Биологи совершили прорыв в исследовании мукозального иммунитета рыб

Исследователи из лаборатории Салинас на кафедре биологии Университета Нью-Мексико обнаружили в носовых полостях радужной форели иммунную структуру, о существовании которой ранее не было известно. Это открытие позволит иммунологам рыб лучше понимать эффективность аквакультурных вакцин.

Хотя иммунные системы рыб и млекопитающих схожи, между ними есть важные анатомические различия. И в значительной степени иммунная система немлекопитающих позвоночных изучена плохо.

Исследователи отметили, что эта назальная иммунная структура обладает молекулярными признаками "герминативных центров" — реакции, которая происходит у людей при вакцинации или инфекции. Реакции герминативных центров часто используются как маркеры ответа на вакцину.

"Мы знали о реакциях герминативных центров в лимфоидных структурах у людей, мышей и птиц, но не думали, что архитектура иммунной системы рыб имеет такие структуры", — сказала Ирен Салинас, профессор и заместитель заведующего кафедрой биологии.

Исследование было опубликовано в декабрьском выпуске Journal of Immunology. Ведущим автором стал аспирант по биологии UNM Бен Гарсия. В команду и соавторы также входят Фен Донг, Элиза Касадей, Педро А. Кастрильо, Жюльен Рессегье и сотрудники Университета Айдахо.

До 2018 года ученые извлекали обонятельный орган форели из носовых полостей, оставляя позади ту самую искомую ткань. Кастрильо, ветеринар, посещавший лабораторию Салинас, предложил сохранить отброшенную часть и исследовать всю нетронутую носовую полость.

Эта работа — новаторское исследование в эволюции иммунитета, имеющее значение для здоровья рыб, вакцинологии и индустрии рыбоводства США.

В-клетки в герминативных центрах являются частью иммунной системы и создают антитела для борьбы с вирусами и бактериями, что дает исследователям возможность увидеть, как рыбы реагируют на вакцины. Однако предстоит еще много работы, поскольку окончательное доказательство того, что эти структуры функционируют как герминативные центры млекопитающих, еще не получено. Это требует серии экспериментов, демонстрирующих, что В-клетки в этих структурах созревают в ответ на инфекцию или вакцинацию, путем исследования последовательностей их рецепторов (репертуара). Демонстрация клональной экспансии специфических В-клеток в ответ на вакцину — критическая часть головоломки, которую еще предстоит завершить.

"Когда мы разрабатывали вакцины до сих пор, мы не знали, где искать, чтобы измерить влияние вакцины на иммунную систему рыб", — отметила Салинас.

С этой новой информацией вакцинация рыб может быть лучше понята, включая оптимальные интервалы между дозами. Также есть надежда, что исследование поможет снизить стоимость вакцинации. Команда надеется, что USDA продолжит поддерживать их работу по оптимизации бустерных вакцин для аквакультуры, которые можно вводить без инъекций (мукозальные вакцины).

Следующим шагом для лаборатории станет аналогичное исследование на рыбках данио. Салинас рада, что ее десятилетнее предположение об отсутствии у рыб герминативных структур оказалось ошибочным, поскольку так иногда работает наука.