Allergic asthma and the role of microRNAs: development of an in vitro method based on human cells

L'asma è una malattia eterogenea e cronica delle basse vie aeree che colpisce circa 300 milioni di persone in tutto il mondo. La forma di asma più comune e ben studiata è quella allergica e in particolare, l’asma allergica professionale, derivante dalla sensibilizzazione delle vie respiratorie alle sostanze chimiche è chiaramente un importante problema sanitario con importanti conseguenze cliniche. La principale caratteristica patologica dell'asma allergica è la complessa interazione tra cellule del sistema respiratorio, cellule immunitarie e mediatori immunologici. Evidenze recenti hanno riportato alterazioni nell'espressione dei microRNA (miRNA) in una varietà di malattie polmonari, inclusa l'asma allergica. Numerosi miRNA sono stati infatti associati all'asma e all'infiammazione delle vie aeree, ma l'identificazione dei possibili target non è ancora stata completamente chiarita. L'ipotesi centrale di questo progetto è che i miRNA svolgano un ruolo chiave nell'attivazione e nel mantenimento dell'asma allergica attraverso il coinvolgimento attivo del sistema immunitario. Lo scopo specifico di questo progetto, interamente basato su cellule di derivazione umana, è identificare i pattern di miRNA e di conseguenza quali target specifici sono coinvolti nell'interazione tra il sistema respiratorio e il sistema immunitario nella malattia asmatica di tipo allergico. In questo lavoro viene riportata una delle due parti del progetto che è basata sulla messa a punto di un metdoo in vitro utilizzando colture cellulari di derivazione umana. Le cellule epiteliali polmonari, Calu-3, sono state esposte a noti sensibilizzanti respiratori attraverso un sistema di aerosol liquid, Cloud Alpha System (VITROCELL® Systems). Un composto irritante (SDS) e un allergene da contatto (DNCB) sono stati aggiunti ai test eseguiti. Successivamente all’esposizione, l’espressione dei microRNA è stata valutata tramite miRNA panel in grado di analizzare 84 miRNA contemporaneamente. I risultati ottenuti dallo screening dell’espressione dei miRNA hanno evidenziato la deregolazione di miR-214-3p, miR-15a-5p, miR-18b-5p e miR-19b-3p indotta dall’esacloroplatinato di ammonio (HClPt), noto sensibilizzante delle vie respiratorie in ambito occupazionale. Partendo da queste prime evidenze gli studi sono proseguiti con il fine di capire se gli stessi miRNA siano indotti anche dalle altre classi di allergeni respiratori prese in considerazione (anidridi e diisocianati) e se ci fossero differenze importanti con sostanze classificate come irritanti e/o sensibilizzanti cutanei. La prospettiva futura di questo progetto sarà quella di delineare i possibili target coinvolti nella deregolazione dei microRNA analizzati e, in una visione più ampia, di integrare i dati in vitro con la seconda parte del progetto che è basata sull’analisi dell’espressione di miRNA in campioni biologici (siero ed esalato) derivanti da pazienti affetti da asma occupazionale.