La rana pescatrice ha eliminato il suo sistema immunitario per fondersi con il suo compagno

la-rana-pescatrice-ha-eliminato-il-suo-sistema-immunitario-per-fondersi-con-il-suo-compagno

Ci sono pochi animali più bizzarri della rana pescatrice, una specie che ha così tanti problemi a trovare un compagno che quando il maschio e la femmina si collegano sott'acqua, i maschi fondono i loro tessuti con le femmine per la vita . Dopo la fusione, i due condividono un singolo sistema respiratorio e digestivo.

Ora gli scienziati hanno scoperto che la rana pescatrice compie questo parassitismo sessuale perché ha perso una parte fondamentale del suo sistema immunitario, che quindi consente a due corpi di diventare uno senza rigetto del tessuto. (Ricorda simbionte Jadzia Dax di Deep Space Nine ?)

Tutti i vertebrati, compresi gli esseri umani, hanno due tipi di sistema immunitario . Il primo è il sistema innato, che risponde rapidamente agli attacchi di invasori microscopici con una varietà di sostanze chimiche come le barriere fisiche mucose come i capelli e la pelle, e le cellule che sgranocchiano le malattie chiamate macrofagi. La seconda linea di difesa è un sistema adattativo che produce cellule T sia “killer” per attaccare l'agente patogeno sia anticorpi su misura per combattere batteri o virus specifici. I due sistemi lavorano insieme per combattere le infezioni e prevenire le malattie.

Ma in uno studio pubblicato giovedì sulla rivista Science , i ricercatori del Max Planck Institute della Germania e dell'Università di Washington hanno scoperto che molte specie di rana pescatrice (lì sono più di 31) si sono evoluti nel tempo per perdere i geni che controllano i loro sistemi immunitari adattativi, il che significa che non possono creare anticorpi e mancare di quelle cellule T.

“La rana pescatrice ha commerciato nelle sue facoltà immunitarie, che riteniamo essenziali, per questo comportamento riproduttivo”, afferma Thomas Boehm , professore presso il Dipartimento di Immunobiologia ed Epigenetica dell'istituto di Friburgo, Germania, e autore principale del documento.

Per giungere a questa conclusione, Boehm e i suoi colleghi hanno trascorso gli ultimi sei anni condurre test genetici su campioni di tessuto di rana pescatrice prelevati da tutto il mondo. Hanno provato a catturarli usando reti a strascico che raccolgono esemplari 1, 000 piedi sotto la superficie, ma poiché la rana pescatrice è sia rara che sfuggente, non sono stati in grado di raccogliere alcun esemplare vivo. Quindi, per ottenere abbastanza tessuto per la loro analisi genetica, i ricercatori hanno invece perlustrato collezioni di musei e altri laboratori che avevano la rana pescatrice in salamoia in conservanti, alcuni dei quali decenni. ci sono diversi metodi riproduttivi. Le femmine di alcune specie si fondono con un maschio; altri si fondono con più maschi; e ancora un altro gruppo ha solo una fusione temporanea. Dopo la macinazione 13 campioni di tessuto di (************************************************************), il team ha condotto test genetici e ha scoperto che alle specie che si fondono temporaneamente con i loro compagni mancano i geni responsabili della maturazione degli anticorpi. Le specie che creano un attaccamento permanente ai loro compagni avevano anche perso una serie di geni aggiuntivi che sono responsabili dell'assemblaggio dei recettori delle cellule T e dei geni anticorpali che sono il fondamento del sistema immunitario innato in tutti i vertebrati.

“Era intuitivo pensare che ci fosse una certa propensione genetica per consentire che ciò accadesse”, dice Boehm a proposito del sistema immunitario insolito della specie di rana pescatrice. “Questa è la prima prova che questi animali hanno questa incapacità di rifiutare una parte di se stessi e consentire che questi accoppiamenti abbiano luogo.”

Fotografia: Theodore W. Pietsch / University of Washington

In tutte le altre specie di vertebrati, compresi gli esseri umani, una fusione di tessuti provocherebbe una risposta immunitaria, perché il corpo ospite tratterà il nuovo tessuto come un invasore. Infatti, i trapianti di organi di successo richiedono ai medici di abbinare attentamente il tessuto donatore e ricevente, nonché di prescrivere farmaci che sopprimono temporaneamente il sistema immunitario del ricevente in modo che il loro corpo non crei una risposta immunitaria potenzialmente mortale. La rana pescatrice ha fatto la stessa cosa attraverso l'evoluzione, dice Boehm.

“Si sono sbarazzati di tutto ciò che è essenziale per una corretta risposta immunitaria”, afferma Boehm, la cui ricerca si concentra su sistema immunitario di diverse specie animali. “Non hanno recettori per riconoscere gli invasori stranieri. Sono praticamente indifesi. Un paziente come questo non sopravviverebbe mai e sarebbe morto in pochissimo tempo. ”

Boehm ha lavorato con Ted Pietsch , professore emerito all'Università di Washington, che ha studiato la rana pescatrice e la sua strana fisiologia sin da quando era uno studente laureato di primo anno in 1970. Piesch afferma di aver pensato al mistero di come la femmina e il maschio possano unire i tessuti per il passato 50 anni. “È stato un enigma ed è meraviglioso pensare che finalmente abbiamo avuto una risposta”, dice.

Altri biologi hanno cercato di risolvere il puzzle della rana pescatrice mentre bene. Arseny Dubin, uno studente laureato presso la Nord University di Bodø, in Norvegia, ha pubblicato uno studio l'anno scorso sulla rivista Lettere di biologia che descrivono in dettaglio la perdita di una via del sistema immunitario in una specie locale di rana pescatrice. Dubin, che ha scritto la sua recente tesi di dottorato sul sistema immunitario della rana pescatrice, ha elogiato il nuovo studio per ampliare la comprensione di questo strano animale. “È triste che non siamo stati noi a pubblicarlo”, afferma Dubin. “Avevo intenzione di richiedere una sovvenzione per fare la stessa cosa. È molto interessante. “

Boehm afferma di sperare che la scoperta possa forse portare a una nuova comprensione dell'immunosoppressione nell'uomo e forse a trattamenti migliori per i trapianti di organi in futuro. “Da un punto di vista evolutivo, qualsiasi immunologo direbbe che è impossibile districare le braccia innate e adattive del sistema immunitario”, afferma Boehm. “Sono stati insieme per più di 50 milioni di anni. Se giochiamo con l'uno o l'altro braccio, è un evento catastrofico. Questa è la prima grande sorpresa: che c'è speranza e che c'è vita senza una di queste due braccia. ”

Boehm crede che la rana pescatrice in qualche modo aumenti il ​​proprio sistema immunitario innato per compensare la perdita del sistema adattivo. Comprendere come – e se – ciò potrebbe aprire nuovi tipi di trattamenti per i pazienti con trapianto di esseri umani e sarà oggetto di future ricerche da parte del suo gruppo.

“Sono un convinto sostenitore guardando la natura solo per avere un'idea della variabilità tollerata nel sistema ”, afferma Boehm. “Se troviamo le cose giuste, potremmo essere in grado di imparare ciò che è possibile nel sistema. Quindi potremmo essere in grado di manipolarlo. ”


Altre fantastiche storie CABLATE