Saliva: La Chiave Nascosta per Capire la Gravità dell’RSV nei Neonati?

Ciao a tutti! Oggi voglio parlarvi di qualcosa che mi appassiona tantissimo e che potrebbe cambiare il modo in cui affrontiamo una malattia molto comune, ma a volte terribilmente seria, nei nostri piccolini: l’infezione da Virus Respiratorio Sinciziale, o RSV.

Sappiamo tutti che l’RSV è una delle cause principali di infezioni respiratorie acute nei bambini piccoli. Praticamente ogni bimbo lo incontra entro i due anni! Per la maggior parte, si risolve come un brutto raffreddore, ma per alcuni, specialmente neonati magari nati a termine e perfettamente sani fino a quel momento, può diventare un incubo, portando a bronchioliti gravi e persino al ricovero in terapia intensiva. La domanda che ci tormenta da tempo è: perché? Perché alcuni bambini reagiscono in modo così drammatico?

Le strategie di prevenzione attuali si concentrano soprattutto sui bimbi considerati “a rischio” (prematuri, con problemi cardiaci o polmonari), ma la verità è che molti dei piccoli che finiscono in ospedale non rientrano in queste categorie. Sembra che ci sia qualcos’altro in gioco, forse legato a come il loro sistema immunitario, ancora immaturo, risponde al virus.

L’Epigenetica Entra in Scena: E se la Risposta Fosse Scritta (Anche) nel DNA?

Qui entra in gioco un campo affascinante della biologia: l’epigenetica. Pensate al DNA come al grande libro di istruzioni del nostro corpo. L’epigenetica è come un insieme di “segnalibri” o “note a margine” (chiamate modifiche epigenetiche, come la metilazione del DNA) che non cambiano il testo del libro (la sequenza del DNA), ma dicono alle nostre cellule quali capitoli leggere e quali saltare. Queste “note” possono essere influenzate dall’ambiente, dalle infezioni, e giocano un ruolo cruciale nel regolare la risposta immunitaria.

Recentemente, abbiamo iniziato a sospettare che proprio queste modifiche epigenetiche potessero avere un ruolo nel determinare la gravità dell’RSV. Già in passato avevamo visto che la metilazione del DNA nel sangue poteva essere legata a conseguenze respiratorie a lungo termine dopo l’infezione [15]. Ma prelevare sangue ai neonati non è sempre facile né piacevole. E se potessimo trovare indizi altrove, in modo meno invasivo?

La Sorpresa nella Saliva: Un Metodo Dolce per Grandi Scoperte

Ed ecco l’idea brillante: usare la saliva! Sì, avete capito bene. La saliva è facile da raccogliere (basta un semplice tampone in bocca, come quelli che ormai conosciamo bene), è indolore, e contiene cellule sia epiteliali (della mucosa orale, la prima linea di difesa contro i virus respiratori) sia immunitarie. Sorprendentemente, pochi studi avevano esplorato l’epigenetica della saliva nel contesto delle infezioni respiratorie. Noi abbiamo deciso di provarci!

Abbiamo coinvolto un piccolo gruppo di 16 neonati ricoverati per RSV in Spagna, grazie alla rete di ricerca GENDRES. Otto di loro avevano sintomi lievi o moderati, mentre gli altri otto avevano una forma severa della malattia, tanto da richiedere cure intensive. Abbiamo prelevato un campione di saliva da ciascuno durante la fase acuta dell’infezione e siamo andati ad analizzare la metilazione del DNA usando una tecnologia avanzatissima (l’Illumina EPIC BeadChip). L’obiettivo? Trovare differenze nei “segnalibri” epigenetici tra i due gruppi.

Segnali nel DNA: Cosa Abbiamo Trovato?

I risultati sono stati elettrizzanti! Abbiamo identificato ben 461 punti specifici sul DNA (chiamati Posizioni Differenzialmente Metilate, o DMPs) dove il livello di metilazione era diverso tra i bambini con RSV grave e quelli con forma lieve/moderata. La cosa più interessante? La maggior parte di questi punti (quasi il 74%) mostrava una minore metilazione (ipometilazione) nei casi gravi. È come se in questi bambini, alcuni geni fossero “meno silenziati” o più “pronti all’azione”.

Queste differenze erano così marcate da permetterci di distinguere chiaramente i due gruppi solo guardando i loro profili di metilazione. Ma non solo singoli punti: abbiamo trovato anche intere regioni del DNA (Differentially Methylated Regions, DMRs) con metilazione alterata.

Due geni in particolare sono emersi come protagonisti:

• ZBTB38: Questo gene è interessante perché è coinvolto nella regolazione di altri geni ed è stato collegato all’asma e alle malattie polmonari croniche. Nei bambini con RSV grave, diverse posizioni su questo gene erano significativamente meno metilate.
• TRIM6-TRIM34: Questa regione genica è cruciale per la nostra difesa contro i virus, in particolare per la risposta all’interferone (una molecola chiave del sistema immunitario). Anche qui, abbiamo osservato una chiara ipometilazione nei casi gravi. Potrebbe significare che questi geni sono iperattivi, ma forse in modo non coordinato o benefico?

