Cuando el sistema inmunitario se defiende de los agentes patógenos, esto puede suceder en una gran variedad de formas. Por ejemplo, la memoria del sistema inmunitario puede distinguir una proteína extraña con la que el organismo ya ha entrado en contacto y reaccionar con otraun anticuerpo correspondiente. Los investigadores ahora han investigado experimentalmente si esta capacidad del sistema inmune para defenderse específicamente de los patógenos puede adaptarse en el curso de la evolución. Con este fin, estudiaron muchas generaciones sucesivas de escarabajos de la harina, porque los insectos también pueden repeler específicamente los patógenoshasta cierto punto.
Después de que los investigadores confrontaron repetidamente a los insectos y su progenie con bacterias, observaron que el sistema inmune de los escarabajos reaccionó con más fuerza después de unas pocas generaciones ". Nuestro estudio nos ayuda a comprender si la capacidad de especificidad de un sistema inmune puede adaptarse rápidamente acondiciones de enfrentamientos repetidos con agentes patógenos ", dice el profesor Joachim Kurtz de la Universidad de Münster, quien dirige el estudio.
Los resultados podrían ayudar a proporcionar una mejor comprensión de los procesos moleculares que desempeñan un papel en la memoria inmune innata en humanos y que tal vez podrían usarse con fines médicos. Como los insectos son muy adecuados para la evolución experimental, la información así adquiridapodría complementar útilmente el conocimiento existente sobre el sistema inmune de los mamíferos. El estudio ha sido publicado en la revista " PNAS " Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
Fondo y método :
El sistema inmune en los seres humanos consta de dos sistemas principales: el sistema inmune innato y el sistema adaptativo. Esta última es la parte que principalmente "recuerda" a los patógenos y puede reaccionar específicamente. Los insectos tienen un sistema inmune diferente, pero los investigadores tienenYa se ha podido demostrar que los insectos también pueden mostrar una mayor reacción a las infecciones como resultado de la experiencia previa con patógenos. Sin embargo, aún no se ha investigado si esta especificidad inmunológica puede adaptarse evolutivamente al ambiente bacteriano respectivo.
Para su experimento, los biólogos evolutivos recolectaron datos de más de 48,000 escarabajos de harina roja durante un período de tres años. Dividieron los escarabajos en diferentes grupos para exponerlos a diferentes combinaciones de seis especies bacterianas diferentes en cada caso en ella fase larval primero mató y luego vivió a las bacterias. En algunos de los grupos, los investigadores utilizaron la misma bacteria dentro de una generación; en los otros grupos confrontaron a los escarabajos con una variedad de bacterias diferentes. 14 generaciones y tres años después, produjeron elResultados del experimento: los escarabajos que habían sido expuestos al mismo tipo de bacterias para "vacunación" e infección habían desarrollado una especificidad más alta durante generaciones, lo que ayudó a los escarabajos, especialmente cuando tenían que defenderse contra Bacillus thuringiensis, un patógeno natural de insectos.
El aumento de la especificidad se demostró por el hecho de que después de la "vacunación" con este patógeno natural, se pudo detectar una mayor activación de ciertos genes que juegan un papel para el sistema inmunológico y el metabolismo. Al mismo tiempo, las posibilidades de supervivencia delos escarabajos se levantaron después de ser infectados con la bacteria, en contraste con los escarabajos que habían evolucionado hacia una baja especificidad. "Esto significa que para ciertas bacterias se puede desarrollar rápidamente una alta especificidad durante la evolución, probablemente causada por cambios en los genes inmunes".los autores principales, el Dr. Kevin Ferro y el Dr. Robert Peuß, quienes llevaron a cabo los experimentos como parte de sus doctorados en el Instituto de Evolución y Biodiversidad de la Universidad de Münster, sin embargo, se observó que este cambio no se produjo en todas las bacterias.utilizado en el experimento. Una posible explicación para esto podría ser las oportunidades limitadas de los insectos para reconocer y combatir varios antígenos.
Relevancia y perspectivas :
Los mecanismos moleculares identificados en este experimento podrían ser relevantes para los humanos, en la llamada 'inmunidad entrenada', una posibilidad que se está discutiendo en medicina para entrenar la memoria no solo de la parte adquirida de la inmunidad, sino también de la parte innata de la inmunidadEn función de los datos genéticos recién adquiridos, los investigadores desean analizar con mayor precisión la memoria inmune de los insectos y "desactivar" los genes relevantes utilizando métodos biológicos moleculares. En el futuro, los investigadores también quieren examinar las bacterias paravea si, por ejemplo, se desarrollan más rápido cuando su anfitrión está preparado para ellos. Como los escarabajos de la harina son vistos como una plaga en la producción de alimentos, entre otros, los resultados de los investigadores podrían ayudar a encontrar una nueva estrategia para combatirlos.
Además de la Universidad de Münster, quienes participaron en el estudio fueron la Universidad de Kiel, el Instituto Max Planck de Biología Evolutiva en Plön, la Universidad de Arizona y el Instituto Stowers de Investigación Médica en Kansas City.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Münster . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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