Беспозвоночные способны отличать полезные бактерии от вредных
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Учёные из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе (HHU) и Кильского университета (CAU) обнаружили, что иммунная система морской анемоны Nematostella vectensis способна избирательно различать микроорганизмы, защищая полезные бактерии от вредных. Ранее такая способность приписывалась только позвоночным. Ключевую роль в этом процессе играют так называемые нематосомы. Об этом рассказывает издание Phys.org.
Врождённая иммунная система считается первой линией защиты от патогенов. Согласно традиционным представлениям, она реагирует немедленно, но в основном неспецифично. Адаптивная иммунная система позвоночных, напротив, может различать полезные и вредные бактерии благодаря антителам и клеткам памяти. Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что это представление нуждается в пересмотре.
Команда под руководством доктора Себастьяна Фрауне из HHU доказала, что морская анемона, обладающая только врождённым иммунитетом, способна избирательно распознавать микроорганизмы. Нематосомы — подвижные многоклеточные структуры внутри анемоны — поглощают и разрушают чужеродные бактерии, щадя при этом собственные полезные микробы, составляющие её микробиом.
Ген cJun контролирует функцию нематосом. Когда учёные отключили этот ген с помощью CRISPR/Cas, модифицированные анемоны производили значительно меньше нематосом и теряли способность отличать чужеродные бактерии от своих. Это приводило к дисбалансу микробиома и повышало восприимчивость к инфекциям.
Доктор Нида Кая, ведущий автор исследования, отметила: «Наши результаты показывают, что целенаправленное распознавание микроорганизмов не является привилегией адаптивной иммунной системы. Даже беспозвоночные обладают сложными механизмами поддержки полезных микробов и избирательного контроля потенциально опасных бактерий».
Фрауне добавил: «Способность избирательно распознавать микроорганизмы, вероятно, гораздо древнее, чем считалось, и развилась рано в эволюции этих животных. Исследование даёт важные новые данные об эволюционных истоках иммунной системы».
Нематосомы представляют собой перспективную модель для изучения клеточных и молекулярных механизмов «тренированного иммунитета» — явления, при котором беспозвоночные после контакта с патогенами быстрее реагируют на повторное заражение даже без адаптивной системы.
