Nueva investigación de la Universidad de East Anglia (UEA), REINO UNIDO, y la Universidad de Dalhousie, Canadá, revela cómo los sistemas inmunológicos pueden desarrollar resistencia a los parásitos.

Un estudio, publicado hoy en Comunicaciones de la naturaleza , resuelve el enigma de cómo las especies pueden adaptarse y cambiar su sistema inmunológico para hacer frente a nuevas amenazas parasitarias, mientras que al mismo tiempo muestra poco o ningún cambio evolutivo en la función inmunitaria crítica durante millones de años.

Los hallazgos ayudan a explicar por qué los humanos tenemos algunos genes inmunes que son casi idénticos a los de los chimpancés.

Científicos de la UEA y la Universidad de Dalhousie estudiaron cómo los peces Guppy (Poecilia reticulata) se adaptan para sobrevivir mediante el estudio de sus genes inmunes. conocido como el complejo mayor de histocompatibilidad o genes MHC.

Descubrieron que los guppies afinan estos genes en cada ubicación, permitiéndoles adaptarse y sobrevivir en muchos entornos diferentes y extremos. A pesar de esta adaptación, los genes mantuvieron su función crítica durante decenas de millones de años.

El descubrimiento podría mejorar la comprensión de los científicos sobre cómo las especies relacionadas pueden adaptarse y cambiar su sistema inmunológico para hacer frente a las nuevas amenazas de los parásitos al mismo tiempo que comparten una función similar.

El Dr. Jackie Lighten de UEA dirigió el estudio. Dijo:"Los guppies son pequeños, peces de colores nativos de América del Sur, Trinidad y Tobago. Son un modelo fantástico para investigar la ecología y la evolución de los vertebrados.

"Los genes MHC son una importante línea de defensa en el sistema inmunológico de los vertebrados, incluidos los humanos. Debido a que los parásitos evolucionan más rápido que sus huéspedes vertebrados, Los genes inmunes deben ser muy diversos para mantenerse al día con los parásitos y prevenir infecciones.

"Los genes MHC producen estructuras de proteínas que se encuentran en la superficie externa de las células. Estos genes son diversos y, por lo tanto, producen una variedad de proteínas, cada uno de los cuales presenta una parte específica de un parásito o patógeno que ha intentado infectar el cuerpo. La forma específica de la proteína dicta qué parásitos puede reconocer, y señales al sistema inmunológico para prevenir infecciones ".

El estudio analizó la variación genética del MHC en 59 poblaciones de guppy en Trinidad, Tobago Barbados, y Hawaii. Los autores encontraron cientos de variantes inmunes diferentes, pero estos así llamados 'alelos' parecen estar agrupados en un número menor de grupos funcionales o 'supertipos'.

Profesor van Oosterhout, también de la Facultad de Ciencias Ambientales de la UEA, dijo:"Cada supertipo protege al huésped contra un grupo específico de parásitos, y estos supertipos eran comunes en todas las poblaciones, y especies, independientemente de la ubicación.

"Sin embargo, los alelos que componen un supertipo rastrean la rápida evolución de los parásitos, y ellos también están evolucionando rápidamente. Estos alelos son en gran parte específicos de cada población, y ayudan en el 'ajuste fino' de la respuesta inmune a los parásitos específicos (locales) que atacan al huésped en esa población ".

Antes de este estudio, los científicos debatieron cómo estos genes inmunes pueden evolucionar rápidamente (lo cual es necesario para mantenerse al día con los parásitos de rápida evolución), mientras que también muestran poco o ningún cambio evolutivo en su función durante millones de años, como se observa entre humanos y chimpancés. Este estudio resuelve ese debate.

El profesor Bentzen de la Universidad de Dalhousie dijo:"Aunque este estudio se centró en los genes MHC en vertebrados, la dinámica evolutiva descrita en él probablemente se aplique a otras familias de genes, por ejemplo, genes de resistencia y aquellos que impiden la autofertilización en plantas (loci de autoincompatibilidad) que están atrapadas en sus propias razas evolutivas ".

El Dr. Lighten agregó:"Es un importante paso adelante en la comprensión de la genética evolutiva del sistema inmunológico, y puede ayudar a explicar algunas de las desconcertantes observaciones observadas en estudios previos de muchos otros organismos ".

"La genética evolutiva de los supertipos inmunológicos revela dos caras de la Reina Roja" se publica en la revista Comunicaciones de la naturaleza el 3 de noviembre 2017.