Prof. Mauro Galeazzi, Dott.ssa Epifania Balistreri PhD in Experimental Rheumatology, Dott. Adriano Spreafico Istituto di Reumatologia Policlinico Le Scotte, Siena 

 
Grazie al sequenziamento dell’intero genoma umano la comunità scientifica è riuscita a fare passi da gigante nella comprensione delle cause di numerose patologie.  Ciò vale anche per le  malattie autoimmuni e tra queste anche per Sclerosi Sistemica (SSc)   in cui sono state individuate numerose alterazioni geniche che hanno consentito di chiarire, ma non ancora completamente, molti dei processi patogenetici che determinano la comparsa di questa malattia.  E’ infatti ormai ben noto che la complessità delle malattie autoimmuni non si esaurisce nell’individuazione di mutazioni geniche poiché  in nessuna di queste è stato possibile dimostrare la causa genetica della malattia. Per tale ragione le malattie autoimmuni sistemiche vengono definite multi geniche e multifattoriali perché è ormai chiaro che esse dipendono da alterazioni di più geni che collaborano con altri fattori, quali quelli epigenetici e quelli ambientali, nel determinare la comparsa della malattia. In questo senso le malattie autoimmuni sistemiche non possono e non debbono essere considerate malattie ereditarie in senso stretto dove è la mutazione di un singolo gene a determinarne la comparsa.

Grande importanza infatti sta assumendo il ruolo dei fattori epigenetici e la ricerca in questo campo rappresenta la nuova frontiera che sicuramente ci aiuterà non solo a capire meglio i meccanismi ma anche ad approntare nuove terapie. Letteralmente l’“epigenetica” si occupa dello studio delle modificazioni della trascrizione delle proteine che pur essendo ereditabili non sono determinate da modifiche della sequenza del DNA risultante. In generale le alterazioni dei meccanismi epigenetici si traducono nell’inibizione dell’espressione di alcuni geni anche quando questi geni sono “normali”.
Le modificazioni epigenetiche sono da considerarsi eventi naturali, sono sempre esistite e consentono alle cellule di un organismo, che possiedono tutte lo stesso patrimonio genetico, di specializzarsi accendendo o spegnendo alcuni geni. Inoltre hanno avuto un ruolo essenziale nell’adattamento e nell’evoluzione della specie. Qualora esse insorgano in maniera impropria, possono causare delle gravi conseguenze sulla salute umana.

Fra i principali tipi di processi epigenetici identificati ricordiamo quelli di metilazione del DNA, acetilazione, fosforilazione e metilazione degli istoni. Il processo di regolazione della trascrizione del DNA tramite metilazione è quello meglio conosciuto. Esso consiste nel legame covalente di gruppi metilici alle basi azotate del DNA; negli eucarioti avviene principalmente la metilazione delle citosine e, come si può ben evincere a questa si associa il ridotto livello di trascrizione dei geni con effetti favorenti, ad esempio le malattie autoimmuni. Un altro meccanismo spesso coinvolto è l’ ”imprinting”; con questo termine si intende la condizione in cui uno dei due alleli è reso silente da un danno epigenetico: il problema si crea se il gene espresso è danneggiato o contiene varianti che rendono l’organismo più vulnerabile a germi, agenti tossici o altri agenti inquinanti.
La predominanza delle malattie autoimmuni sistemiche negli individui di sesso femminile nonché la più facile comparsa di autoimmunità in genere nell’età avanzata è ben nota e ha spinto molti studiosi ad indagare sul ruolo dei  cromosomi sessuali nella predisposizione ad esse.
Normalmente in ogni coppia di cromosomi sessuali di una donna sana, uno è essenzialmente inattivato per circa l’80%. Il rimanente 20% di geni per quanto basso, sembra avere una grande importanza nella predisposizione alle malattie autoimmuni. La monosomia X non è una condizione strettamente patologica poiché ogni donna ha una piccolissima percentuale di cellule con un solo cromosoma X che aumenta con l’età, ma che rimane sempre compresa tra lo 0,5 e il 2%. Da numerosi studi è emerso che nelle donne affette da cirrosi biliare primitiva questa percentuale sale fino al 13% e lo stesso fenomeno è stato riscontrato nella SSc  mentre nessun difetto  genetico  è stato riscontrato nei cromosomi sessuali. In sostanza le informazioni contenute nel DNA sono scritte in modo corretto. Questo potrebbe essere spiegato con una deregolazione dei meccanismi epigenetici che non sarebbe determinata da un errore di scrittura dell’informazione bensì da un’anomalia nel modo in cui i geni regolano l’attività delle cellule dell’organismo.

