Immunità adattativa nei vertebrati con e senza mascella
Tutti gli animali dispongono di un sistema immunitario, ma solo alcune specie possiedono la cosiddetta immunità adattativa. Caratterizzata da specificità e memoria immunologica, essa è infatti presente esclusivamente nei vertebrati e sebbene la totalità di questi ultimi benefici della protezione a lungo termine contro le malattie offerta da tale immunità, non tutti sono equipaggiati con lo stesso tipo di sistema immunitario adattativo. Questo perché circa 500 milioni di anni fa i vertebrati si sono divisi evolvendo in due gruppi distinti, ciascuno dei quali dotato di una propria forma di immunità adattativa. «Mentre i sistemi immunitari dei vertebrati dotati di mascella, un gruppo che comprende squali ed esseri umani, sono ben caratterizzati, resta ancora molto da imparare sull’immunità adattativa nei vertebrati privi di tale osso, come le lamprede e le missine», spiega Thomas Boehm(si apre in una nuova finestra), ricercatore presso l’Istituto Max Planck di biologia(si apre in una nuova finestra) a Tubinga, in Germania. Con il sostegno del progetto ImmUne, Boehm ha cercato di identificare i principi di progettazione comuni dell’immunità adattativa in entrambi i lignaggi di vertebrati, mettendo al contempo in evidenza le differenze critiche tra di essi. «In sostanza, il nostro lavoro punta a individuare le numerose strade che portano a Roma», aggiunge Boehm. Il progetto ha ricevuto i finanziamenti assegnati dal Consiglio europeo della ricerca(si apre in una nuova finestra).
Gettare nuova luce sull’evoluzione convergente dei vertebrati
Mettendo in atto esperimenti di interferenza genetica nelle lamprede e studiando la complementazione genetica nei topi, i ricercatori sono riusciti a gettare nuova luce sull’evoluzione convergente dei vertebrati. Ad esempio, il progetto ha scoperto che il gene chiave responsabile di orientare il processo di produzione dei linfociti T nel timo, che svolgono un ruolo vitale nella difesa dalle infezioni, è presente nel sistema immunitario sia della lampreda senza mascelle sia della specie sorella che ne è invece dotata. «Questa scoperta indica che gli organi linfoidi primari e i linfociti costituiscono un elemento centrale dell’immunità adattativa nei vertebrati», spiega Boehm.
Individuare somiglianze nei sistemi immunitari adattativi dei vertebrati
Un altro fattore di somiglianza tra i due rami dei vertebrati è che entrambi utilizzano gli stessi enzimi (citidina deaminasi) per contribuire a formare i recettori dell’antigene, le proteine di superficie che innescano la risposta immunitaria. Ciò porta a concludere che il meccanismo evolutivo più antico per la diversificazione somatica dei geni del recettore dell’antigene è la conversione genica e non la ricombinazione di elementi genetici da parte di altri tipi di enzimi che modificano il genoma. «Il nostro lavoro ha fornito una visione inaspettata in merito all’origine evolutiva del processo di diversificazione somatica relativo ai geni dei recettori dell’antigene, probabilmente l’aspetto più rivoluzionario dell’immunità nei vertebrati», osserva Boehm.
Mettere in luce il valore dell’immunologia comparativa
Sebbene esistessero delle indicazioni che i sistemi immunitari adattativi dei vertebrati con e senza mascella potessero presentare alcune somiglianze, il progetto ImmUne lo ha dimostrato. Esso ha inoltre fornito le basi per la realizzazione di futuri studi sulle numerose varianti dell’immunità adattativa che si riscontrano nelle oltre 60 000 specie di vertebrati, un lavoro che sta consentendo di scoprire componenti comuni e di identificare soluzioni per la difesa immunitaria specifiche in base alla specie. «I nostri risultati dimostrano il valore insito nell’uso dell’immunologia comparativa per identificare le proprietà generali dell’immunità adattativa e per accertare i vari percorsi intrapresi dalla natura al fine di raggiungere lo stesso scopo», dichiara Boehm, che conclude: «Essi sottolineano inoltre l’importanza di preservare la diversità degli esseri viventi, in quanto ciò riveste una chiara importanza, diretta o indiretta, per la salute e il benessere degli esseri umani.»
Parole chiave
ImmUne, immunità adattativa, vertebrati, vertebrati con mandibola, vertebrati senza mandibola, sistemi immunitari, evoluzione convergente, immunologia comparativa
