I linfociti T CD8 clonali invadono il cervello dei pazienti con morbo di Parkinson e si alleano con gli astrociti reattivi

Il morbo di Parkinson (PD) distrugge i neuroni dopaminergici nella substantia nigra (SN) attraverso meccanismi che rimangono ancora parzialmente compresi. Sebbene nei pazienti con PD siano state rilevate nel sangue cellule T reattive all'α-sinucleina, ciò che queste cellule fanno effettivamente all'interno del cervello—e come interagiscono con la glia residente—è rimasto in larga misura sconosciuto. Questo studio si è proposto di colmare tale lacuna utilizzando la genomica spaziale e a singola cellula all'avanguardia su tessuto autoptico umano.

Il team di ricerca ha analizzato tessuto della SN e della corteccia del cingolo proveniente da pazienti con PD e da controlli di pari età. L'immunoistochimica ha confermato un aumento significativo dei linfociti T CD8+ nel parenchima della SN nei pazienti con PD. Il sequenziamento del TCR ha quindi rivelato che questi linfociti T erano clonalmente espansi—il che significa che cloni specifici si erano proliferati ripetutamente—una caratteristica distintiva delle risposte immunitarie antigene-dipendenti. In modo cruciale, le sequenze della catena beta del TCR dei linfociti T cerebrali nei pazienti con PD hanno mostrato una sovrapposizione significativa con sequenze TCR precedentemente dimostrate come reattive ai peptidi di α-sinucleina in esperimenti di stimolazione su base ematica esterni, implicando fortemente l'α-sinucleina come bersaglio antigenico che guida l'espansione dei linfociti T nel cervello.

Il sequenziamento dell'RNA a singolo nucleo ha caratterizzato molteplici stati microgliali e astrocitici nella SN dei pazienti con PD. Una sottopopolazione di astrociti associata alla malattia, che esprime alti livelli di CD44—una glicoproteina di superficie cellulare coinvolta nell'infiammazione e nell'adesione cellulare—era marcatamente aumentata nel PD. La trascrittomica spaziale e l'immunoistochimica multiplex hanno dimostrato che i linfociti T nella SN dei pazienti con PD erano co-localizzati spazialmente con questi astrociti CD44+, suggerendo un'interazione funzionale. Al contrario, i linfociti T non hanno mostrato una forte associazione spaziale con la microglia, indicando gli astrociti come il principale partner cellulare dei linfociti T infiltranti nella SN dei pazienti con PD.

Per indagare il significato funzionale di CD44 negli astrociti, il team ha silenziato l'espressione di CD44 in astrociti in coltura utilizzando siRNA. Il knockdown di CD44 ha attenuato significativamente le firme trascrizionali neuroinfiammatorie, incluse le vie di segnalazione correlate alla citochine e all'attivazione immunitaria. Ciò posiziona CD44 come un nodo molecolarmente accessibile nell'asse neuroinfiammatorio astrociti-linfociti T e come un candidato bersaglio terapeutico per rallentare la progressione del PD.

Complessivamente, i risultati stabiliscono un quadro spaziale e molecolare in cui linfociti T CD8+ clonalmente espansi e reattivi all'α-sinucleina si infiltrano nella SN dei pazienti con PD e interagiscono con astrociti CD44+ associati alla malattia, amplificando potenzialmente la neuroinfiammazione e contribuendo alla perdita di neuroni dopaminergici. Lo studio è limitato dal suo disegno autoptico trasversale e non può stabilire la causalità, ma fornisce un ricco atlante molecolare che guiderà la ricerca meccanicistica e terapeutica nella neuroimmunologia del PD.