La reproducción sigue siendo uno de los mayores misterios de la naturaleza. Los embarazos generalmente se llevan a cabo por el sexo femenino. Solo en los peces pipa y los caballitos de mar los machos son el sexo preñado. Un equipo internacional de científicos ha descifrado las complejas modificaciones de su sistema inmunológico que permitieronembarazo masculino.
La forma en que se desarrolla el embrión en el útero es un proceso complicado, que todavía es desconcertante hoy en día. En particular, no se ha resuelto cómo la información genética paterna que también está presente en el embrión y las células corporales emergentes basadas en su "modelo" mixto"son tolerados por el sistema inmune materno y no son rechazados al ser reconocidos como extraños. Si bien este proceso ahora se entiende bien en humanos, los embarazos en el reino animal aún provocan muchas preguntas sin respuesta. Un equipo internacional bajo el liderazgo del Centro GEOMAR Helmholtz para el OcéanoInvestigación Kiel ha estudiado intensamente el embarazo masculino único en 12 especies de peces pipa y caballitos de mar. En algunas especies, los machos llevan los huevos solo en el tronco, en otros los protegen con colgajos de piel o incluso sistemas similares a la placenta que suministran a la descendencianutrientes y oxígeno.
"Al comparar los genomas de peces pipa y caballitos de mar, descubrimos que en la evolución del embarazo masculino, las vías del sistema inmunitario responsables del reconocimiento propio y no propio han cambiado considerablemente", explica la Dra. Olivia Roth, de GEOMAR, primer autordel papel que ahora apareció en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS ."Además, detectamos que los genes que mantienen funciones esenciales en el embarazo de mamíferos femeninos, también se activan en el embarazo masculino. Esto sugiere que el embarazo, ya sea masculino o femenino, depende de mecanismos moleculares similares y que genes similares se alteran en su función en la evolución deun embarazo ", continúa el Dr. Roth.
En detalle, los autores han investigado la alteración de genes del denominado complejo de histocompatibilidad mayor MHC. El MHC se considera una de las innovaciones más importantes en la evolución de los vertebrados. Hay dos tipos como piedras angulares dellamada inmunidad adaptativa que eventualmente puede causar inmunidad memorizada, la vía MHC I y MHC II. Ambas también juegan un papel importante en humanos, por ejemplo en el contexto de trasplantes de órganos y posibles reacciones de rechazo.
Los resultados del presente estudio muestran que la familia de peces de caballitos de mar y peces pipa sufrió una modificación dramática de su sistema inmune y perdió el segundo brazo de la inmunidad adaptativa, el MHC II. Además, análogo a los mamíferos, durante el embarazo masculinode los peces de pipa y caballitos de mar de la otra vía MHC I también están regulados negativamente, lo que respalda aún más la tolerancia del embrión. "La pérdida de un sistema MHC no suena dramática para el lego, sino en relación con un órganosería como encontrar un nuevo grupo de peces que puedan sobrevivir sin hígado ", dice el profesor Dr. Thorsten Reusch de GEOMAR, uno de los principales autores del estudio." Muchos libros de texto de inmunología ahora necesitan ser modificados ", Thorsten Reuschcontinúa.
Una pérdida similar, aunque completamente independiente durante su evolución, se había informado previamente para peces similares al bacalao. Sin embargo, en contraste con el bacalao, donde sigue siendo desconcertante por qué se perdió el MHC II, la pérdida está en peces y caballitos de mar.asociado a la evolución del embarazo masculino único. Curiosamente, los genes perdidos en el sistema inmune del pez pipa codifican precisamente aquellas vías que son atacadas por el virus de la inmunodeficiencia humana VIH ". Los peces pipa que sobreviven sin estas funciones críticas del sistema inmune podrían convertirseun importante sistema modelo para el estudio de las deficiencias del sistema inmunitario naturales y relacionadas con la enfermedad ", concluyó el Dr. Roth.
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Materiales proporcionado por Centro Helmholtz de Investigación del Océano Kiel GEOMAR . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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