Учёные открыли новые структуры для иммунного ответа у рыб
При заражении или вакцинации все челюстноротые позвоночные вырабатывают антитела, которые связывают и нейтрализуют патогены. Сильные и долгосрочные антительные реакции у теплокровных видов, таких как млекопитающие, формируются во вторичных лимфоидных микроструктурах (SLMs), центральным элементом которых являются герминативные центры (GCs).
Несмотря на кажущееся отсутствие GCs или подобных SLMs у холоднокровных позвоночных (например, рыб), эти виды могут формировать значительный антительный ответ, сохраняющийся месяцами. Десятилетиями оставался открытым вопрос, как и где генерируется антительный ответ у видов, лишённых GCs или аналогичных структур.
Новое исследование, представленное на обложке журнала Science Immunology, пересматривает понимание иммунных реакций у холоднокровных видов. Учёные из Школы ветеринарной медицины Университета Пенсильвании (Penn Vet) обнаружили, что индукция антительного ответа у костистых рыб происходит в примитивно организованных SLMs, играющих роль, аналогичную GCs теплокровных животных.
В частности, исследование выявило образование в селезёнке крупных скоплений (агрегатов) активно пролиферирующих B-клеток (продуцирующих антитела) и T-клеток (помогающих B-клеткам) после инфицирования или иммунизации рыбы. Эти новые зоны B- и T-клеток формируются рядом с центрами меланомакрофагов (MMCs) — участками ткани, содержащими группы тёмных меланомакрофагов, где удерживается антиген при инфекции.
Эти вновь открытые лимфоидные агрегаты, ассоциированные с MMCs (M-LAs), содержат множество антиген-специфичных B-клеток, что подчёркивает их ключевую роль в иммунном ответе. Более того, подобно процессам в GCs, внутри M-LAs происходят клональная экспансия B-клеток и соматический гипермутагенез.
«Наши результаты опровергают прежнюю догму о том, что у рыб нет специфичных лимфоидных микроокружений для генерации иммунного ответа, и открывают ранее неизвестный тип SLMs у челюстноротых позвоночных», — заявил Дж. Ориол Суньер, автор-корреспондент исследования и профессор иммунологии в Penn Vet.
Исследование предлагает новую перспективу для понимания эволюции иммунной системы и имеет прикладное значение для рыбной вакцинологии и медицины.
«Например, рыбьи M-LAs — высокополиклональные структуры, напоминающие недавно обнаруженные поликлональные GCs у млекопитающих. Изучение M-LAs у рыб, вероятно, прольёт свет на механизмы формирования как поликлональных GCs, так и самих M-LAs», — пояснил Суньер.
С прикладной точки зрения, эти открытия критически важны для создания более эффективных вакцин для рыб на основе знаний. Проблемы болезней и здоровья — одно из главных препятствий для развивающейся аквакультуры.
«Теперь, когда мы знаем, где и как индуцируется антительный ответ у рыб, изучение M-LAs позволит выявить корреляты иммунной активации и защиты. Это проложит путь для скрининга и разработки более эффективных и безопасных вакцин и адъювантов для аквакультуры», — добавил Суньер.