Staff: Dr. M Rossi, Dr.ssa C. Gianfrani, Dr. G. Mazzarella, Dr. F. Maurano , Dr. P Bergamo

Collaboratori da altre istituzioni nazionali: Prof. R. De Luna, Prof R.Troncone

Contratti di Ricerca: Dr. D. Luongo (Borsista), Dr. S. Senger (Borsista), Dr. R. Stefanile (Borsista), Dr. R. D' Arienzo (Borsista)

Studenti: M Gaita, A. Ferraro, F. Blasi

L'Unità di Immunobiologia (UIB) svolge attività di ricerca relativa all'interazione tra alimenti e sistema immune, in particolare al funzionamento del tessuto linfatico associato all'intestino (GALT) nel suo mantenimento dello stato di salute e nella generazione di patologie correlate all'alimentazione. La ricerca corrente è diretta, pertanto, sia a comprendere i meccanismi che conducono allo sviluppo delle intolleranze alimentari che a generare una aumentata conoscenza di base della fisiologia del GALT. Gli scopi finali sono quelli di individuare e produrre adeguati strumenti molecolari e cellulari che possano consentire il recupero della tolleranza orale.

Attività di ricerca.

• Intolleranze alimentari:
  • Sviluppo di un modello murino di ipersensibilità al glutine ed individuazione di strategie immunomodulatorie. Al momento non esistono ancora modelli animali di Malattia Celiaca (MC); gli studi in questa direzione vengono condotti utilizzando topi transgenici esprimenti la molecola HLA-DQ8, associata alla MC, e testando diversi approcci sperimentali finalizzati all'abrogazione della tolleranza al glutine. Su questi modelli sono, inoltre, in fase di sperimentazione strategie di immunomodulazione destinate alla soppressione della risposta immune glutine-specifica [1-4].
  • Identificazione degli epitopi della gliadina riconosciuti dalle cellule T. Una forma ricombinante di _-gliadina è stata prodotta per identificare, nel topo transgenico HLA-DQ8, gli epitopi immunodominanti. Questi dati contribuiranno a fornire importanti informazioni circa il riconoscimento dei peptidi da parte delle cellule T nei pazienti celiaci e del loro ruolo nei fenomeni infiammatori intestinali.
  • Valutazione della relazione tra il glutine ed il Diabete di Tipo I (IDDM) in topi NOD. Scopo dell'attività sperimentale è l'analisi delle interazioni tra il glutine e la patogenesi di questa malattia autoimmune, nonché nella verifica della comparsa di segni di enteropatia correlati, attraverso l'utilizzo di un noto modello animale di IDDM.
  • Analisi dell'antigene specificità, del fenotipo e della funzione biologica delle cellule linfocitarie CD8+ infiltranti la mucosa intestinale di individui normali e celiaci. E' ipotizzato che le cellule linfocitarie CD8+ hanno un ruolo importante nello sviluppo dell'enteropatia glutine sensibile, ma poco si conosce circa la loro specificità [5].
  • Caratterizzazione delle cellule T e delle citochine con funzione regolatoria provenienti da biopsie del piccolo intestino. I nostri dati indicano la presenza, nella mucosa intestinale dei pazienti celiaci, di cellule T regolatorie capaci di sopprimere la risposta alla gliadina delle cellule T infiammatorie. Il ruolo dell' IL-10 come citochina regolatoria, è stato analizzato mediante l'utilizzo della coltura d'organo in vitro e di linee T intestinali gliadina-specifiche da pazienti celiaci [6-8].
  • Valutazione della tossicità di peptidi della gliadina mediante l'utilizzo della coltura d'organo in vitro. Attraverso l'analisi immunoistochimica sono stati identificati una serie di marker di infiammazione, espressi in seguito a coltura in vitro di biopsie intestinali di soggetti celiaci in presenza di gliadina; questi marker risultano pertanto utili al fine di valutare la tossicità di peptidi prolamminici contenuti nel frumento ed in altri cereali [9-16].
  • Analisi dei segnali cellulari e dei fattori trascrizionali coinvolti nell'infiammazione mucosale dell'intestino indotta dalla gliadina. Il lavoro è indirizzato all'identificazione di molecole del "signaling" cellulare, coinvolte nell'attivazione dell'infiammazione mucosale nel celiaco [17].
• Fisiologia del GALT:
  • Spore probiotiche: un'alternativa agli antibiotici. Lo scopo generale del progetto è quello di studiare l'effetto soppressivo di spore di Bacillus sull'infezione da enteropatogeno murino, il Citrobacter rodentium, ed analizzare la risposta immune mucosale indotta nei riguardi del patogeno.
  • Valutazione della sicurezza negli alimenti e nell'ambiente di piante geneticamente modificate (progetto SAFE). Il progetto è finalizzato allo sviluppo di protocolli in vivo in modelli animali, utili per poter valutare la capacità di alimenti modificati geneticamente di indurre tolleranza immunologica antigene-specifica.
  • Effetti dell'acido linoleico coniugato (CLA) sul sistema immune. La ricerca riguardante la capacità dei grassi alimentari di influenzare il sistema immune è indirizzata essenzialmente ad alcuni specifici tipi di acidi grassi. Tra questi, il CLA è stato studiato estensivamente ma sono stati riportati finora risultati contradditori. Al fine di effettuare una valutazione diretta del ruolo di CLA sulle cellule del sistema immune, l'attività di CLA è stata testata nel nostro laboratorio su un classico modello in vitro di linfocita T, rappresentato dalla linea cellulare Jurkat [18].

