattia condizionata, nella quale i fattori genetici e ambientali concorrono alla manifestazione della forma clinica. La genetica dell’ospite influenza il tipo di risposta che si instaura nell’animale in seguito all'esposizione al Mycobacterium avium subsp. Paratuberculosis (MAP); le variazioni genetiche corrispondono a differenti reazioni all’infezione e quindi a differenti implicazioni prognostiche nei vari soggetti. Nelle prime fasi dell’infezione è essenziale l’azione di contenimento dell’immunità innata e cellulo-mediata e l’efficienza di queste risposte condiziona la suscettibilità/resistenza (S/R) alla PTB. In letteratura numerose indagini riguardano i geni codificanti per gli immunoregolatori della risposta cellulo-mediata, citochine e loro recettori. Ad oggi si ritiene che il primo evento di difesa nei confronti del MAP consista nella cattura e nella processazione del micobatterio, seguita dall’attivazione della risposta immunitaria cellulo-mediata. Dopo l’ingestione del MAP, le cellule immunitarie intestinali (APC, antigen presenting cell) legano la cellula batterica attraverso i Tool Like Receptors (TLRs) ed inducono l’espressione di citochine pro-infiammatorie. In questa fase precoce dell’infezione avviene la differenziazione di cellule T naïve in cellule T helper1 (Th1) che secernono gamma interferon (γ-IFN) il quale determina l’attivazione dei macrofagi. Questa fase è cruciale nella progressione dell’infezione perché, nei macrofagi “non attivati”, il MAP è in grado di eludere la fagocitosi impedendo la liberazione degli enzimi lisosomiali nel fagosoma (fagolisosoma), riuscendo così a sopravvivere e a replicare all’interno dei macrofagi stessi che divengono persistentemente infetti. Nello stadio più tardivo dell’infezione le cellule T helper2 (Th2) cominciano a secernere citochine anti-infiammatorie, che riducono l’attivazione dei macrofagi e la secrezione delle citochine da parte dei Th1 mentre promuovono la risposta umorale. Questo stadio dell’infezione può segnare il passaggio dalla forma latente alla forma clinica della malattia. Le cellule mononucleate del sangue periferico (PBMC) presentano profili di espressione genica delle citochine e dei loro recettori differenti a seconda se si tratti di animali sani o cronicamente infetti con MAP e tali differenze sono indicative della progressione della malattia. I profili di espressione non cambiano solo in base allo stadio della malattia, ma è stato dimostrato che possono variare anche in base alla razza dell’animale, aggiungendo ulteriore variabilità alla risposta immunitaria.
La presente ricerca, mediante uno studio longitudinale in bovini da carne appartenenti a razze autoctone italiane, intende delineare i possibili fenotipi degli animali in relazione alla progressione dell’infezione da MAP. In particolare, saranno valutati i livelli di secrezione e di espressione genica delle citochine pro e anti-infiammatorie ed i loro recettori, per cercare di definire i profili di animali Suscettibili o Resistenti alla PTB da correlare con i polimorfismi (single nucleotide polymorphisms - SNPs) eventualmente rilevati nei geni codificanti per gli stessi immunoregolatori.