Nell’ambito dei meccanismi epigenetici stanno assumendo negli ultimi anni un ruolo di particolare importanza i cosiddetti microRNA. Si tratta di molecole di RNA molto piccole che hanno un ruolo di primaria importanza nella regolazione dell’espressione di alcune proteine. Il meccanismo attraverso il quale i microRNA esercitano il ruolo regolatore dell’espressione proteica prevede l’appaiamento di sequenze complementari. Al riconoscimento segue un’inibizione dell’espressione del mRNA o una degradazione dello stesso. Numerosi studi hanno associato un’alterata espressione di alcuni piccoli miRNA con numerose patologie, soprattutto in campo oncologico ed ematologico e più di recente anche nel campo delle malattie autoimmuni.

Per quel che riguarda la Sclerosi Sistemica (SSc) che, come sappiamo, è caratterizzata da una eccessiva sintesi e deposizione di matrice extracellulare in particolare del collagene di tipo I, analisi  condotte su cute di pazienti affetti e su fibroblasti in coltura, isolati dalla cute lesionale, hanno evidenziato una ridotta espressione di un cluster di microRNA e in particolare del mi29a il quale regola l’espressione del collagene di tipo I. Molto interessante è inoltre quanto è stato osservato in uno studio recente condotto sui linfociti T. Un'ipotesi emergente nelle patologie a carattere fibrotico implicherebbe un alterato equilibrio tra cellule T helper di tipo 1 (Th1) e T helper di tipo 2 (Th2) con una prevalenza di tipo Th2 che notoriamente producono citochine profibrotiche. Queste citochine, in effetti, sono in grado di stimolare direttamente la sintesi del collagene e l'attivazione dei fibroblasti, ed indurre TGF-β, un potente modulatore della risposta immunitaria e della deposizione della matrice extracellulare (79,80).

Sulla base di queste evidenze, al fine di definire il ruolo dei linfociti T circolanti nella patogenesi della SSc, in uno studio preliminare, abbiamo analizzato il profilo di espressione di miRNA nei linfociti T CD4 dal sangue periferico di pazienti affetti dalla forma limitata di SSc rispetto ai donatori sani. Le deregolazioni dei miRNA identificati attraverso un’analisi predittiva condotta attraverso specifici software, sono state associate con prodotti genici differenti considerati profondamente coinvolti nella patogenesi della SSc, e con l'attività e la progressione della malattia quali le chemochine citochine e diversi tipi di collagene.

In conclusione possiamo dire che stiamo muovendo i primi timidi passi in un settore ancora per molti versi ignoto, quello della epigenetica, che come avvenuto nel campo dei tumori, darà sicuramente risultati molto interessanti anche nel campo delle malattie autoimmuni sistemiche, soprattutto nella identificazione di nuovi marcatori diagnostici e ancor meglio nella scoperta di nuovi bersagli terapeutici utili ad approntare nuove cure per queste malattie, inclusa la Sclerosi Sistemica (SSc)   che è una delle più subdole e ancora, purtroppo, delle più difficili da trattare, nonostante i grandi passi compiuti in questo settore.

1. Lu Q, Renaudineau Y, Cha S, Ilei G, Brooks WH, Selmi C, et al. Epigenetics in autoimmune disorders: highlights of the 10th Sjögren's syndrome symposium. Autoimmun Rev 2010;9:627-30.
2. Renaudineau Y. The revolution of epigenetics in the field of autoimmunity.  Clinic Rev Allerg Immunol 2010;39:1-2.
3. Brooks WH. X chromosome inactivation and autoimmunity. Clin Rev Allergy Immunol 2010;39:20-9.
4. Maurer B, Stanczyk J, Jüngel A, Akhmetshina A, Trenkmann M, Brock M,et al.MicroRNA-29, a key regulator of collagen expression in systemic sclerosis. Arthritis Rheum 2010; 62:1733-43.
5. Galeazzi M., Sebastiani G.D., Balistreri E., Niccolini S., Spreafico A. MicroRNA in Autoimmune Rheumatic Disorders. Reumatismo 2010; 62 (Suppl) 1: 216-221.