11.08.2011

У атлантической сельди не хватает половины иммунной системы

Атлантическая сельдь обходится без того, без чего не может жить большинство позвоночных животных. У этой рыбы отсутствует система приобретённого иммунитета!

Атлантическая сельдь сумела сильно удивить иммунологов: у этой обычнейшей и распространённейшей промысловой рыбы не хватает доброй половины иммунной системы. При сравнении генома сельди с геномом колюшки обнаружилось, что у первой не хватает генов, кодирующих белки главного комплекса гистосовместимости MHCII и кластера дифференцировки CD4.

Чтобы понять масштаб феномена, требуется вспомнить, что именно за счёт MHCII и CD4 наш иммунитет узнаёт о бактериальном вторжении в организм и начинает операцию по уничтожению чужаков. Когда бактерия проникает в клетку, та немедленно выставляет на своей поверхности бактериальные белки. Делает она это с помощью мембранного белка MHCII. На это тут же реагируют Т-лимфоциты, несущие на своей поверхности CD4. На обычный («пустой») MHCII они не обращают внимания, но если чувствуют соединённый с ним чужой белок, то немедленно посылают сигнал В-клеткам, чтобы те занялись выработкой антител против вторженцев. Соответственно, В-клеткам сообщается структура бактериальных белков, чтобы они знали, к чему производить антитела.

Эта схема работает почти у всех позвоночных — кроме атлантической сельди. Как уже сказано, MHCII и CD4 у неё просто нет. Значит, каким-то образом сельдь обходится без антител, раз до сих пор не вымерла. В статье, опубликованной в журнале Nature, исследователи из Университета Осло (Норвегия) пишут, что обнаружили у рыбы необычайно большое число генов толл-подобных рецепторов — мембранных белков, ответственных за врождённый иммунитет. Эти рецепторы узнают консервативные структуры клеточной стенки микроорганизмов, что даёт сигнал к иммунному ответу. Но всё это прописано в геноме, и при высокой быстроте такого ответа врождённый иммунитет не отличается гибкостью, имея дело с каким-то стандартным набором микроорганизмов. С другой стороны, в геноме сельди обнаружилось множество вариантов MHCI — «напарника» MHCII, который отвечает за отражение вирусных атак.

Сказать, что заставило атлантическую сельдь пойти по такому своеобразному пути, учёные затрудняются. Вероятно, свою роль сыграло какое-то специфическое бактериальное окружение, против которого более успешным оказался тандем врождённого иммунитета и противовирусной защиты с помощью MHCI. А MHCII-система просто постепенно исчезла за ненадобностью.

Открытие может иметь вполне конкретные экологические последствия. Например, можно заранее предсказать трудности, с которыми столкнутся проекты по выращиванию сельди в рыбоводческих хозяйствах: вырванная из привычного окружения, рыба будет беззащитной перед незнакомым набором патогенных микроорганизмов. Если, конечно, не озаботиться предварительной вакцинацией против новых врагов.

Кирилл Стасевич

Источники:

1. КОМПЬЮЛЕНТА