Caratterizzazione del ruolo delle specie reattive all'ossigeno nella funzione dei linfociti: una possibile implicazione nell'effetto della microgravità sul sistema immunitario

Environmental or extracellular exposure to reactive oxygen species (ROS) is particularly detrimental to immune cell effector functions. Extracellular ROS exposure dampens Natural Killer cells, CD8+ and CD4+ T cell functions, which provide responses against tumor cells or virus-infected cells, while enhancing regulatory T cell function, increasing the immunologic tolerance against antigens. Interestingly, similar immunomodulation has been observed during short- and long-term exposure to microgravity (µG). In fact, immunosuppression during spaceflight has been recognized since the Apollo missions and remains a major health risk for astronauts. It is possible that both exposure to ROS and µG could share common mechanisms of immunosuppression. Therefore, the aim of this thesis is to investigate how lymphocytes sense environmental ROS as a first step to dissect the molecular mechanisms involved in this redox immunosuppression. This could lead to a better understanding of the impact of µG on immunity and open the door for the design of preventive measures to improve the health of astronauts for future long spaceflight. Statistical data analysis will be applied, and a physical model investigated.

L'esposizione ambientale o extracellulare alle specie reattive dell'ossigeno (ROS) è particolarmente dannosa per le funzioni effettrici delle cellule immunitarie. L'esposizione extracellulare alle ROS smorza le funzioni delle cellule Natural Killer, CD8+ e CD4+, che forniscono risposte nell'eliminazione di cellule tumorali o infettate da virus, mentre innalzano la funzione regolatrice dei linfociti T, aumentando la tolleranza immunologica contro gli antigeni. È interessante notare che analoge immunomodulazioni sono state osservate durante l'esposizione a lungo e breve termine alla microgravità (µG). Infatti l'immunosoppressione durante il volo spaziale è stata riconosciuta fin dalle missioni Apollo e rimane un rischio importante per la salute degli astronauti. È possibile che l'esposizione alle ROS e ai µG condividano meccanismi comuni di immunosoppressione. Pertanto, l'obiettivo di questa tesi è quello di studiare come i linfociti percepiscono le ROS ambientali, come primo passo per analizzare i meccanismi molecolari coinvolti in questa immunosoppressione redox. Ciò potrebbe portare a una migliore comprensione dell'impatto dei µG sull'immunità e aprire la strada alla progettazione di misure preventive per migliorare la salute degli astronauti in vista di futuri voli spaziali di lunga durata. Verrà applicata un'analisi statistica dei dati e verrà studiato un modello fisico.