La β-glucuronidasi
La β-glucuronidasi è un enzima presente in diversi tipi di organismi come E. coli, animali invertebrati, come cozze (mollusco abalone), esseri umani e in diversi tipi di piante. È composto da quattro subunità. Il tetramero ha un peso molecolare di circa 290 KDa (Jefferson R.A., 1986; DongHyun K., 1995).
Gli attivatori di BG sono l'acido desossiribonucleico e numerose diamine. I suoi inibitori sono cationi bivalenti (Cu2 +, Zn2 +) 4, acido saccarico 1,4-lattone, acido galatturonico e acido glucuronico (parte A., 1974). I primi studi hanno dimostrato che la BG è un enzima attivo solo a pH acido. A pH neutro è una molecola di adesione coinvolta nell'interazione tra i linfociti T a riposo nella pelle e i polisaccaridi come l'acido ialuronico nello spazio intercellulare (Hershkovitz R., 1996). Nelle culture dei linfociti umani l'enzima può agire da mitogeno (Mc Ewen S.M., 1997).
Il substrato naturale principale include: condroitin solfato (CS), eparan solfato (HS), estrone β-D-glucuronide e acido fenurftalein glucuronico (Schomberg D.l, 1991). È stato dimostrato che nel mollusco Anomalocardia brasiliana la depolimerizzazione della condroitin solfato viene eseguita dalla β-glucuronidasi (Medeiros M.G., 1998).
L'HS, un polisaccaride acido biologicamente attivo associato alle membrane cellulari e alle matrici extracellulari, viene rapidamente rilasciato in condizioni di infiammazione e danni ai tessuti (Kodaira Y., 2000).
Durante la loro migrazione in siti infiammatori, le cellule immunitarie, come le cellule T, secernono enzimi extracellulari che degradano la matrice, come eparanasi e glicuronidasi che, in condizioni leggermente acide, degradano i proteoglicani HS (Sotnikov I., 2004).
Frammenti di HS sono in grado di stimolare le DC (Termeer C.C., 2000) che si legano a TLR4 sulla superficie delle cellule dendritiche (Geoffrey B.J., 2004). Questa stimolazione induce il rilascio di TNF-α, IL-1β e IL-6, suggerendo che le catene solubili di HS, in quanto prodotti della degradazione del proteoglicano HS, potrebbero indurre la maturazione di DC senza stimoli esogeni, contribuendo così alla generazione e al mantenimento di risposte immunitarie primarie (Kodaira Y., 2000).
I lisosomi dei macrofagi e dei polimorfi contengono grandi quantità di BG, molti dei quali vengono rilasciati nei tessuti durante l'infiammazione. In circostanze normali, è probabile che BG sia un significativo regolatore fisiologico della risposta immunitaria dei linfociti. Molti anni fa il rilascio di BG è stato effettivamente studiato come possibile esame del sangue in vitro per allergie. I primi studi sul coinvolgimento della BG nelle malattie allergiche sono iniziati con il trattamento chiamato desensibilizzazione potenziata da enzimi (E.P.D.). Immunoterapia con E.P.D. consiste in una miscela per iniezione intradermica, composta da estratti allergenici a dosi estremamente basse, 0,02 BU e 0,02 mg di BG, ed è un metodo relativamente nuovo per il trattamento di allergie IgE-mediate, asma, congiuntivite e oculo-rinite.
E.P.D. sviluppato da un'osservazione occasionale del Dr. Frantisek Popper, un medico dell'orecchio, del naso e della gola che lavora a Londra nel 1959. La ialuronidasi iniettata nella mucosa nasale dei pazienti con polipi nasali a volte alleviava gli starnuti.
Mc Ewen nel 1966-67 mostrò che l'enzima β-glucuronidasi era un contaminante di lotti di ialuronidasi e che la β-glucuronidasi in presenza di una piccola dose di allergeni aveva attività nell'uomo e negli animali (McEwen L.M., 1975).
Nel 1996 è stato condotto uno studio in doppio cieco su un gruppo di 35 bambini, 8 dei quali allergici all'erba e 27 allergici ai dermatofgoidi pteronisino e farinae.
Il vaccino è stato somministrato una volta all'anno, due settimane prima dei picchi di polline per i bambini con allergie stagionali e due volte l'anno, a febbraio e novembre, per i bambini con allergie non stagionali (Dermatophagoides). Il risultato basato sull'analisi statistica del punteggio dei sintomi dopo un anno, ha mostrato una buona efficacia clinica nei pazienti affetti da allergie sia stagionali che non stagionali (Caramia G., 1996).
