Исследователи раскрывают динамику иммунной системы

Статья, опубликованная в PLoS ПатогеныКнига под названием «Картирование функциональной формы компромисса между устойчивостью к инфекции и репродуктивной способностью при нарушенной регуляции иммунной сигнализации» углубляется в микроскопическую сферу и раскрывает организованные защитные механизмы, возглавляемые кактусом-молекулярным регулятором.

Статья Джастина Кричлоу, недавнего доктора философии. студент лаборатории Энн Тейт, и Арун Пракаш (постдокторант-исследователь), Кэтрин Чжун (бывшая студентка), раскрывают тонкости иммунной динамики жуков.

Этот прорыв раскрывает нюансы иммунитета жуков, проливая свет на сложное взаимодействие между защитой и физиологическими затратами. Эта статья проливает свет на динамику выживания, устойчивости и глубокие сложности, присущие эволюционным адаптациям.

Команда использовала новый подход, чтобы изменить экспрессию регуляторного белка кактуса у красных мучных жуков. Этот регуляторный белок действует как своего рода менеджер, который контролирует активность иммунной системы у красных мучных жуков, подобно переключателю, который можно поворачивать вверх или вниз, чтобы регулировать силу иммунного ответа.

Они скорректировали степень активации пути Toll и наблюдали последствия для иммунной системы, выживаемости при бактериальной инфекции, а также различных параметров здоровья и репродуктивной функции. Путь Толла подобен серии светофоров для иммунной системы жука. Когда этот путь активирован, это похоже на загорание зеленого света, сигнализирующего иммунной системе о необходимости начать действовать и защититься от инфекций.

По словам Тейта, «мы уже давно знаем, что инвестиции в иммунитет подвержены множеству компромиссов, но исследования, которые фактически определяют функциональную форму, редки. Это важно, когда мы хотим предсказать, как дополнительные инвестиции, например, против относительно безобидные или опасные паразиты будут вытряхнуты для приспособления организма».

Ключевым результатом этой работы является то, что увеличение интенсивности активации иммунных путей у красных мучных жуков повышает их иммунную активность и выживаемость при бактериальной инфекции. Однако это также имеет серьезные последствия для яйценоскости самок, здоровья кишечника, массы тела и продолжительности жизни, что подчеркивает значительное влияние небольших изменений в иммунной регуляции на здоровье и воспроизводство.

Кричлоу был в восторге, когда результаты экспериментов подтвердили первоначальную гипотезу команды.

«Момент, который выделяется больше всего, — это когда я впервые измерил иммунную активность наших жуков после введения различных доз дцРНК», — сказал Кричлоу. «Я помню, как глубоко вздохнул, прежде чем посмотреть на результаты RT-qPCR, и мгновенно увидел четкие различия между методами лечения, которые мы и предсказывали. Это тот момент, на который вы надеетесь на протяжении всей своей карьеры в аспирантуре».

После этого важного результата исследования перешли к пониманию баланса стабильности кактусов, имеющего решающее значение для поддержания гомеостаза жуков. Это перенаправление выявило фундаментальную связь между нарушениями транскрипции кактусов и заметными изменениями в ключевых характеристиках хозяина, особенно в отношении размножения.

Кричлоу продолжил: «Наши первоначальные эксперименты были сосредоточены на использовании нашей типичной дозы дцРНК, нацеленной на кактус. Это привело к значительному усилению иммунного ответа жуков и быстрой смертности. Итак, мы поняли, что стабильность кактуса жизненно важна для поддержания гомеостаза жуков. Что мы Я не ожидал увидеть, как даже малейшее нарушение транскрипции кактуса может привести к огромным изменениям в характеристиках хозяина, таких как размножение».

Тейт заключил: «Учитывая сложность иммунных реакций жуков, выявленную в этом исследовании, мы хотим интегрировать эту экспериментальную систему в более широкую теорию, которую мы разрабатываем, чтобы лучше понять, как различные типы тормозов иммунного ответа работают вместе, модулируя форму компромиссов между инвестиции в иммунитет и другие особенности жизненного цикла».