Un estudio de la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Pensilvania ha identificado la función de uno de los primeros anticuerpos en el reino animal, una inmunoglobulina antigua que ayuda a explicar la evolución de las respuestas inmunes del intestino humano. Se descubrió que esta inmunoglobulina desempeña un papel predominante en los intestinos de los peces y prepara el camino para una mejor comprensión de la inmunidad intestinal de los seres humanos, además proporciona un enfoque más sano y seguro para liberar a los peces de las infecciones por patógenos. Los hallazgos aparecen en la versión virtual de Nature Immunology y serán presentados en la cubierta de la edición de septiembre.

El estudio ha identificado aspectos únicos de la estructura y la función de un anticuerpo de los peces, IgT, y señala a esta molécula como la inmunoglobulina más antigua de los vertebrados especializada en la inmunidad de la mucosa. Los hallazgos desafían el paradigma actual de que la especialización de los isotipos de inmunoglobulina en diferentes áreas del cuerpo, por ejemplo en el intestino y la sangre, surgió durante la evolución de las criaturas de cuatro patas, o tetrápodos. Aunque se descubrió la IgT hace cinco años, su estructura y función seguían siendo un enigma.

Además de caracterizar la estructura de la proteína de IgT, el estudio proporciona una evidencia directa sobre la existencia de una nueva línea de células B productoras de IgT. En el intestino, las células B IgT+ representan el subconjunto de células B predominante. Más críticamente, el estudio demostró que las respuestas de IgT de la trucha arcoíris a un parásito intestinal sólo se presentaban en el intestino, mientras que las respuestas IgM se limitaban al plasma. Apoyando aún más el papel de la IgT en la inmunidad de la mucosa, los investigadores descubrieron que la mayoría de bacterias intestinales de las truchas estaba recubierta con IgT. El equipo de investigación concluyó que la especialización de los isotipos de inmunoglobulina en diferentes compartimentos del cuerpo es una característica universal de todos los sistemas inmunológicos de los vertebrados con mandíbula, una característica necesaria para el mantenimiento de la salud en las zonas corporales expuestas de manera diferente al ambiente y que requieren diferentes necesidades inmunes.

«Las inmunoglobulinas como IgA, IgX y la recientemente descubierta IgT son evolutivamente distantes», dijo Oriol Sunyer, profesor asociado en el Departamento de Patobiología de Penn Vet. «Su especialización en los compartimentos de las mucosas debe haber ocurrido de forma independiente debido a un proceso de evolución convergente impulsado por las similares presiones selectivas que operan en el entorno intestinal de los peces, anfibios y mamíferos».

De modo significativo, el estudio demuestra que los sistemas de IgT de los peces e IgA de los humanos parecen utilizar soluciones similares para mantener la salud de los intestinos; por lo tanto, Sunyer señaló que «los futuros estudios sobre la IgT revelarán aspectos estructurales y funcionales de las inmunoglobulinas de la mucosa humana que son clave para mantener a nuestros intestinos libres de patógenos».

Debido a que la acuicultura es el sector de más rápido crecimiento en los Estados Unidos, así como en el mercado global, los resultados también deberían afectar la salud de los peces y la vacunología. En ese sentido, todos los estudios previos realizados en peces teleósteos durante las últimas décadas ha perdido la contribución específica de la IgT en la protección de los peces contra los patógenos. Los estudios de Sunyer establecen que los peces teleósteos contienen no uno, como se había creído, sino por lo menos dos inmunoglobulinas funcionales, IgM e IgT, que responden al desafío de patógenos en diferentes áreas del cuerpo. Así, la nueva capacidad de medir no solamente las respuestas de IgM, sino también de IgT facilitará en gran medida la evaluación y la comprensión de las respuestas inmunes de los peces, así como los efectos protectores de las vacunas para peces.

«Es probable que el diseño de futuras vacunas para peces sea más eficaz, estimulando no sólo la inmunidad del sistema, sino también de la mucosa ya que ahora somos capaces de medir las respuestas inducidas por el IgT», dijo Sunyer.

«El trabajo del Dr. Sunyer cambiará nuestra forma de mirar a la prevención de enfermedades en los peces, y su avance tendrá un impacto profundo en el futuro de la industria acuícola», dijo Roger Beachy, director del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura. «Estoy orgulloso de que el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos apoye estas investigaciones tan innovadoras».

Las inmunoglobulinas aparecieron por primera vez en los vertebrados hace aproximadamente 400 millones de años junto con los peces con mandíbula, la especie más antigua de vertebrados con mandíbulas. A lo largo del tiempo evolutivo, las inmunoglobulinas se han diversificado en varios isotipos con funciones especializadas en la inmunidad innata y adaptativa en diferentes partes del cuerpo, según el autor del estudio, quien dice que el estudio de las inmunoglobulinas de los peces y otras especies animales seguirá proporcionando nuevas ideas que son fundamentales para entender el papel de estas moléculas en la protección contra los patógenos.

La investigación fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias, los Institutos Nacionales de Salud y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

Fuente:

Jordan Reese

Universidad de Pennsylvania