Иммуноглобулин IgT у рыб раскрывает древние корни кишечного иммунитета

Исследование Школы ветеринарной медицины Пенсильванского университета определило функцию одного из древнейших антител в животном мире — иммуноглобулина IgT. Это открытие помогает объяснить эволюцию кишечных иммунных реакций у человека. IgT играет ключевую роль в иммунитете кишечника рыб и прокладывает путь к лучшему пониманию иммунитета человеческого кишечника, а также к более безопасным подходам защиты рыб от патогенов. Результаты опубликованы в онлайн-версии Nature Immunology и будут на обложке сентябрьского выпуска.

Структура, функция и эволюционное значение

Исследование выявило уникальные аспекты структуры и функции рыбьего антитела IgT, указав на него как на наиболее древний позвоночный иммуноглобулин, специализированный для слизистых оболочек (мукозального иммунитета). Это оспаривает существующую парадигму, согласно которой специализация изотипов иммуноглобулинов для разных областей тела (кишечник, кровь) возникла в ходе эволюции четвероногих (тетрапод).

Было обнаружено, что в кишечнике радужной форели:

• IgT⁺ B-клетки представляют собой преобладающую субпопуляцию B-клеток.
• Ответ IgT на кишечного паразита обнаруживался только в кишечнике, тогда как ответ IgM был ограничен плазмой крови.
• Большинство кишечных бактерий форели были покрыты IgT.

Исследователи пришли к выводу, что специализация изотипов иммуноглобулинов для разных компартментов тела является универсальной чертой иммунной системы всех челюстных позвоночных.

Сходство с человеком и значение для аквакультуры

По словам ведущего автора, профессора Ориола Суньера, IgT рыб и IgA человека, по-видимому, используют сходные решения для поддержания здоровья кишечника. Это указывает на конвергентную эволюцию, вызванную схожими selective pressures в кишечной среде рыб, амфибий и млекопитающих.

Открытие имеет прямое практическое значение для аквакультуры — fastest growing animal food sector. Все предыдущие исследования иммунного ответа у костистых рыб (teleost fish) не учитывали вклад IgT. Работа Суньера устанавливает, что у этих рыб есть как минимум два функциональных иммуноглобулина: IgM и IgT, отвечающих на патогены в разных частях тела.

«Дизайн будущих рыбных вакцин, вероятно, будет более эффективным, стимулируя не только системный, но и мукозальный иммунитет, поскольку теперь мы можем измерять ответы, индуцированные IgT», — заявил Суньер.

Это позволит лучше оценивать иммунные реакции рыб и защитный эффект вакцин. Исследование, поддержанное USDA, по мнению экспертов, окажет profound impact на будущее индустрии аквакультуры.