Исследователи раскрывают новые детали об иммунитете морских звёзд

Исследование, проведённое аспиранткой Техасского университета в Арлингтоне, изучающей массовую гибель морских звёзд у западного побережья США, даёт новые ключи к пониманию иммунного ответа этих животных и их роли в защите разнообразной прибрежной экосистемы.

Лорен Фьюс, докторант в области количественной биологии, и её команда изучали синдром истощения, ответственный за крупнейшую зарегистрированную гибель морских звёзд. Учёные полагают, что заболевание вызывает вирус, родственный вирусу бешенства. У заражённых особей скручиваются лучи и появляются белые поражения. В финальной стадии болезни обычно твёрдые звёзды начинают "таять" и становятся мягкими.

Синдром истощения поражает почти 20 различных видов и привёл к смертности до 90% в некоторых районах у Западного побережья за последние два года.

"Морские звёзды защищают скалистые берега, не давая им стать доминируемыми мидиями", — сказала Фьюс. — "Когда вы убираете морских звёзд, вы видите резкое сокращение других видов, то есть вы переходите от разнообразной экосистемы к пляжу, покрытому мидиями".

Команда исследовала проект, изучая транскриптомы (молекулы, экспрессируемые генами) морских звёзд, заражённых синдромом истощения, в рамках курса "Экология инфекционных морских болезней" прошлым летом в лабораториях Фрайдей-Харбор Вашингтонского университета.

Команда обнаружила, что иммунный ответ морских звёзд характеризуется различными типами иммунитета и включает множественные аспекты сигнального пути Toll — важного механизма распознавания.

"Это то, как клетка распознаёт патоген, а затем вызывает изменение в своих генах, чтобы морская звезда могла начать защищаться от патогена", — объяснила Фьюс. — "Мы нашли много интересных генов, включая первый когда-либо зарегистрированный ген меланина у морской звезды. Беспозвоночные могут использовать меланин, чтобы отгородиться от патогенов или любых бактериоподобных вирусов, которые их атакуют".

Команда также обнаружила несколько изменений в генах внеклеточного матрикса и коллагена.

"Гены, которые разрушают коллаген — компонент структуры морских звёзд, — были усилены у изученных нами особей", — сказала Фьюс. — "Таким образом, происходит большее разрушение этого важного коллагена и распад матрикса, который используется для их движения и жёсткости. Мы также увидели изменения в нервных генах, которые могут способствовать скручиванию лучей".