Ruolo immunologico della proteina PPE44 di Mycobacterium tuberculosis nell'infezione tubercolare umana

La tubercolosi (TB) rappresenta oggi la più importante infezione batterica umana a livello mondiale. Ad oggi, le principali strategie per il controllo della TB prevedono lo sviluppo di un nuovo vaccino, più efficace e sicuro di quello attualmente disponibile, e l’allestimento di un test immunologico efficace per la diagnosi di infezione tubercolare. Recentemente il nostro gruppo ha identificato un nuovo antigene di Mycobacterium tuberculosis, la proteina PPE44, membro della famiglia delle "proteine PPE". Sebbene il ruolo di PPE44 nell'infezione tubercolare non sia noto, è stato dimostrato che topi infettati con M. tuberculosis presentano una risposta immune verso PPE44 e che l'immunizzazione di topi con vaccini a subunità esprimenti PPE44 conferisce un'immunità protettiva verso M. tuberculosis paragonabile a quella indotta da BCG. La ricerca svolta ha avuto lo scopo di estendere lo studio della risposta immune verso PPE44 nell'infezione tubercolare umana valutando la frequenza di linfociti T secernenti IFN-γ mediante ELISpot e citometria a flusso in soggetti con infezione latente o TB in atto ed in controlli sani. E' stata così dimostrata una risposta immune IFN-γ+ verso PPE44 in un'altissima proporzione di individui con infezione tubercolare latente ed, in minor misura, in soggetti vaccinati con BCG. Inoltre, mediante l'impiego di peptidi sintetici di 20 aminoacidi, sovrapposti di 10, che ricoprono l'intera sequenza di PPE44, è stato identificato un epitopo T immunodominante CD4+/IFN-γ+, rappresentato dal peptide denominato p1L (VDFGALPPEVNSARMYGGAG), nella regione NH2-terminale della molecola PPE44 alla posizione aminoacidica 1-20. Al contrario, non è stata dimostrata una risposta T CD4+/IFN-γ+ verso PPE44 o verso l'epitopo p1L nella maggior parte (7 su 8) dei pazienti con TB attiva. I dati ottenuti suggeriscono un ruolo immunologico di PPE44 e del suo epitopo p1L che potrebbe essere importante per l'immunità protettiva e per la diagnosi immunologica dell'infezione tubercolare latente. Nella seconda parte del lavoro di tesi è stato approfondito il ruolo immunologico della proteina PPE44 nell'infezione tubercolare umana mediante lo studio della sua interazione con le cellule dendritiche (DC), cellule che svolgono un ruolo fondamentale nel dirigere la risposta immune anti-tubercolare verso un fenotipo protettivo o patologico. In particolare, è stato effettuato uno studio fenotipico e funzionale dell’interazione tra PPE44 e DC umane valutando, mediante citofluorimetria, la presenza di marcatori di maturazione sulla superficie delle DC coltivate in presenza di rPPE44 o del dominio proteico rPPE44160-382. I risultati ottenuti suggeriscono l’assenza di interazione tra PPE44 e DC, dal momento che la proteina completa ricombinante rPPE44 o il suo dominio C-terminale di 222 aminoacidi PPE44160-382 non si sono dimostrati in grado né di indurre né di inibire la maturazione delle DC. In conclusione, i dati complessivamente ottenuti nella presente tesi di dottorato in modelli umani ex-vivo, hanno messo in luce l’importanza immunologica della proteina PPE44 e del suo peptide immunodominante p1L suggerendo un loro potenziale impiego quali antigeni protettivi in un vaccino a subunità, nonché per lo sviluppo di nuovi sistemi diagnostici volti alla determinazione dell’infezione tubercolare latente.