In uno studio analogo del 1997 è stata verificata l'efficacia clinica di E.P.D. in un ambiente in doppio cieco, controllato con placebo. È stato reclutato un gruppo di 40 pazienti allergici al polline di erba e i risultati hanno mostrato una buona efficacia clinica e una significativa riduzione del consumo di droga durante il periodo di picco elevato del polline (Di Stanislao C., 1997).
Nello stesso anno, 17 bambini affetti da asma di polline di erba sono stati trattati con E.P.D .. Il plasma IL-6 e IL-10 sono stati misurati prima di una singola iniezione di E.P.D .. 24 ore dopo e 15 giorni dopo. 17 bambini sani non trattati sono stati usati come controlli. Sebbene lo studio sia stato condotto prima della stagione dei pollini dell'erba, quando i bambini allergici erano privi di sintomi, il loro plasma IL-6 e IL-10 erano significativamente elevati prima dell'iniezione di EPD. 24 ore dopo il trattamento il plasma IL-10 aveva aumentato in modo significativo e vi è stato anche un leggero aumento di IL-6. 15 giorni dopo il trattamento, l'IL-6 era sceso al valore normale, ma l'IL-10 era ancora elevato (Ippoliti F., 1997).
Più recentemente, l'enzima β-glucuronidasi, disponibile in commercio in preparati purificati e standardizzati privi di allergeni, è stato suggerito come regolatore nella risposta immunitaria agli allergeni, agendo sul modello di citochine delle cellule Th2.
I principali rilevatori di antigeni nella pelle sono le cellule di Langerhans e le cellule dendritiche. Le cellule di Langerhans accettano antigeni, li elaborano, migrano verso i linfonodi e entrano in contatto con più linfociti T. È stato dimostrato che le cellule di Langerhans possono essere programmate per l'immunità o la tolleranza verso l'antigene specifico e tutte queste informazioni vengono trasmesse ai lumfociti.
Gli effetti immunologici della BG potrebbero influenzare principalmente la differenziazione e la maturazione delle cellule dendritiche, modificando la risposta del sistema immunitario alla successiva esposizione agli allergeni. La DC matura produce due importanti citochine polarizzanti: IL-12 riconosciuta come la più potente citochina inducente Th1 e IL-10, una citochina regolatoria che ha dimostrato di influenzare indirettamente la polarizzazione delle cellule T sebbene la sua capacità di regolare la produzione di IL-12 da parte di DC (Smedt T., 1997).
In uno studio condotto nel 2003, 20 adulti con rinocongiuntivite stagionale di polline d'erba sono stati assegnati in modo casuale al gruppo trattato o al gruppo non trattato. L'immunoterapia è stata composta da 100 µg di BG, purificata per cromatografia su colonna, in soluzione salina. La terapia BG è stata somministrata per via intradermica da 3 a 5 settimane prima della stagione pollinica, mentre la soluzione salina è stata somministrata al gruppo non trattato. Lo studio ha dimostrato che il trattamento con BG era ben tollerato senza effetti collaterali. Differenze significative nei sintomi clinici e nell'assunzione di farmaci durante l'intera stagione pollinica erano a favore del trattamento attivo sia per congiuntivite che per rinite.
La DC matura non era in grado di produrre IL-10 prima dell'immunoterapia con BG, mentre al culmine della stagione pollinica la produzione di IL-10 era aumentata nei pazienti non trattati e soppressa nei pazienti trattati con BG. IL-12 è stato prodotto da entrambi i gruppi. La down-regolazione osservata dei segnali di co-stimolazione da parte di cellule presentanti l'antigene in pazienti trattati con BG potrebbe influenzare l'attivazione delle cellule T. La DC di soggetti allergici non trattati potrebbe essere in grado di promuovere una risposta di tipo 2 durante la stagione pollinica attraverso una sovrapproduzione di IL10, mentre la DC di BG trattata con pazienti allergici, non riuscendo nella produzione di IL-10, potrebbe favorire uno spostamento verso un fenotipo Th1 (Di Stanislao C., 2003).
Più recentemente, uno studio in doppio cieco con BG a dose singola ha dimostrato l'efficacia nella prevenzione dei sintomi nei bambini con rinocongiuntivite dovuta a pollini di erba e / o asma a causa di acari della polvere (Galli E., 2006).
Pertanto la BG potrebbe essere particolarmente adatta per la terapia a breve termine, per prevenire i sintomi stagionali nei pazienti allergici.