Коли імунітет заважає розмножуватися

У глибоководних вудильників багато важливих імунних генів геть відключені - все для того, щоб самець і самка змогли з'єднатися один з одним.


Глибоководні риби-вудильники живуть там, куди майже не проникає сонячне світло. Постійна темрява навколо, звичайно, дуже ускладнює життя - потрібно якось шукати їжу і якось розмножуватися, не бачачи нічого навколо. Для полювання у всіх риб вудильників є «вудка» (або ілліцій) - видозмінений промінь спинного плавника з м'ясистою шкірястою приманкою (ескою) на кінці. У глибоководних удільників вудка ще й світиться, тому що в ній живуть біолюмінесцентні бактерії - світло приманює до вудильників тих, кого вони могли б з'їсти.


З розмноженням все вийшло складніше. Глибоководні вудильники знамениті найсильнішим статевим диморфізмом. Їх самки досить великі (і виглядають, до речі кажучи, як справжній нічний кошмар), а ось самців відразу і не помітиш - вони на порядок менше самок і досить непоказні на вигляд; їх можна сплутати з чиїмось мальком. Знайти самок, які розсіяні в темряві в товщі води, надзвичайно важко, незважаючи на те, що у самців великі очі і розвинені органи нюху. Так що самець, знайшовши, нарешті, самку, просто до неї приростає. Тканини самця і самки зростаються, кровоносні судини з'єднуються, так що самець харчується за рахунок самки. Очевидно, через його крихітні розміри він не завдає ніяких незручностей самиці. Хоча такий спосіб життя називають сексуальним паразитизмом, можна сказати, що самець виглядає не стільки паразитом, скільки інструментом для розмноження, який завжди під рукою.

Можливо, на словах про об'єднання тканин самця і самки комусь спало на думку питання - а як же імунітет? Ми прекрасно знаємо, що імунна система вміє відрізняти наші власні тканини від чужорідних: вона перевіряє особливі «молекулярні паспорти», які є у кожної клітини. Якщо «паспорт» виявляється не своїм, якщо імунні клітини відчувають якісь чужі молекули, вони запускають захисну реакцію: проти чужих молекул синтезуються антитіла, а імунні клітини починають просто вбивати тих, кого вони порахували чужинцями.

Завдяки вмінню відрізняти своїх від чужих імунітет цілком ефективно захищає нас від інфекцій, але це ж вміння виявляється справжньою проблемою при трансплантації: пересаджений орган відторгається імунною системою. Але у глибоководних вудильників самець якимось чином імплантується в самку без будь-яких імунних наслідків.

Питання про імунітет вудильників спало на думку і дослідникам з Інституту імунології та епігенетики Товариства Макса Планка і Вашингтонського університету. Вони порівняли гени тринадцяти видів вудильників, і виявилося, що глибоководні вудильники просто відмовилися від імунітету - у всякому разі, в тому його вигляді, до якого ми звикли. Втім, тут є нюанси. Не у всіх глибоководних вудильників самець приєднується до самки на все життя - у деяких видів він лише тимчасово «гостює» на тілі самки. З іншого боку, є види, у яких до самки приєднується не один самець, а відразу кілька. Нарешті, у вудильників, які живуть не так глибоко, самці взагалі не з'єднуються з самкою.

У статті в Science йдеться, що у неглибоководних вудильників імунітет виглядає цілком зазвичай. А ось у тих, у яких самець приростає до самки, хоч тимчасово, хоч постійно, виявився відключений ген, що контролює синтез специфічних антитіл - тобто таких, які спрямовані проти конкретного чужорідного вторгнення. У вудильників, у яких до самки приростають кілька самців, виявився додатково відключений ще один ген, керуючий синтезом антитіл - мабуть, для того, щоб ще сильніше «погасити» потенційну імунну реакцію на самців. У таких вудильників (до яких відноситься, наприклад, панамська фотокоріна) антитіл немає взагалі.

Також у тих вудильників, чиї самці залишалися з самкою на все життя, не працювали гени деяких рецепторів на Т-клітинах. За допомогою цих рецепторів Т-клітини повинні були б дізнаватися вражені інфекцією клітини або просто чужорідні, і, дізнавшись, почати їх вбивати - але у вудильників вони, очевидно, не діють.


Взагалі кажучи, в еволюції інтереси імунітету нерідко конфліктують з інтересами, скажімо так, статевої системи. Скажімо, відомо, що статевий гормон тестостерон пригнічує імунні реакції. Розмноження взагалі пов'язане з великими ризиками і великими енергетичними витратами, так що, образно кажучи, доводиться поступитися інтересами безпеки; якщо ж занадто захопитися безпекою, то ризикуєш залишитися без потомства. Однак питомики з їх відсутнім імунітетом - поки що унікальний випадок того, наскільки далеко можна зайти в інтересах розмноження; втім, не будемо забувати, що і умови життя у них багато виправдовують.

Але говорячи про відсутній імунітет вудильників, потрібно уточнювати, що у них відсутня все-таки лише частина імунної системи, яку називають адаптивною, і яка вміє відповідати на незнайомі загрози. Крім адаптивного імунітету, є ще й вроджений, який реагує на стандартні ознаки патогенів - наприклад, на такі молекулярні ознаки, які є у всіх бактерій, незалежно від їх виду.

Вроджений імунітет спрацьовує швидко, але він не настільки ефективний, як імунітет адаптивний, здатний виробляти специфічну відповідь проти конкретного патогена. Тим не менш, цілком може бути і так, що удільникам вистачає тільки вродженого імунітету, який досить успішно відображає інфекції і при цьому не чіпає самців-паразитів. Або ж у них є якась небачена система адаптивного імунітету, яку ще належить виявити в подальших дослідженнях.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND