Исследования выявили у рыб новый орган, похожий на миндалины, который может защитить их от патогенов.
Когда микробы пытаются проникнуть в наше тело через нос или рот, им приходится преодолевать миндалины — комки ткани, защищенные иммунными клетками, которые помогают бороться с злоумышленниками. Но у многих животных нет очевидных миндалин, что является очевидным пробелом в их защите. Однако исследователи сообщают об обнаружении у рыб аналогичного органа, который может выполнять аналогичную иммунную роль.
«Это очень хорошо проведенное исследование, которое убедительно показывает, что у рыбы имеется структура, подобная миндалинам», — говорит иммунолог и клеточный биолог Анна Хаттенлохер из Университета Висконсин-Мэдисон, которая не имела никакого отношения к исследованию. Второе исследование, опубликованное сегодня в журнале Science Immunology, предполагает, что костистые рыбы — группа, в которую входят форель, данио и лосось — обладают еще одной ключевой частью иммунной системы человека, которая позволяет определенным иммунным клеткам точно настраивать защитные белки, известные как антитела.
Хотя предки костистых рыб и человека пошли разными эволюционными путями более 400 миллионов лет назад, иммунная система рыб имеет много общих черт с нашей. Рыбы используют множество одних и тех же борцов с патогенами, включая Т-клетки, В-клетки и макрофаги. Как и наши В-клетки, рыбьи версии производят антитела, которые блокируют и отключают вирусы. У рыб также есть некоторые из тех же иммунных органов, в том числе тимус и селезенка. Но у животных отсутствуют другие структуры, которые имеют решающее значение для нашей иммунной защиты, такие как лимфатические узлы, где В- и Т-клетки получают приказы. И у них нет миндалин, которые помогают обнаруживать молекулы патогена.
Рыбам можно использовать что-то вроде миндалин, говорит специалист по сравнительной иммунологии Ларри Дишоу из Университета Южной Флориды, который не участвовал ни в одном из новых исследований. Вода, текущая им в рот и через жабры, постоянно подвергает их воздействию бактерий и вирусов. «Водные животные не могут избежать микробов в воде», — говорит он. Некоторые биологи подозревали, что рыбы имеют эквивалентные кластеры иммунных клеток, но никто их не идентифицировал. «Мы ждали хороших исследований», — говорит Курт Бухманн, рыбный иммунолог из Копенгагенского университета, который также не участвовал в этих двух исследованиях.
В 2015 году к.т.н. Студент Жюльен Рессегье заметил необычную структуру у основания жабр у некоторых экземпляров рыб. Покопавшись в научной литературе, он обнаружил, что анатомы тоже мельком заметили это, но никогда не занимались дальнейшими исследованиями. Однако в то время Рессегье был занят завершением другого исследования и не стал уточнять результаты наблюдения.
Теперь Рессегье, работающий пространственным иммунологом в Университете Осло, присоединился к другим исследователям, чтобы поближе изучить загадочную структуру рыбок данио. «Это было поразительно», — говорит он. «Он был полон Т-клеток». Их анализ показал, что, как и человеческие миндалины, эта структура также богата В-клетками и другими типами иммунных клеток. И исследователи отметили еще одно сходство: внутренний каркас, который позволяет иммунным клеткам взаимодействовать.
Рессегье и его коллеги назвали свою находку Немаусовым лимфоидным органом (NELO) в честь мифологического персонажа исцеления и воды. Исследователи заметили, что у рыбок данио, сражающихся с паразитами или вирусами, в NELO возникают скопления иммунных клеток. Иммунные клетки в наших миндалинах, лимфатических узлах и селезенке демонстрируют друг другу фрагменты молекул патогена, известные как антигены, вызывая контратаку против захватчиков. По словам авторов, организация клеточных группировок предполагает, что NELO также способствует обмену антигенами. По словам Рессегье, NELO, вероятно, не является настоящей миндалиной, потому что у нее нет такой же сложной внутренней организации, но ее функции, вероятно, схожи. Команда обнаружила эту структуру не только у рыбок данио, но также у атлантического лосося и одного из видов карпа, предполагая, что она широко распространена среди рыб.
Другие ученые согласны с тем, что исследование Рессегье и его коллег подтверждает существование нового иммунного органа. «В этом нет никаких сомнений», — говорит эволюционный иммунолог Томас Бём из Института иммунобиологии и эпигенетики Макса Планка. «В этом есть смысл: рыба должна быть готова отбиваться от всего, что пытается проникнуть в ее тело».
Второе исследование, опубликованное сегодня, проведенное исследователями из Пенсильванского университета, раскрывает еще одну структуру, которую костистые рыбы разделяют с людьми. Во время инфекции в наших лимфатических узлах и селезенке образуются клеточные колыбели, называемые зародышевыми центрами, которые позволяют В-клеткам оттачивать свои антитела, чтобы быть более эффективными против атакующего патогена. Исследование документирует структуры, подобные зародышевым центрам, в селезёнках радужной форели. Впервые они были обнаружены у костистых рыб.
Болезни убивают большое количество выращиваемой рыбы, и открытие NELO может помочь исследователям создать более эффективные вакцины для их защиты, говорит Бухманн. По словам Дишоу, обнаружение у рыб органа, похожего на миндалины, также помогает исправить неправильное представление об их иммунной системе. «Сложная иммунная система не уникальна для млекопитающих».
No comments:
Post a Comment