Los pescadores de aguas profundas han desarrollado un nuevo tipo de sistema inmunológico
El descubrimiento apunta a posibles nuevas formas de mejorar la defensa inmunológica en pacientes que sufren las consecuencias de una discapacidad inmunológica
Los pescadores de aguas profundas han desarrollado una curiosa estrategia reproductiva. Los diminutos machos se adhieren a las hembras gigantes tan fuertemente que los tejidos de los dos animales acaban por fusionarse. El macho se convierte esencialmente en un parásito productor de esperma. Este fenómeno se conoce como parasitismo sexual, que evita la reacción de rechazo que suele producirse después de un trasplante de órganos. Los investigadores del MPI de Inmunobiología y Epigenética de Friburgo (Alemania) y de la Universidad de Washington en Seattle (EE.UU.) han resuelto ahora este enigma y describen el mecanismo por el cual la fusión de dos individuos de la misma especie puede ocurrir tan fácilmente. Encontraron que el inusual modo de reproducción está asociado con cambios en el genoma que desactivan las funciones clave del sistema inmunológico adquirido y, en cambio, debe depender de instalaciones innatas muy mejoradas para hacer frente a las infecciones. El descubrimiento de este sistema inmunológico único apunta a posibles nuevas formas de mejorar la defensa inmunológica en pacientes que sufren las consecuencias de una discapacidad inmunológica congénita o adquirida.
Un ejemplar hembra de la especie de rape de aguas profundas Melanocetus johnsonii de unos 75 mm de tamaño con un macho de 23,5 mm de tamaño fusionado en su vientre.
Edith A. Widder
Los pescadores de aguas profundas emplean una increíble estrategia reproductiva. Los diminutos machos enanos se unen permanentemente a hembras relativamente gigantescas, fusionan sus tejidos y luego establecen una circulación sanguínea común. De esta manera, el macho se vuelve completamente dependiente de la hembra para el suministro de nutrientes, como un feto en desarrollo en el vientre de su madre o un órgano donante en un paciente de trasplante. En el caso del rape, este inusual fenómeno se denomina parasitismo sexual y contribuye al éxito reproductivo de estos animales que viven en el vasto espacio de las profundidades del mar, donde las hembras y los machos, por lo demás, rara vez se encuentran.
La unión permanente de los machos con las hembras representa una forma de unión anatómica, que de otra manera es desconocida en la naturaleza, excepto por la rara ocurrencia en gemelos genéticamente idénticos. El sistema inmunológico representa aquí un obstáculo extraordinario. Ataca el tejido extraño como si fuera a destruir las células infectadas por patógenos. Basta con ver las dificultades que rodean el trasplante de órganos en los seres humanos, que requiere la cuidadosa combinación de los caracteres del tejido del donante y del receptor, junto con medicamentos inmunosupresores, para garantizar la supervivencia a largo plazo del injerto del órgano. Pero, ¿cómo es posible entonces que, en el caso de los pescadores, los individuos de la misma especie se acepten tan fácilmente cuando el rechazo de tejidos es el resultado habitual y esperado de una unión de este tipo?
El fenómeno del parasitismo sexual ha planteado un enigma que existe desde hace 100 años, desde que la primera pareja adjunta fue descubierta por un biólogo pesquero islandés en 1920. Ahora, científicos de Alemania y los Estados Unidos han resuelto este enigma centenario e informan de sus conclusiones en la revista científica Science.