Pubblicazioni selezionate

• 1. Rossi M, Maurano M, Caputo N, Auricchio S, Sette A, Capparelli R, Troncone R. In mice, intravenous or intranasal administration of gliadin is able to down-regulate the specific immune response. Scand J Immunol 1999, 50:177-182.
• 2. Maurano F, Siciliano RA, De Giulio B, Luongo D, Mazzeo MF, Troncone R, Auricchio S, Rossi M. Intranasal administration of one alpha gliadin can down-regulate the immune response to whole gliadin in mice. Scand J Immunol 2001; 53: 1-7.
• 3. Rossi M, Maurano F, Luongo D, Fasano A, Uzzau S, Auricchio S, Troncone R. Zonula occludens toxin (zot) intereferes with the induction of nasal tolerance to gliadin. Immunol Letters 2002; 81, 217-221.
• 4. Senger S, Luongo D, Maurano F, Mazzeo MF, Sicialino RA, Gianfrani C, David C, Troncone R, Auricchio S, Rossi M. Intranasal administration of a recombinant _-gliadin down-regulates the immune response to wheat gliadin in DQ8 transgenic mice. Immunol Letters 2003; 88/2: 127-134.
  
• 5. Gianfrani C., Troncone R., Mugione P., Cosentini E., De Pascale M., Faruolo C., Senger S., Terrazzano G., Southwood S., Auricchio S., Sette A. Coeliac Disease association with CD8+ T cell responses: identification of a novel gliadin-derived HLA-A2 restricted epitope. J Immunol 170, 2719-2726, 2003.
  
• 6. Gianfrani C, Rossi M, Mazzarella G, Maurano F, Salvati V, Zanzi D, Auricchio S, Troncone R. Immunotherapy of coeliac disease: where do we stand? In "Primary prevention of coeliac disease. The utopia of new millenium? Perspective in Coeliac Disease". Catassi C. Fasano A. Corazza GR. (eds), Vol 1, 83-88.
  
• 7. F. Clot, C. Gianfrani, MC. Babron, F. Bouguerra, S. Southwood, MF. Kagnoff, R. Troncone, S. Percopo, JF. Eliaou, FC. Darpoux, A. Sette, and L. Greco. HLA-DR53 molecules are associated with susceptibility to Celiac Disease and selectively bind gliadin-derived peptides. Immunogenetics 1999, 49, 800-807.
  
