Studio in vitro degli effetti immunomodulatori della proteina di parete BopA di Bifidobacterium bifidum
Progetto Il consumo di alimenti arricchiti con microrganismi probiotici, in grado di svolgere un'azione benefica sullo stato di salute/benessere dell'uomo, è in costante crescita. Questi prodotti sono estremamente sicuri e possono rappresentare un'alternativa ai farmaci, spesso poco efficaci, per il trattamento e la prevenzione delle patologie infiammatorie intestinali. Tuttavia, esiste una limitazione nell'approccio probiotico, dovuta alla ridottissima conoscenza a livello molecolare dei meccanismi attraverso cui i probiotici esplicano le loro azioni.
Scopo di questa ricerca è contribuire alla conoscenza di Bifidobacterium bifidum, specie predominante nei neonati sani allattati al seno, la cui presenza sembra essere associata ad un buono stato di salute e sulla quale il gruppo di ricerca proponente ha focalizzato interessi di studio da diversi anni.
Recentemente, è stata da noi identificata una proteina di superficie di B. bifidum (BopA) in grado di mediare in vitro l'adesione agli enterociti, inducendo la produzione di IL-8, una chemochina importante per il reclutamento di cellule del sistema immunitario. Siccome BopA è la proteina dominante presente sulla superficie di B. bifidum ed è in grado di mediarne l'adesione agli enterociti, appare plausibile che BopA abbia un ruolo centrale nei meccanismi di cross-talk tra mucosa intestinale e batterio.
Questo studio intende stabilire se B. bifidum, attraverso BopA, è in grado di modulare in vitro la risposta immunitaria in una direzione tale da favorire l'insorgere di tolleranza specifica. Anzitutto, BopA sarà purificata per via cromatografica da un estratto grezzo di parete batterica. Contemporaneamente, la proteina in esame sarà espressa nel ceppo BopA-deficiente B. longum NCC2705, il cui intero genoma è noto. A questo scopo, sarà utilizzato un vettore di clonaggio sviluppato nei nostri laboratori, ponendo il gene bopA sotto il controllo di un promotore del fago T5 che è già stato da noi utilizzato con successo in esperimenti di espressione eterologa nello stesso ceppo. Il batterio ricombinante ottenuto sarà denominato B. longum BopA+ e sarà impiegato negli esperimenti successivi ponendolo a confronto con lo stesso ceppo contenente il vettore privo del gene bopA (B. longum BopA-). Infine, saranno condotte prove di interazione con la linea cellulare epiteliale intestinale umana Caco-2. Nello specifico, sarà determinata la concentrazione di 17 diverse citochine prodotte dalle cellule Caco-2 a seguito del contatto con i diversi agenti immunostimolanti [B. bifidum MIMBb75 (ceppo che esprime naturalmente BopA), B. longum BopA+, B. longum BopA- e tre differenti concentrazioni della proteina purificata BopA]. Saranno incluse citochine chiave del network regolatorio immunitario, quali IL-2, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, IFN-gamma e TNF-alfa. I risultati ottenuti potranno rappresentare una base molecolare a sostegno dell'impiego dei bifidobatteri nella prevenzione e trattamento delle malattie intestinali infiammatorie.