Se eliminaron las funciones clave del sistema inmunológico
Hace unos años, Thomas Boehm, médico e inmunólogo del Instituto Max Planck de Inmunobiología y Epigenética de Friburgo (Alemania), y Theodore W. Pietsch, ictiólogo y experto en pesca con caña de azúcar de renombre internacional que trabaja en la Universidad de Washington en Seattle (Estados Unidos), se propusieron estudiar los genomas de diferentes especies de rape. Comenzaron por examinar la estructura de los antígenos de la histocompatibilidad mayor (MHC). Estas moléculas se encuentran en la superficie de las células del cuerpo y avisan al sistema inmunológico cuando las células están infectadas por un virus o una bacteria. Para asegurarse de que todos los patógenos se reconocen de forma eficiente, las moléculas del CMH son extremadamente variables, tanto que es difícil encontrar formas idénticas o casi idénticas en dos individuos cualquiera de una especie. Esta característica está en la raíz del problema de la coincidencia de tejidos que afecta a los trasplantes de órganos humanos y médula ósea.
Curiosamente, los investigadores descubrieron que los peces de pesca que utilizan el apego permanente están en gran medida depauperados en los genes que codifican estas moléculas de MHC, como si hubieran eliminado el reconocimiento inmunológico en favor de la fusión de tejidos. "Aparte de esta inusual constelación de genes del CMH, descubrimos que la función de las células T asesinas, que normalmente eliminan activamente las células infectadas o atacan los tejidos extraños durante el proceso de rechazo de los órganos, también se veía gravemente mermada si no se perdía por completo. Estos hallazgos insinuaron la posibilidad de que el sistema inmunológico de los peces pescadores fuera muy inusual entre las decenas de miles de especies de vertebrados", dice Jeremy Swann del MPI de Inmunobiología y Epigenética y primer autor del estudio.
Supervivencia sin instalaciones inmunológicas adquiridas
Tras estos inesperados descubrimientos, los científicos sospecharon que la reorganización del sistema inmunológico de los peces pescadores podría ser aún más extensa de lo esperado. Y, de hecho, investigaciones posteriores indicaron que los anticuerpos, que son la segunda arma poderosa en el arsenal de defensa inmunológica, también faltan en algunas de las especies de rape. "Para los seres humanos, la pérdida combinada de importantes instalaciones inmunitarias observada en los rape daría lugar a una inmunodeficiencia mortal", dice Thomas Boehm, Director del MPI de Inmunobiología y Epigenética y científico principal del proyecto.
Sin embargo, los pescadores son obviamente capaces de sobrevivir sin las esenciales funciones inmunológicas de adaptación. Por lo tanto, los investigadores concluyeron que los animales utilizan instalaciones innatas muy mejoradas para defenderse de las infecciones, una solución muy inesperada para un problema que enfrentan todos los seres vivos. De hecho, hasta ahora se pensaba que una asociación de inmunidad adquirida e innata, una vez que se formó en la evolución, no puede desenredarse con graves consecuencias.
El sistema inmunológico afecta a la estrategia reproductiva
Así pues, el estudio muestra que, a pesar de varios cientos de millones de años de asociación coevolutiva de funciones innatas y adaptativas, los vertebrados pueden sobrevivir sin las facilidades inmunológicas adaptativas que antes se consideraban irremplazables. Suponemos que fuerzas evolutivas aún desconocidas impulsan primero los cambios en el sistema inmunológico, que luego se explotan para la evolución del parasitismo sexual", dice Thomas Boehm.
Es interesante que los científicos creen que, entre su colección de peces, han capturado incluso una especie en camino a desarrollar el parasitismo sexual. "Nos parece notable que el inusual modo de reproducción se haya inventado varias veces de forma independiente en este grupo de peces", dice Ted Pietsch de la Universidad de Washington.
Aunque todavía no se han descubierto los detalles de la mejora de las instalaciones inmunitarias innatas en los peces pescadores, los resultados de este estudio apuntan a posibles estrategias para mejorar las instalaciones inmunitarias innatas en los pacientes humanos que sufren las consecuencias del deterioro innato o adquirido de las instalaciones inmunitarias. De ahí que el viaje científico que comenzó con una oscura observación a bordo de un buque pesquero en el Atlántico medio abra inesperadamente nuevas vías para el tratamiento de los trastornos inmunológicos en los seres humanos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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