• 8. R. Troncone, C. Gianfrani, G. Mazzarella, L. Greco, J. Guardiola, S. Auricchio and P. De Berardinis. The majority of gliadin-specific T cell clones from the coeliac small intestinal mucosa produce both interferon and IL4. Dig Dis Sci 1998, 43, 156-161.
  
• 9. R.Troncone, G.Mazzarella, A.Leone, M.Mayer, M.De Vincenzi, L.Greco, S.Auricchio."Gliadin Activates Mucosal Cell-Mediated Immunity In In Vitro Cultured Rectal Mucosa from Coeliac Patients and a Subset of Their Siblings" Gut 1998; 43: 484-489
  
• 10. Troncone R., Maurano F., Iovine G., Petrone E., Paparo F. Diagnostic criteria for coeliac disease. Changing Featurea of Coeliac Disease, edited by Lohiniemi S., Collin P., Maki M. (The Finnish Coeliac Society, Tampere), 1998, 7-12.
  
• 11. G. Mazzarella, VM Salvati, M Borrelli, F Riccio, C Gianfrani, G Iaquinto, S Auricchio, R Troncone. Cytokines in coeliac disease. J Dig Protection, 2000, 2, 49-56.
  
• 12. G. Mazzarella, F.Paparo, M.Maglio, R.Troncone "Organ Culture Of Rectal Mucosa" Methods In Molecular Medicine Vol 41, Coeliac Disease: Methods And Protocol Humana Press Inc. ( Edited By Dr. Marsh Michael) 2000;Cap.12:163-173.
  
• 13. VM. Salvati, M Bajaj-Elliott, R Poulsom, G Mazzarella, K E A. Lundin, E M.Nilsen, R Troncone and T T. MacDonald: "Keratinocyte growth factor and coeliac disease". Gut 2001;49 176-181.
  
• 14. Mazzarella G, Maglio M, Paparo F, Nardone G, Stefanile R, Greco L, Van De Wal Y, Kooy Y, Koning F, Auricchio S, Troncone R. An immunodominant DQ8 restricted gliadin peptide activates small intestinal immune response in in vitro cultured mucosa from HLA-DQ8 positive but not HLA-DQ8 negative coeliac patients. Gut. 2003 Jan;52(1):57-62.
  
• 15. Troncone R, Franzese R, Mazzarella G, Paparo F, Auricchio R, Coto I, Mayer M, Greco L. Gluten sensitivity in a subset of children with insulin-dependent diabetes mellitus. Am J Gastroenterol 2003;98 (3):590-5.
  
• 16. Esposito C, Paparo F, Caputo I, Porta R, Salvati V.M., Mazzarella G, Auricchio S, Troncone R. Expression and Enzymatic Activity of Small Intestinal Tissue Transglutaminase in Coeliac Disease Am J Gastroenterol 2003 in press
  
• 17. G. Mazzarella , T.T. MacDonald, VM Salvati, P. Mulligan, L.Pasquale, R. Stefanile, P.Lionetti, R. Troncone, G. Monteleone. Activation of signal transducer and activator of transcription 1 in celiac disease. Am J Path 2003;162(6):1845-55.
  
• 18. P Bergamo, D Luongo, M Rossi. Conjugated linoleic acid - mediated apoptosis in Jurkat T cells involves the production of reactive oxygen species. Cell Physiol Biochem 2003, in press.

Finanziamenti 2002-2003:

• 2002. European Commission (contract QLK1-CT-1999): Evaluation of the prevalence of the coeliac disease and its genetic components in the European population, subcontractor.
• 2002-03. European Commission (contract QLK5-CT-2001-01729): Spore probiotics: an alternative to antibiotics", subcontractor.
• 2003-2005. MIUR (Italian Ministry of Education, University and Research) Safety Assessment in food and environment of genetically modified plants (SAFE), subcontractor of Metapontum Agrobios srl.