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Le scimmie montano una risposta immunitaria iniziale molto più forte confrontata alle scimmie africane ed asiatiche

Un nuovo studio dall'università di Chicago e dal Urbana-Champagne dell'università dell'Illinois in esseri umani, in scimpanzè, nei macachi del reso ed in babbuini ha trovato le differenze chiave nell'espressione genica iniziale in risposta all'esposizione dell'agente patogeno, evidenziante l'importanza di scelta del modello animale giusto per le domande esatte. Lo studio è stato pubblicato il 26 marzo negli atti dell'Accademia nazionale delle scienze.

I ricercatori precedentemente hanno studiato le differenze nell'immunità del primate e nelle risposte immunitarie ed hanno voluto condurre una ricerca transcriptomic su grande scala e intera sulle differenze nell'espressione genica veduta dopo l'esposizione a stimolo virale e batterico.

Spesso, i macachi ed i babbuini sono usati come modelli della ricerca per lo studio dei termini immuni quale sepsi, uno stato infiammatorio diffuso avviato tramite un'infezione severa che può causare il danno profondo dell'organo se va non trattato. Tuttavia, mentre soltanto molto le piccole quantità di agenti patogeni sicuri sono tenute ad indurre la scossa settica in esseri umani, le dosi elevate molto sono necessarie indurre i simili sintomi in alcuni dei nostri parenti più vicini, quali i macachi del reso o i babbuini.

Ci sono differenze massicce fra le specie nella predisposizione a determinate malattie infettive. Per esempio, gli esseri umani sono molto suscettibili di scossa settica avviata da determinati tipi di batteri, mentre alcune scimmie africane ed asiatiche sono incredibilmente resistenti. Abbiamo voluto sapere se potessimo capire che cosa potrebbe essere le differenze immunologiche che sono alla base di tali differenze nella predisposizione di malattia.„

Luis Barreiro, PhD, autore Co-Senior, professore associato di medicina, UChicago

Per intraprendere gli studi, il gruppo coordinati con i ricercatori in tutto gli Stati Uniti per condurre il sangue identico ritira e l'analisi trascrizionale nei gruppi di scimpanzè e di esseri umani come pure in due africani ed in specie asiatiche della scimmia -- macachi del reso e babbuini verde oliva.

I campioni di sangue sono stati esposti rispettivamente al lipopolysaccharide (LPS) hexa-acilato o al gardiquimod (il GARD), che imitano le infezioni batteriche e virali. Dopo un periodo di 24 ore dell'esposizione o di quattro, i ricercatori hanno condotto l'intera analisi del transcriptome del genoma dei leucociti all'interno dei campioni ed hanno esaminato i cambiamenti nell'espressione genica dopo lo stimolo.

I risultati hanno indicato che le scimmie hanno montato una risposta iniziale molto più forte ed hanno attivato una più vasta schiera delle molecole della difesa in risposta ad entrambi i tipi di stimoli confrontati alle scimmie africane ed asiatiche. Ciò indica che sopra l'esposizione iniziale dell'agente patogeno, le scimmie montano una forte, risposta non specifica che è costosa in termini di dispendio energetico e danno di tessuto possibile, con la compensazione di essere più efficiente ad uccidere quegli agenti patogeni.

La differenza nella risposta può essere dovuto le differenze in cronologia di vita, secondo i ricercatori. Le scimmie, compreso gli scimpanzè e gli esseri umani, tendono a vivere molto più lungamente e sono più grandi, aumentando il loro rischio di vita di esposizione dell'agente patogeno e facendo una rilevazione dell'agente patogeno e una risposta rapide e robuste di eliminazione evolutionarily utili, malgrado i costi potenziali.

L'individuazione che le scimmie africane ed asiatiche hanno mostrato della risposta molto più specifica una volta confrontata alle scimmie era una sorpresa. “Stavo pensando vedere una risposta enorme e ampliata dallo stirpe della scimmia e la stessa risposta ma di più smussato nelle scimmie africane ed asiatiche,„ ha detto l'autore Jessica co-senior Brinkworth, il PhD, un assistente universitario dell'antropologia al Urbana-Champagne dell'università dell'Illinois. “Come la risposta in scimmie sia appena più alto lo stessi. Ma invece abbiamo veduto questa specificità dei geni e dei modi le reti attivate - i reticoli erano differenti che abbiamo preveduto.„

La comprensione le differenze e delle similarità nella risposta immunitaria iniziale è importante per sia la comprensione della natura del sistema immunitario umano che per la determinazione quali organismi di modello possono ricapitolare il più esattamente la risposta immunitaria umana quando sviluppa le droghe e le terapie.

“Se stiamo andando parlare delle sanità e cercare le droghe o geni che potete mirare a per migliorare quella salubrità, quindi dobbiamo apprezzare perché quei geni sono là in specie e che cosa stanno facendo,„ abbiamo detto Brinkworth. “Che richiede la comprensione dell'evoluzione del modello animale e come confronta ai nostri propri. Questo studio suggerisce, per esempio, che le scimmie africane ed asiatiche siano modelli non forti probabili per determinati tipi di sepsi perché la loro risposta immunitaria non riflette che cosa vediamo quando le confrontiamo agli esseri umani ed agli scimpanzè.„

Source:
Journal reference:

Hawash, M.B.F., et al. (2021) Primate innate immune responses to bacterial and viral pathogens reveals an evolutionary trade-off between strength and specificity. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2015855118.