Носовой иммунитет — древняя адаптация мукозальной иммунной системы позвоночных

Исследователи из Университета Нью-Мексико обнаружили обонятельную иммунную систему у рыб, которая ранее считалась свойственной только наземным позвоночным. Результаты могут предоставить новый инструмент для контроля инфекционных заболеваний на рыбных фермах и в инкубаторах.

Ольфакция — древняя сенсорная система, существующая более 350 миллионов лет. Команда под руководством доцента Ирэн Салинас обнаружила, что носы рыб — это не просто «органы обоняния». За три года они нашли у форели наличие носоглоточной ассоциированной лимфоидной ткани (NALT), которая действует как линия защиты от патогенов, подобно другим слизистым оболочкам у наземных позвоночных, включая людей.

Ранее считалось, что NALT ограничена только наземными позвоночными (птицами и млекопитающими). Это открытие привело к гипотезе, что назальные вакцины можно применять в аквакультуре.

• Эффективность назальной вакцинации: Новое исследование показывает, что интраназальная вакцинация защищает рыб от вирусов и бактерий так же хорошо или лучше, чем традиционная инъекционная. Вакцина доставлялась с помощью тонкой пипетки в одну ноздрю.
• Модель инфекции: Исследование сосредоточено на вирусе инфекционного гемопоэтического некроза (IHNV), смертельном для лососевых, включая радужную форель. Вирус может распространяться через нервную систему.
• Сотрудничество с индустрией: Работа с отраслевыми партнерами в Айдахо показала эффективность метода: «Мы протестировали три другие рыбные вакцины этим методом, и все они работают очень хорошо», — заявила Салинас.

Исследование, опубликованное в Nature Communications, выявило, что NALT у форели состоит из диффузных лимфоидных клеток, но лишена организованных структур, таких как миндалины и аденоиды у человека. Тем не менее, эта менее сложная NALT эффективно защищает рыб от патогенов.

• Модель для человека: Это открытие позволяет использовать форель как модель для изучения назального иммунитета у людей, у которых удалены миндалины или аденоиды.
• Роль микробиома: Как и у людей, в обонятельных органах форели обитают миллионы полезных бактерий, контролируемых назальными антителами.
• Иммунный ответ: Ольфакторный орган форели экспрессирует иммунные гены на уровнях, сравнимых с основными иммунными органами, такими как головная почка. При стимуляции носа вакциной IHNV наблюдается быстрый локальный иммунный ответ, активация множества генов и сильная системная реакция с миграцией иммунных клеток из крови в нос.

Быстрое формирование новых кровеносных сосудов и прибытие иммунных клеток к месту введения вакцины быстро усиливают иммунный ответ. Назальная вакцинация индуцирует как системные, так и мукозальные иммунные ответы, демонстрируя широкую распространенность иммунных функций, связанных с обонятельным органом позвоночных.