Un feto umano nel suo secondo trimestre è straordinariamente indaffarato: sviluppa la pelle e le ossa, la capacità di ascoltare e deglutire e si sta impegnando per portare a termine il suo primo movimento intestinale. Uno studio, pubblicato recentemente sulla rivista scientifica Nature, ha dimostrato che nello stesso periodo il feto sta anche acquisendo un sistema immunitario funzionante, in grado di riconoscere le proteine estranee, ma meno propenso di un sistema immunitario maturo a sferrare un vero e proprio attacco.
Questi risultati si aggiungono a una letteratura in continua crescita che dimostra che il sistema immunitario fetale è più attivo di quanto precedentemente ipotizzato. Nei libri di testo prevale ancora il concetto di un feto non reattivo; mentre ciò che emerge è che il sistema immunitario fetale è unico, non è semplicemente immaturo: è speciale.
Un feto durante lo sviluppo è costantemente esposto a proteine e cellule estranee, che vengono trasferite dalla madre attraverso la placenta. Nell’uomo, questa esposizione è più vasta che in molti altri mammiferi; ne consegue che i modelli murini non siano il metodo ideale per studiare il sistema immunitario umano fetale in via di sviluppo. D’altro canto, comprenderne appieno lo sviluppo potrebbe rivelare le ragioni di alcuni aborti, nonché spiegare condizioni come la pre-eclampsia, condizione patologica che si associa a risposte immunitarie anomale durante la gravidanza e che causa fino al 40% delle nascite premature. In senso ancor più ampio, la comprensione dei meccanismi che permettono ai sistemi immunitari del feto in fase di crescita e della madre di tollerarsi senza innescare attacchi immunitari suscita da tempo l’interesse dei chirurghi che si occupano di trapianto di organi: la speranza è trovare il modo di sopprimere la risposta del sistema immunitario negli organi trapiantati e quindi aumentare considerevolmente le probabilità di successo dell’intervento e di conseguenza le aspettative di vita del trapiantato.

Gli immunologi Florent Ginhoux e Naomi McGovern dell’Agenzia per la Scienza, la Tecnologia e la Ricerca di Singapore in collaborazione con Jerry Chan, ostetrico e ginecologo del KK Women’s and Children’s Hospital di Singapore hanno esaminato circa 100 campioni di tessuto derivati da aborti elettivi eseguiti tra la 14° e la 20° settimana di gestazione. Lo studio era volto in particolare all’analisi delle cellule dendritiche, particolari cellule del sistema immunitario la cui funzione è quella di rompere il materiale estraneo e presentarne frammenti ad altre cellule immunitarie chiamate cellule T, alcune delle quali, attivate da questo meccanismo, sono in grado di indirizzare il materiale estraneo alla distruzione. La comprensione del sistema immunitario fetale è importante per Chan ed il suo gruppo, il cui obiettivo è quello di sviluppare trattamenti con cellule staminali e terapie geniche per i disturbi genetici nei feti in fase di sviluppo. Nello specifico, i ricercatori volevano sapere se esiste una fase dello sviluppo nella quale tali trattamenti possono essere somministrati senza il rischio che le terapie vengano attaccate dal sistema immunitario.
Dalla ricerca è emerso che il feto umano possiede cellule dendritiche funzionali già dalla 13° settimana di gestazione: negli esperimenti di laboratorio le cellule dendritiche fetali hanno risposto come le corrispettive adulte a molecole che imitano agenti patogeni. Ma nonostante queste cellule si comportino approssimativamente allo stesso modo della loro versione adulta, la loro risposta alle presenza di proteine umane estranee è sostanzialmente differente: anziché contrassegnare il materiale esogeno per indirizzarlo allo smantellamento, le cellule dendritiche fetali attivano in maniera più estesa rispetto alle adulte una speciale categoria di cellule T chiamate “cellule T regolatorie” che sopprimono la risposta immunitaria controllando la produzione stessa di cellule T. I ricercatori hanno anche scoperto che diversi geni sono stati accesi nelle cellule dendritiche fetali rispetto alle cellule dendritiche adulte. In particolare, le cellule fetali hanno prodotto grandi quantità di arginasi-2, un enzima che scompone L-arginina, un ingrediente fondamentale nella produzione di un messaggero chiave denominato fattore di necrosi tumorale (TNF-alfa). TNF-alpha innesca l’infiammazione, uno stato di allarme generale contro un invasore; ne consegue che il sistema immunitario fetale è completamente attivo e in grado di rispondere ma allo stesso tempo reagisce in modo meno aggressivo. Ciò potrebbe riflettere la necessità di evitare una risposta immunitaria catastrofica contro le cellule materne che potrebbe portare a seri danni da entrambe le parti.
Ginhoux e colleghi hanno osservato anche che alti livelli di TNF-alfa sono comuni in alcuni tipi di aborto spontaneo, diabete gestazionale ed enterocolite necrotizzante, una reazione immunitaria fuori controllo che spesso affligge i neonati prematuri. Il percorso dell’arginase-2 potrebbe essere un modo per comprendere meglio ed identificare potenziali nuovi trattamenti per queste condizioni.
Studi precedenti avevano identificato cellule immunitarie specializzate, comprese cellule T e cellule natural killer, nel feto già alla nona settimana di gestazione. I risultati presentati su Nature sono particolarmente significativi perché le cellule dendritiche orchestrano risposte immunitarie: senza di esse l’organismo umano non sarebbe in grado di indirizzare specifici materiali estranei alla distruzione. I dati evidenziano inoltre il fatto che il sistema immunitario fetale non è semplicemente una versione immatura e meno attiva della sua controparte adulta, ma che ha una propria funzionalità ben distinta.