Иммунитет со дна морского
Выясняя отношения друг с другом, асцидии пользуются прототипом иммунной системы.
Хотя морские животные асцидии относятся к классу хордовых, как и рыбы, звери, птицы и т. д., на рыб, зверей и птиц они похожи мало. С виду асцидии выглядят как мешок, который сидит на морском дне и фильтрует пищу из воды. Внутри мешка есть и сердце, и пищевод, и кишка, но в целом устроены асцидии сравнительно просто. Что же до пресловутой хорды, то она есть только у свободноплавающих личинок асцидий (тем не менее, это достаточно серьёзный признак, чтобы считать их хордовыми).
Некоторые из асцидий живут поодиночке, некоторые – колониями. К колониальным относится и вид Botryllus schlosseri. Отдельные особи её очень невелики, всего около 3 мм; колонии достигают 50 мм. В группах B. schlosseri сидят подобно цветочным или лепесткам лучам звезд, исходящим из одного центра, почему их ещё называют звездчатой асцидией. Нередко бывает, что две растущие колонии сталкиваются друг с другом, и тогда им приходится решать, объединяться или попытаться уничтожить друг друга.
Решение зависит от определённого белка, который у колоний может быть один и тот же, а может и отличаться. Война начинается, если белок отличается, и то, что при этом происходит, похоже на то, как наш иммунитет отторгает пересаженный орган после неудачной трансплантации. В статье в Nature исследователи из Стэнфорда пишут, что при этом в некоторых клетках асцидий включаются те же гены, что и в человеческих гемопоэтических клетках, из которых, как известно, получаются все клетки иммунной системы. И клетки асцидий могут точно так же делиться и специализироваться в защитные клетки разных типов.
В частности, у асцидий есть три типа клеток, похожих на иммунные макрофаги, которые у нас занимаются тем, что поедают опасных чужаков, будь то бактерии, заражённые клетки или молекулярный мусор. Причём некоторых из асцидиальных «макрофагов» ранее у асцидий никогда не видели, и клетки эти по генетической активности действительно очень похожи на человеческие макрофаги. Ещё у асцидий нашли клетки, похожих на естественных киллеров – так называют иммунные клетки, уничтожающие клетки опухолей и клетки, заражённые вирусами.
Асцидии стали самостоятельной эволюционной ветвью около 500 млн назад, и с тех пор шли иным путём, нежели люди, акулы, крокодилы и т. д. Видимо, некоторые основы иммунной системы появились ещё до этого. Не исключено даже, что наш иммунитет сформировался на какой-то основе, которая была заложена ещё у беспозвоночных. Но помимо общих знаний о том, как эволюционировала иммунная система, эксперименты с асцидиями, возможно, помогут нам понять, как решить некоторые медицинские проблемы – например, как преодолеть отторжение пересаженных органов, не слишком угнетая при этом иммунитет.
