Древний иммунный ответ регулирует развитие полезных симбиозов у кораллов
Исследователи из Центра изучения организмов Гейдельбергского университета выяснили, как микроводоросли-динофлагелляты устанавливают взаимовыгодные симбиотические отношения с клетками кораллов. Ключевую роль играет их способность подавлять иммунную систему клетки-хозяина, чтобы избежать процесса вомоцитоза — «выплевывания» из клетки.
- Суть симбиоза: Динофлагелляты живут внутри клеток кораллов, снабжая их питательными веществами, что позволяет кораллам выживать в бедных питательными веществами водах.
- Проблема для кораллов: Клетки должны отличать полезные микроорганизмы от потенциально вредных.
- Проблема для водорослей: Им необходимо обойти иммунный ответ клетки-хозяина, создать внутриклеточную нишу и скоординировать свои функции с функциями хозяина.
Исследование под руководством профессора Анники Гузе использовало модель Exaiptasia diaphana (Aiptasia) — актинию, чьи личинки, как и личинки кораллов, захватывают симбионтов из окружающей среды.
Механизм избегания вомоцитоза:
- Клетки Aiptasia постоянно поглощают из среды различные частицы, не различая их пригодность.
- Неподходящие частицы через некоторое время удаляются посредством вомоцитоза.
- Симбиотические динофлагелляты избегают этого, предположительно нарушая сигнальные пути толл-подобных рецепторов (TLR) клетки-хозяина, которые играют ключевую роль в активации иммунного ответа.
- У большинства животных TLR контролируются геном MyD88. Исследователи доказали, что симбионты-водоросли подавляют MyD88, что позволяет им избежать вомоцитоза и инициировать симбиоз.
Эволюционное значение:
Результаты также указывают, что вомоцитоз — более распространенный и эволюционно древний иммунный механизм, чем считалось ранее. Ранее полагали, что это процесс самоудаления, инициируемый самим захватчиком. Однако исследование на Aiptasia показывает, что его может запускать и клетка-хозяин.
«Это позволяет предположить, что вомоцитоз — важный процесс, который в первую очередь привел к возникновению внутриклеточного образа жизни симбионтов кораллов», — заключает профессор Гузе.
Таким образом, кораллы и другие стрекающие, подобные Aiptasia, могут использовать вомоцитоз как механизм отбора подходящих симбионтов.