Oriol Sunyer, profesor de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pensilvania, describió a los peces como "una natación de tripa abierta". Sus superficies mucosas, su piel, tracto digestivo y branquias, están en contacto constante con el agua, incluyendocualquier patógeno que pueda contener el agua.
En las instalaciones de acuicultura, esta exposición es un riesgo, ya que las enfermedades pueden desgarrar rápidamente a las poblaciones. Con la esperanza de mejorar las vacunas que mantienen a los peces sanos, los investigadores están muy interesados en aprender cómo los peces detectan y responden a los patógenos a través de sus superficies mucosas.También es de gran interés aprender cómo los peces controlan la comunidad de microbios "amigables", la microbiota, que habita en y sobre sus superficies respiratorias.
en un nuevo estudio publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza Sunyer y sus colegas avanzaron en este entendimiento. Su trabajo revela que los peces inducen la producción de un anticuerpo particular en sus branquias en respuesta a la exposición a patógenos. Además, los investigadores encontraron que la microbiota de las branquias está recubierta con este mismo anticuerpo,una inmunoglobulina llamada IgT, cuya función fue descubierta por primera vez por el laboratorio de Sunyer en 2010. Antes de este estudio, se pensaba que solo los mamíferos tenían una respuesta inmune de la mucosa local tan refinada.
"Nuestro trabajo es el primero en mostrar que los peces pueden montar una respuesta de anticuerpos local a los patógenos y la microbiota dentro de una superficie respiratoria de la mucosa", dijo Sunyer. "Podríamos esperar que las inmunoglobulinas de la mucosa jueguen un papel clave en el control de la microbiota en los mamíferos"pulmones también, que es algo que aún no se ha explorado "
Además de Sunyer, el equipo de investigación incluyó al primer autor Zhen Xu, Fumio Takizawa y Daniela Gomez de Penn Vet, David Parra de la Universitat Autonoma de Barcelona, Louise von Gersdorff Jorgensen de la Universidad de Copenhague y Scott E. LaPatraof Clear SpringsFood Inc.
En trabajos anteriores, Sunyer y sus colegas descubrieron que la IgT es la inmunoglobulina principal involucrada en las respuestas de los patógenos en las tripas y la piel de los peces, y mostraron que la IgT también recubre las bacterias comensales que viven en estas superficies, lo que probablemente ayuda a evitar que estos microbios salgande control y causar enfermedad.
Debido a que las branquias son órganos respiratorios que se consideran una superficie de la mucosa, los investigadores querían ver si existían mecanismos de defensa inmunes similares allí. Para investigar, primero examinaron el moco branquial de la trucha arcoiris y descubrieron que la IgT era abundante, aunque otras inmunoglobulinas,IgD e IgM también estuvieron presentes. Al examinar la microbiota branquial, descubrieron que la IgT era la principal bacteria de recubrimiento de anticuerpos en las branquias, de acuerdo con los hallazgos anteriores del equipo en la piel y el intestino de los peces.
Para ver si esta prevalencia indicaba un papel para la IgT en la respuesta a los patógenos en las branquias, los investigadores expusieron la trucha a un parásito que causa la enfermedad de la mancha blanca, una infección común en los peces de granja, mascotas y salvajes que ataca particularmente la piel ybranquias
Unas pocas semanas después de la infección, el equipo encuestó los parásitos que quedaron en las branquias y los encontró abrumadoramente recubiertos con IgT; solo unos pocos tenían algo de IgM que los cubría, y no se pudieron detectar parásitos recubiertos con IgD. Los peces que sobrevivieron a la infección también tuvieronun aumento significativo en las células B productoras de IgT en sus branquias, un signo adicional de que la respuesta de IgT fue clave para combatir el parásito.
El equipo de Sunyer observó una respuesta similar después de que los peces fueron expuestos a un patógeno diferente, la bacteria Flavobacterium columnare, que afecta la piel y las branquias y es una de las principales causas de muerte en peces de agua dulce cultivados y salvajes.
Otros experimentos confirmaron que estos aumentos en las células B productoras de IgT e IgT eran específicas de las branquias y no el resultado de un aumento sistémico en la producción, lo que demuestra por primera vez que una especie no mamífera puede inducir localmente un sistema inmune de la mucosa dedicadorespuesta.
Desde una perspectiva evolutiva, los hallazgos revelan que los mecanismos sofisticados de defensa inmunológica en las superficies respiratorias surgieron muy temprano en la evolución de los vertebrados.
"Nuestro estudio revela en los peces una asociación antigua entre las inmunoglobulinas de la mucosa y las superficies respiratorias, lo que demuestra que los principios básicos por los cuales las superficies respiratorias se controlan desde una perspectiva inmunológica se conservan en todos los vertebrados con mandíbula", dijo Sunyer.
Y, a nivel práctico, el trabajo continúa informando estrategias para diseñar vacunas mejores y más baratas para el pescado, un paso crucial para hacer que el pescado sea una fuente segura y asequible de proteína alimentaria para el mundo.
"Hay un gran esfuerzo dirigido al desarrollo de vacunas para peces", agregó, incluidas las llamadas "vacunas de baño" que simplemente se dejan caer en el agua y son absorbidas por las branquias y la piel de los animales ". Por lo tanto, al comprendercómo funciona la inmunidad branquial, esperamos encontrar mejores formas de administrar vacunas en las branquias de estos animales e inducir inmunidad protectora contra enfermedades infecciosas ".
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Materiales proporcionado por Universidad de Pennsylvania . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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