Šikšnosparnių dvikomponentė antikūnų sistema atrasta

Įsivaizduokite, kad jūsų ląstelėse būtų atsarginis įrankių rinkinys, kurio neturi nei vienas kitas žinduolis. Kiek keistai tai beskambėtų, vesper šikšnosparniai, regis, būtent taip ir daro.

Kai mokslininkai sekvenavo imuninius genus iš šios didžiulės šikšnosparnių šeimos, kurioje daugiau nei 500 rūšių išsidėsčiusių visuose žemynuose, išskyrus Antarktidą, jie rado netikėtą reiškinį: dvi atskiros sunkiųjų grandinių antikūnų genų sistemos. Žmonės ir kiti žinduoliai naudoja vieną sunkiųjų grandinių genų lokusą antikūnams rinkti. Vesper šikšnosparniai turi antrą, atskirą rinkinį. Tai gali lemti platesnį molekulinių gynybų repertuarą.

Trumpa frazė. Didelė reikšmė. Kodėl tai svarbu? Nes šikšnosparniai yra garsūs kaip virusų, sukeliantys ligas žmonėms ir gyvuliams, toleruotojai. Dešimtmečius tyrėjai tiria jų įgimtus imuninės sistemos atsakus ir medžiagų apykaitos ypatybes ieškodami užuominų. Dabar į diskusiją įsijungė adaptacinis imunitetas, antikūnų gamybos mechanizmas, kuris per laiką pritaiko atsaką.

Hannah Frank, Tulane universiteto evoliucinės biologijos docentė ir vyresnioji autorė tyrimo, paskelbto Science Advances, vadina šį atradimą negirdėtu tarp žinduolių. Ji ir bendradarbiai iš Stanfordo bei CDC praneša, kad padubliuota sunkiųjų grandinių sistema suteikia vesper šikšnosparniams papildomą kelią kurti antikūnų įvairovei. Tai tarsi suteikti rašytojui antrą abėcėlę kūrybai; imuninės atpažinimo žodynas išsiplečia.

Hannah Frank, ekologijos ir evoliucinės biologijos docentė Tulane universiteto Mokslo ir inžinerijos mokykloje, vadovavo tyrimui, kuris aptiko anksčiau nežinomą antikūnų sistemą šikšnosparniuose, galinčią suteikti naujų užuominų apie tai, kaip jie gyvena su virusais neapsirgdami sunkiai. 

Atraskimas kelia neatidėliotinų klausimų. Ar abi genų sistemos aktyvuojasi infekcijos metu? Ar jos gamina antikūnus su skirtingomis rišimosi strategijomis ar funkcijomis? O gal viena sistema yra genetinis reliktas, daugiausia neveikianti? Ankstyvi duomenys rodo, kad abi gali būti funkcinės, tačiau pasakojimas toli gražu nėra pilnas. Tolimesni eksperimentai turės atsekti šių antikūnų raišką ir veiksmingumą skirtingų infekcijų bei rūšių metu.

Yra ir evoliucinis aspektas. Vesper šikšnosparniai yra stulbinamai sėkmingi: jie yra įvairūs, plačiai paplitę ir skirtingų mitybos bei elgsenos tipų. Ar turtingesnis antikūnų įrankių rinkinys galėjo padėti jiems prisitaikyti prie įvairių ekologinių nišų tuo pačiu metu toleruojant didelę virusų naštą? Ryšys atrodo tikėtinas, bet įrodyti jį reikės ekologinių, imunologinių ir genominių tyrimų derinio.

Hannah Frank laiko vesper šikšnosparnį. 

Už smalsumo ribų, pasekmės liečia visuomenės sveikatą. Supratimas, kaip šikšnosparniai gyvena su virusais, gali atskleisti mechanizmus, ribojančius ligas rezervuariniuose šeimininkuose, ir atvirkščiai — veiksnius, kurie sukelia virusų persimetimą žmonėms. Jei adaptacinės imuninės strategijos šikšnosparniuose iš esmės skiriasi nuo mūsų, jos gali nurodyti naujas vakcinų ar terapijų kryptis arba bent padėti patikslinti modelius, prognozuojančius, kada ir kur persimetimas yra labiausiai tikėtinas.

Tyrinėjimas šikšnosparnių dažnai išplečia mūsų supratimą, kas žinduolių biologijoje laikoma „norma“. Ši dvigubų antikūnų sistema yra dar vienas pavyzdys. Ji neatsako į visus klausimus, kodėl šikšnosparniai taip gerai toleruoja infekcijas, bet atveria naują, perspektyvią lyginamosios imunologijos skyrių, galintį pakeisti mokslininkų požiūrį į šeimininko ir viruso pusiausvyrą tarp rūšių bei padėti geriau pasiruošti kitam patogenui, patekusiam į žmonių populiacijas.