Los biólogos celulares de la Universidad de Konstanz arrojan luz sobre un proceso evolutivo reciente en el sistema inmune humano y publican sus hallazgos en la revista científica Biología actual . Facilitado por datos públicos del genoma, este trabajo proporciona evidencia de que las alteraciones genéticas en la molécula receptora CEACAM3 están relacionadas con la capacidad de defenderse contra microbios patógenos particulares.
Al igual que los ladrones profesionales por sus actividades clandestinas, los patógenos bacterianos también necesitan el conjunto de herramientas adecuado para colarse y establecerse en nuestros cuerpos. En este sentido, algunos microbios son especialistas extremos que infectan a un solo organismo huésped. Este pequeño grupo incluye agonococo y el patógeno Haemophilus influenzae, que se encuentran solo en humanos. Ambos patógenos comparten la capacidad de superar varios mecanismos de defensa del cuerpo humano para unirse a las membranas mucosas.
Como muestra el trabajo reciente del laboratorio del profesor Christof Hauck, biólogo celular de la Universidad de Konstanz, ahora se muestra en la revista científica Biología actual nuestro cuerpo tampoco está indefenso contra estas bacterias altamente especializadas. Un receptor, que reconoce y destruye específicamente patógenos como los gonococos, se encuentra en los fagocitos de nuestro sistema inmune. Sorprendentemente, este detector de patógenos especializado, llamado CEACAM3, existe solo enhumanos y en nuestros parientes más cercanos en el reino animal, como chimpancés, gorilas y monos rhesus: Jonas Adrian y Patrizia Bonsignore del grupo de Christof Hauck examinaron los genomas de varias especies de primates para detectar la presencia de CEACAM3. Podrían encontrar un receptor tipo CEACAM3.solo en simios más evolucionados, pero no en lémures u otros monos basales.
"Este hallazgo sugiere que esta molécula receptora surgió solo relativamente recientemente en la historia evolutiva de los primates", dice Hauck. La comparación de este receptor entre varios grandes simios reveló además que CEACAM3 evoluciona sorprendentemente rápido. Este rápido desarrollo puede explicarse por la funcióndel receptor como defensa contra bacterias especializadas: cualquier cambio en la superficie bacteriana que permita que el patógeno escape de esta vigilancia inmune se combinará, en el transcurso de las generaciones, con un cambio correspondiente en CEACAM3 ". El resultado es una especie de molecularcarrera armamentista, en la que a veces los microbios tienen la ventaja, y a veces el sistema inmunitario tiene ", explica Christof Hauck.
Una mirada a la diversidad global de CEACAM3 muestra que estamos en medio de una competencia en curso aquí ". En algunas poblaciones humanas, por ejemplo en el continente africano, existen variantes de este receptor. Esta visión detallada de los genomas humanos"Las poblaciones han sido posibles solo a través de la recopilación de datos globales en los últimos años", explica Jonas Adrian. Teniendo en cuenta la función de CEACAM3, era razonable suponer que estas variantes de CEACAM3 tienen el potencial de detectar y eliminar patógenos adicionales.Para la prueba, Adrian y Bonsignore llevaron a cabo estudios de unión con variantes del receptor y varios patógenos bacterianos. Primero, modificaron la molécula regular de CEACAM3 de acuerdo con las variantes encontradas en poblaciones humanas particulares. Luego, produjeron estas variantes en el laboratorio y específicamente trajeronen contacto con varios agentes patógenos para analizar su unión. Con este enfoque, los científicos pudieron demostrar queLas variantes de CEACAM3 detectan patógenos adicionales, incluyendo Haemophilus influenzae.Entonces, aunque la mayoría de las personas pueden controlar patógenos especializados con la ayuda de CEACAM3, las personas con una variante de CEACAM3 pueden mantener a raya una gama aún más amplia de bacterias.
La competencia en curso entre humanos y microbios demuestra de manera impresionante cómo los mecanismos de evolución también han moldeado el genoma humano. El desarrollo inusualmente rápido de CEACAM3 indica que un detector de patógenos de precisión de este tipo era ventajoso para nuestros ancestros primates para mantener su posición frente a altamente especializadospatógenos.
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Materiales proporcionados por Universidad de Constanza . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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