Un sistem imun alternativ

Acum 450 de milioane de ani, atat vertebratele cu maxilare cat si fara maxilare au inceput sa foloseasca niste celule numite limfocite pentru a-si intari sistemul imunitar din ce in ce mai solicitat. Insa odata cu aparitia limfocitelor s-au dezvoltat treptat doua mecanisme imunitare foarte diferite, care servesc aceluiasi scop.

Cercetatorii au descoperit recent ca mreana, un reprezentant modern al vertebratelor fara maxilare, foloseste in lupta cu agentii patogeni un sistem capabil sa genereze pana la 100 de bilioane de receptori diferiti. Acesti receptori, numiti VLR, sunt niste proteine care functioneaza la fel ca anticorpii si receptoarele din celulele T, santinelele sistemului imunitar al vertebratelor cu maxilare (inclusiv oamenii).

Oamenii de stiinta au descoperit ca, la fel ca in cazul sistemului imunitar al vertebratelor cu maxilare, diversitatea proteinelor VLR apare atunci cand portiunea de cod genetic responsabila pentru producerea lor trece printr-o serie de mai multe mutatii aleatoare (amestecarea codului, inserarea de noi portiuni de cod si stergerea unor portiuni de cod). Fiecare noua gena VLR produce o noua proteina VLR. In cazul vertebratelor ca noi, se produc anticorpi la intamplare, anticorpii fiind "lipiti" pe anumite celule, numite celule B, iar cand anticorpii sunt capabili sa combata o anumita bacterie, celulele B se inmultesc in numar foarte mare; celulele T (un anumit tip de limfocite) "mananca" apoi celulele B cu tot cu bacteria conectata de anticorp. In cazul mrenelor, proteinele VLR care sunt capabile sa distruga un patogen sunt pur si simplu produse in numar foarte mare, iar limfocitele elimina apoi proteinele conectate de patogen.
In felul acesta, printr-un amestec de sansa si necesitate, ambele tipuri de vertebrate (cu sau fara maxilare) reusesc (sau cel putin incearca) sa ramana in permanenta cu un pas inaintea bacteriilor care ii invadeaza.

Pentru a testa adaptabilitatea acestui sistem imunitar alternativ, cercetatorii au imunizat mrene cu bacteria antraxului, un patogen care nu este intalnit in mod normal de nici un peste. In cateva saptamani, sistemul imunitar al mrenelor a fost capabil sa recunoasca sporii drept straini si sa raspunda prin producerea de proteine VLR anti-antrax, care circulau prin tot corpul.

"Intelegand dezvoltarea sistemului imunitar al mrenelor putem afla mai multe si despre propriul nostru sistem imunitar", a spus Zeer Pancer de la Universitatea Maryland. "Comparatia celor doua sisteme ne ofera o posibilitate noua de a ne uita la un proces biologic elementar, ceea ce poate sa conduca la dezvoltarea de noi unelte de diagnoza."

Photo Credit: Ulrike Klenke and Zeev Pancer, Center of Marine Biotechnology, UMBI, Baltimore, Md.