L’analisi statistica ha confermato che queste differenze erano robuste, anche tenendo conto di fattori come l’età (i bimbi più piccoli tendevano ad avere forme più gravi, come ci si aspetta) o eventuali episodi precedenti di bronchiolite.

Conferme e Confronti: La Prova del Nove

Per essere sicuri che non fosse un caso, abbiamo fatto due cose. Primo, abbiamo usato una tecnica diversa (la pirosequenziamento) per ricontrollare i livelli di metilazione dei DMPs chiave nei nostri 16 bambini, e i risultati combaciavano perfettamente! Secondo, abbiamo ripetuto l’analisi su un nuovo gruppo indipendente di 14 bambini (7 gravi, 7 lievi/moderati). Anche in questo gruppo di validazione, le differenze di metilazione, specialmente per ZBTB38, erano evidenti e significative. Questo ci ha dato molta fiducia nei nostri risultati.

Inoltre, ci siamo chiesti: com’è la metilazione di questi geni nei bambini sani? Abbiamo recuperato dati pubblici da un database (GEO) relativi a campioni di saliva di bambini sani a diverse età (nascita, 1 anno, 5 anni). È emerso un quadro affascinante: nei bambini sani, la metilazione di ZBTB38 alla nascita era simile a quella dei nostri bimbi con RSV lieve/moderato, ma poi tendeva ad aumentare con l’età. Nei nostri pazienti con RSV grave, invece, vedevamo il trend opposto: una diminuzione della metilazione. Questo suggerisce che l’infezione grave da RSV potrebbe indurre (o essere favorita da) un pattern di metilazione specifico e diverso da quello dello sviluppo normale.

Reti Complesse e Vie di Segnalazione: Il Ruolo di RAB11FIP5

Non ci siamo fermati ai singoli geni. Abbiamo usato un’analisi complessa (chiamata WGCNA) per vedere se ci fossero “moduli” o “reti” di geni co-metilati associati alla gravità dell’RSV. Ebbene sì! È emerso un modulo particolarmente importante, correlato negativamente con la gravità (cioè, più bassa era la metilazione in questo modulo, più grave era la malattia). Il gene “hub”, il perno centrale di questo modulo, era RAB11FIP5.

Perché è interessante? Perché la famiglia di geni RAB11FIP gioca un ruolo cruciale nel modo in cui i virus si assemblano e vengono rilasciati dalle cellule infette! Altri geni importanti in questo modulo includevano nomi noti per il loro ruolo nello sviluppo polmonare e nella risposta immunitaria, come ANK3, SSBP3, GLI3, e FOXP1.

Analizzando le funzioni dei geni in questo modulo “ipometilato” nei casi gravi, abbiamo scoperto che sono coinvolti principalmente in due vie di segnalazione cellulare: la via PI3K-Akt e la via MAPK. Queste vie sono come interruttori generali che controllano molte funzioni cellulari, inclusa la risposta alle infezioni virali. È noto che i virus possono “dirottare” queste vie a loro vantaggio, ma esse sono anche fondamentali per la difesa dell’ospite. È intrigante notare che queste stesse vie sono state implicate nello sviluppo di asma e altre malattie respiratorie croniche, suggerendo un possibile legame tra la risposta epigenetica all’RSV in tenera età e problemi respiratori futuri.

Cosa Significa Tutto Questo (e Cosa Ancora Non Sappiamo)?

Questa ricerca, per quanto basata su un numero limitato di pazienti, è la prima a esplorare le firme di metilazione del DNA nella saliva in relazione alla gravità dell’RSV. I nostri risultati suggeriscono fortemente che l’epigenetica, e in particolare la metilazione del DNA a livello locale (nella mucosa orale), possa giocare un ruolo nel determinare perché alcuni bambini si ammalano così gravemente.

Abbiamo identificato potenziali biomarcatori (come i livelli di metilazione di ZBTB38 e TRIM6-TRIM34) che, se confermati in studi più ampi, potrebbero un giorno aiutarci a identificare precocemente i bambini a maggior rischio di sviluppare forme severe di RSV, magari usando un semplice e indolore tampone salivare.

Certo, ci sono ancora molte domande aperte. La principale è: queste differenze di metilazione erano presenti prima dell’infezione, rendendo alcuni bambini più suscettibili, oppure è l’infezione stessa a causare questi cambiamenti epigenetici? Serviranno studi longitudinali (seguendo i bambini nel tempo) per capirlo. Inoltre, dobbiamo confermare questi risultati su coorti molto più grandi e diverse.

Nonostante le limitazioni, siamo entusiasti! Aver dimostrato che la saliva può essere una fonte preziosa di informazioni epigenetiche per una malattia respiratoria come l’RSV apre strade nuove e promettenti. È una prova di principio importante che ci spinge a continuare a scavare nei meccanismi locali che determinano la risposta individuale a questo virus così comune, ma a volte così pericoloso. La speranza è di poter, un giorno, proteggere meglio tutti i nostri bambini.

Fonte: Springer