Caratterizzazione immunofenotipica nel sangue periferico di pazienti con Distrofia Muscolare di Duchenne

Abstract

Scopo: La Distrofia Muscolare di Duchenne (DMD), malattia neuromuscolare a trasmissione recessiva legata al cromosoma X, è caratterizzata da progressiva degenerazione dei muscoli scheletrici, lisci e cardiaci che porta a debolezza muscolare diffusa, perdita della deambulazione, insufficienza cardio-respiratoria ed exitus entro la seconda-terza decade di vita. Il sistema immunitario svolge un ruolo cruciale nella patogenesi del danno muscolare, ma pochi dati sono disponibili sul fenotipo delle cellule e dei mediatori immunitari a livello del circolo periferico. Obiettivo dello studio è quello di esplorare il profilo immunitario periferico nei pazienti DMD, al fine di indentificare possibili biomarcatori infiammatori della patologia. Metodi: in questo studio monocentrico cross-sectional, sono stati arruolati 40 DMD e 25 controlli, nei quali abbiamo i) dosato 24 citochine sieriche con test ELISA e ii) immunofenotipizzato cellule mononucleari del sangue periferico (PBMC) con analisi FACS. Le citochine e i PBMC sono stati correlati con età, uso di steroide, BMI, test motori, prove respiratorie, profilo cognitivo e tipo di mutazione. Risultati: i livelli sierici di 9/24 citochine sono risultati significativamente aumentati nei pazienti DMD vs controlli, con riscontro di correlazioni dirette e indirette tra alcuni tipi cellulari e dati antropometrici, anamnestici e funzionali (diretta: IL-9/disabilità intellettiva, indiretta: TNF-α/età e CCL5/BMI). L’immunofenotipo dei PBMC non ha mostrato differenze significative nei DMD vs controlli. Conclusioni: questo studio, sebbene abbia evidenziato un aumento statisticamente significativo dei livelli sierici di varie citochine - sia pro- che anti-infiammatorie - nei DMD vs controlli, non ha tuttavia permesso di identificare una potenziale signature immunitaria periferica. La correlazione tra alcuni tipi cellulari e determinate caratteristiche funzionali identificate saranno oggetto di futuri indagini sia cliniche che precliniche.

Objective: Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is an inherited neuromuscular disease (X-linked recessive), characterized by progressive degeneration of skeletal, smooth, and cardiac muscles, leading to widespread muscle weakness, loss of ambulation, cardio-respiratory failure, and death within the 2nd or 3rd decade of life. The immune system plays a crucial role in the pathogenesis of muscle damage, but few data are available on the phenotype of immune cells and mediators in the peripheral blood level. The aim of this study is to explore the peripheral immune profile in DMD patients, in order to identify potential inflammatory biomarkers of the disease. Methods: In this single-center, cross-sectional study, we enrolled 40 DMD patients and 25 controls. We: i) measured 24 serum cytokines using ELISA tests, and ii) immunophenotyped peripheral blood mononuclear cells (PBMC) using FACS analysis. Cytokines and PBMCs were correlated with age, steroid use, BMI, motor tests, respiratory functions, cognitive profile, and mutation type. Results: The serum levels of 9 out of 24 cytokines were significantly increased in DMD patients compared to controls, with both direct and inverse correlations observed between certain cell types and anthropometric, anamnestic, and functional data (direct: IL-9/intellectual disability; inverse: TNF-α/age and CCL5/BMI). The immunophenotype of PBMCs showed no significant differences in DMD patients compared to controls. Conclusions: Even though this study demonstrated a statistically significant increase in the serum levels of various cytokines—both pro-inflammatory and anti-inflammatory—in DMD patients compared to controls, we could not identify a potential peripheral immune signature. The correlation between certain cell types and specific functional characteristics will be the subject of future clinical and preclinical investigations.