Исследование раскрывает, как рыбы контролируют микробы через жабры

Рыбы постоянно контактируют с водой и патогенами через свои слизистые поверхности: кожу, пищеварительный тракт и жабры. В аквакультуре это создает риск быстрого распространения болезней. Ученые стремятся понять, как рыбы обнаруживают патогены и контролируют сообщество полезных микробов (микробиоту) на дыхательных поверхностях.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, группа под руководством профессора Ориола Суньера из Пенсильванского университета обнаружила, что рыбы индуцируют выработку специфического антитела в жабрах в ответ на воздействие патогена. Этим антителом оказался иммуноглобулин IgT, функция которого была впервые открыта лабораторией Суньера в 2010 году.

Ключевые открытия:

• В слизи жабр радужной форели был обнаружен IgT, а также IgD и IgM.
• Микробиота жабр в основном была покрыта именно IgT.
• При заражении паразитом, вызывающим болезнь «белых пятен», или бактерией Flavobacterium columnare, патогены в жабрах оказывались преимущественно покрыты IgT.
• У выживших рыб значительно увеличивалось количество B-клеток, продуцирующих IgT, непосредственно в жабрах.
• Это увеличение было локальным и не являлось следствием системного иммунного ответа.

Значение исследования:

• Работа впервые показывает, что рыбы могут запускать локальный антительный ответ на патогены и микробиоту в слизистой дыхательной поверхности.
• Это доказывает, что сложные механизмы мукозального иммунитета на респираторных поверхностях возникли очень рано в эволюции позвоночных.
• Результаты имеют практическое значение для разработки более эффективных и дешевых вакцин для рыб, включая «ванные» вакцины, которые поглощаются через жабры и кожу.

«Наше исследование раскрывает у рыб древнее партнерство между мукозальными иммуноглобулинами и дыхательными поверхностями, — говорит Суньер. — Понимая, как работает мукозальный иммунитет жабр, мы надеемся найти лучшие способы доставки вакцин и индукции защитного иммунитета».