Interferoni
Gli interferoni (IFN) sono una classe di proteine prodotte dalle cellule del sistema immunitario (globuli bianchi) in risposta all'attacco di agenti esterni come virus, batteri, parassiti e cellule tumorali. Gli interferoni appartengono alla vasta classe di glicoproteine note come citochine.
La loro funzione specifica è quella di:
- inibire la replicazione di virus all'interno delle cellule infette;
- impedire la diffusione virale ad altre cellule;
- rafforzare l'attività delle cellule preposte alle difese immunitarie, come i linfociti T e i macrofagi;
- inibire la crescita di alcune cellule tumorali.
Gli interferoni agiscono in questo modo:
Sommario
Esistono due tipi di interferoni, che comprendono tre classi principali:
- alfa (α) e beta (β) (Tipo I)
- gamma (γ) (Tipo II).
Generalmente, gli interferoni possono avere diversi effetti: hanno proprietà antivirali e antioncogene; attivano i macrofagi e i linfociti Natural-Killer; potenziano l'espressione delle glicoproteine di classe I e II del complesso maggiore di istocompatibilità. In seguito ad infezione virale, l'inteferone segnala la presenza di virus e ordina alle cellule immunitarie di sostituire il proteasoma con l'immunoproteasoma.
L'interferone-α comprende in realtà una famiglia di circa 20 proteine secrete principalmente dai leucociti (linfociti B e linfociti T) ed è detto per questo "interferone leucocitario" . L'interferone-β è un'unica proteina secreta da vari tipi cellulari tra i quali i fibroblasti, ed è detto anche "interferone fibroblastico". L'interferone-γ è secreto dalle cellule-T attivate dall'antigene e dai linfociti natural-killer in risposta all'IL-12 e all'IL-18.
IFN-α e IFN-β intervengono nella risposta immunitaria innata verso patogeni di origine virale. I sintomi stessi, come febbre e debolezza muscolare, sono in parte dovuti alla presenza di interferoni. Questi vengono emessi quando in una cellula si accumulano quantità anormali di RNA a doppio filamento (dsRNA, double-stranded RNA). Normalmente, il dsRNA è presente in quantità molto basse e l'aumento della concentrazione funziona da segnale di avvio per la produzione di interferone. Il gene che codifica questa citochina viene attivato nelle cellule infette e rilasciato verso le cellule circostanti.
Quando la cellula iniziale muore a causa del virus RNA citolitico, migliaia di questi virus vengono rilasciati verso le cellule circostanti. Tuttavia, queste cellule hanno già ricevuto l'interferone che le ha allertate riguardo alla minaccia esterna. Le cellule iniziano a produrre grandi quantità di una proteina nota come PKR (Protein kinase-R). Se un virus infetta una cellula che è stata pre-allarmata dall'interferone, questa si trova pronta a rispondere all'attacco.
La PKR è attivata dal dsRNA e trasferisce gruppi fosfati (fosforilazione) ad una proteina nota come eIF2, un fattore eucariotico di attivazione della traduzione. A causa della fosforilazione, la eIF2 riduce la sua capacità di attivare la traduzione, ovvero la produzione delle proteine codificate dall'mRNA. Questo impedisce la replicazione del virus, ma inibisce anche le normali funzioni del ribosoma della cellula, uccidendoli entrambe. Tutto l'RNA all'interno della cellula viene degradato, impedendo all'mRNA di essere tradotto dall'eIF2 quando questo non è stato fosforilato.
L'IFN-γ sembra avere scarsa rilevanza nel mediare le risposte ai virus. Questa citochina è invece il principale attivatore dei macrofagi, sia nel corso delle reazioni immunitarie innate che in quelle cellulo-mediate.
La scoperta
Due virologi giapponesi, Yasu-ichi Nagano e Yasuhiko Kojima, ricercatori presso l'Istituto per le Malattie Infettive dell'Università di Tokyo, mentre tentavano di migliorare il vaccino per il vaiolo, si accorsero che la pelle e i testicoli di coniglio in cui erano stati preventivamente inoculati dei virus, disattivati mediante radiazione UV, mostravano una crescita virale minore quando venivano re-infettati nello stesso sito con virus attivi. I due ipotizzarono che questo fosse dovuto a qualche "fattore inibitore" che cercarono di caratterizzare mediante frazionamento con ultracentrifuga dell'omogeneizzato virale irradiato con raggi-UV.
