Neįprasta imuninė sistema leidžia jūrinėms žuvims sujungti patinus su patelėmis

Neįprasta imuninė sistema leidžia jūrinėms žuvims sujungti patinus su patelėmis

Nauji giliavandenių jūrų velnių tyrimai padeda suderinti jų reprodukcinę strategiją, vadinamą „seksualiniu parazitizmu“, su imunine sistema.

Tarp giliavandenių jūrinių žuvelių mažyčiai nykštukiniai patinai visam laikui prisiriša prie gana milžiniškų patelių, sulieja jų audinius ir tada sukuria bendrą kraujotaką. Tokiu būdu patinas tampa priklausomas nuo patelės aprūpinimo maistinėmis medžiagomis, kaip besivystantis vaisius gimdoje arba pacientas, kuriam persodintas dovanotas organas.

Šis neįprastas reiškinys jūrinėse žuvyse prisideda prie šių gyvūnų, gyvenančių didžiulėje jūros gelmių erdvėje, kur retai susitinka patelės ir patinai, reprodukcinės sėkmės.

Dabar mokslininkai išsiaiškino, kodėl jūrinių žuvelių patelės taip lengvai priima savo partnerius. Jų išvados pasirodo MokslasBendrasis pokalbių pokalbių kambarys

Šios nepaprastos dauginimosi strategijos mįslė tęsėsi šimtmetį nuo tada, kai 1920 m. Islandijos žuvininkystės biologas atrado pirmąsias prilipusias žuvis.

„Kaip įmanoma, kad genetiškai panašūs organizmai – šiuo atveju tos pačios rūšies nariai – taip lengvai vienas kitą priima, kai audinių atmetimas yra įprastas ir laukiamas bet kokios tokios sąjungos rezultatas? sako bendraautoris Ted Pietsch, Vašingtono universiteto Vandens ir žuvininkystės mokslų mokyklos profesorius emeritas. „Tiesiog pamatykite itin sudėtingą organų transplantaciją žmonėms. Dabar matome didelį potencialą geriau suprasti problemą.

Meškeriotojų patelės ir patinai

Giliavandenės jūrinės žuvys aptinkamos visuose pasaulio vandenynuose, tačiau apie 160 žinomų rūšių yra itin retos. Jie vilioja savo grobį juodos spalvos vandenyno tamsoje nuo 300 iki 5 000 metrų (980 ir 16 400 pėdų) gylyje, naudodami bioliuminescencinį žvejybos aparatą, uždėtą ant snukio galo, todėl jų bendras pavadinimas yra „meškeriotojas“. Jų didžiulė, dantyta burna ir besiplečiantis skrandis leidžia jiems sugauti ir suvalgyti didesnį už save grobį vienu akimirksniu.

„Žmonėms bendras gyvybiškai svarbių imuninių priemonių praradimas, pastebėtas jūrinių žuvelių, sukeltų mirtiną imunodeficitą.

Giliavandenių jūrinių žuvų patinai yra tik dalis patelių dydžio – ekstremaliais atvejais patelės gali būti daugiau nei 60 kartų ilgesnės ir maždaug pusę milijono kartų sunkesnės už patinus. Patinai neturi viliojimo aparato; Vietoj to, dauguma jų turi dideles, gerai išsivysčiusias akis ir dideles šnerves, kurios padeda namuose išspinduliuoti rūšiai būdingą cheminį pritraukiklį.

Dešimtmečius mokslininkai stebėjosi, kaip šis retas reiškinys nutinka jūrinėms žuvims. Prieš kelerius metus Max Plancko imunobiologijos ir epigenetikos instituto (Vokietija) gydytojas ir imunologas Thomas Boehmas ir ichtiologas bei pasaulinis jūrinių žuvų ekspertas Pietschas ėmėsi tyrinėti skirtingų jūrinių žuvelių rūšių genomus.

Neįprastos imuninės sistemos

Jie pradėjo nagrinėdami pagrindinių histokompatibilumo (MHC) antigenų struktūrą. Šios molekulės randamos kūno ląstelių paviršiuje ir signalizuoja imuninei sistemai, kai ląstelės yra užkrėstos virusu ar bakterija.

Siekiant užtikrinti, kad visi patogenai būtų veiksmingai atpažįstami, MHC molekulės yra labai įvairios, todėl sunku rasti panašių ar beveik identiškų formų bet kurioje iš dviejų rūšių. Ši savybė yra audinių derinimo problemos, kuri kankina žmogaus organų ir kaulų čiulpų transplantaciją, šaknis. Didžiulei jų nuostabai mokslininkai išsiaiškino, kad jūrinėms žuvims, kurios naudojasi nuolatiniu prisirišimu, iš esmės trūksta genų, koduojančių šias MHC molekules, tarsi jų imuninis atpažinimas būtų panaikintas audinių sintezės naudai.

Be to, jie nustatė, kad žudikų T ląstelių, kurios paprastai buvo užkrėstos ląstelės arba atakavo svetimus audinius organo atmetimo proceso metu, funkcija taip pat buvo labai sutrikusi, jei ne visiškai prarasta, jūrų velniose. Tolesnė analizė taip pat parodė, kad antikūnų, dar vieno galingo ginklo saugant arsenalą, trūksta kai kurių jūrinių žuvų rūšių.

„Žmonėms bendras gyvybiškai svarbių imuninės sistemos funkcijų praradimas, pastebėtas jūrinių žuvelių, sukeltų mirtiną imunodeficitą“, – sako Boehm.

Tyrėjai išsiaiškino, kad jūrinėms žuvims trūko genų, atsakingų už audinių atmetimą, o apsiginti nuo infekcijų naudojo daug patobulintas įgimtas priemones – naujausią problemos, su kuria susiduria visi gyvi dalykai, sprendimą. Kitaip tariant, jų naujo tipo imuninė sistema yra labai neįprasta tarp dešimčių tūkstančių stuburinių rūšių.

Taigi tyrimas rodo, kad nepaisant įgimtų ir prisitaikančių kelių šimtų milijonų metų bendros evoliucinės partnerystės funkcijų, stuburiniai gyvūnai gali išgyventi be adaptyvaus imuninio atsako, kuris laikomas nepakeičiamu.

„Manome, kad nuostabu, kad šio neįprasto režimo atkūrimas šioje žuvų grupėje buvo išrastas kelis kartus nepriklausomai“, – sako Pietschas.

Nors pagerėjusio įgimto imuninio atsako į jūrines žuvis detales dar reikia ištirti, šio tyrimo rezultatai rodo galimas strategijas, kurios sustiprina įgimtą imuninę sistemą pacientams, kurie kenčia nuo įgimto ar įgyto imuninės sistemos sutrikimo.

Kiti bendraautoriai yra iš Maxo Plancko imunobiologijos ir epigenetikos instituto. Darbą finansavo Maxo Plancko draugija, Ernsto Jungo mokslo ir medicinos fondas, Europos tyrimų taryba ir Nacionalinis mokslo fondas.

Šaltinis: Vašingtono universitetas per Maxo Plancko imunobiologijos ir epigenetikos institutą

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.