Geralmente nidifica em sedimentos flutuantes fora de pântanos salgados, anêmonas do mar estrelinhas (Nematostella vectensis) parece um pouco com uma pequena lula ou heptápode alienígena a chegada (2016). Este pequeno monstro translúcido com tentáculos é voraz borda Situação ameaçada há décadas – apesar de populações agora saudáveis cresceu Como um “organismo modelo” para experimentos de laboratório.
Mas investigadores da Universidade Hebraica de Jerusalém e da Universidade da Carolina do Norte em Charlotte descobriram algo incrível no sistema imunitário desta anémona do mar, que pode mudar tanto a forma como a humanidade protege estes animais como a medicina moderna: N. vectensis Card produz uma proteína até então desconhecida chamada “proteína de ligação ao inibidor”, que aumenta sua proteção contra infecções virais. A proteína constitui “um mecanismo antigo”, como o principal autor do estudo, Ton Sharoni e seus colegas, chamam de seu novo papelUm caminho paralelo há muito escondido na evolução do sistema imunológico que poderia revolucionar o tratamento contra vírus.
“Tanto os humanos como as anémonas-do-mar precisam de protecção contra vírus, mas este trabalho mostra que a evolução pode orquestrar essas defesas de formas fundamentalmente diferentes”, disse o biólogo experimental Hugh Moran, co-autor principal de Sharoni. explicado em uma declaração
A proteína, que os pesquisadores chamaram de CARDIB, é semelhante a uma proteína antiviral bem conhecida encontrada em humanos e outras espécies conhecida como MAVS, a proteína de sinalização antiviral mitocondrial. Mas as semelhanças pararam por aí.
“Tudo sobre o CARDB sugeria que deveria funcionar como o MAVS”, disse Moran. “Em vez disso, descobrimos que ele faz exatamente o oposto.”
bombeando os freios
Quando ocorre uma infecção viral em humanos e outras espécies de vertebrados, as proteínas MAVS acionam o sistema imunológico. Estas moléculas sinalizadoras servem uma variedade de propósitos protetores, incluindo a promoção da produção Citocinas e induzindo a apoptose, uma forma de morte celular programada que impede a replicação do patógeno, matando as células infectadas do hospedeiro. O CARDIB não faz nada disso.
“Em vez de ativar as defesas antivirais”, observou Moran, “o CARDIB geralmente as suprime”.
Os pesquisadores determinaram isso criando versões mutantes dele N. vectensis No laboratório com a ferramenta de edição genética CRISPR. Eles então testaram essas anêmonas do mar experimentais, cuja versão não tinha mais o gene necessário para produzir a proteína CARDIB. N. vectensis encontrado na natureza.
“Os resultados foram completamente contraproducentes”, disse Sharoni. “Embora o CARDIB normalmente atue como um freio no sistema imunológico, esse freio parece ser essencial para a montagem de uma resposta antiviral eficaz”.
As anémonas do mar que não conseguem produzir CARDIB parecem ser muito mais vulneráveis à infeção, relatam os investigadores no seu novo estudo, publicado em junho na revista Nature Ecology and Evolution. Em contraste, observaram, aqueles que produzem CARDIB mataram menos células infectadas através de apoptose, possivelmente de forma mais plausível, mostrando “uma resposta antiviral mais lenta, mas sustentada”.
Em suas palavras imortais outroCardi B menos poderoso: “Às vezes você precisa mudar isso.”
648 milhões de anos em formação
Uma configuração de campo em águas estuarinas para o experimento CARDIB em anêmonas do mar. Crédito: Sydney Burch / Universidade da Carolina do Norte Charlotte O sistema imunológico da anêmona-do-mar-estrela remonta ao período primitivo da “terra bola de neve” conhecido como Criogeniano, há pelo menos 648 milhões de anos. De acordo com Moran, Sharoni e os seus coautores, as suas descobertas desafiam a ideia de que mais ou menos todos os animais na Terra herdaram as mesmas defesas antivirais partilhadas de um ancestral comum.
Para testar ainda mais a utilidade antiviral do CARDIB, pesquisadores da Universidade Hebraica fizeram parceria com biólogos da Universidade da Carolina do Norte, em Charlotte, para testar como N. vectensis Sua anêmona-do-mar editada por CRISPR atuou contra um grupo de controle em condições de ecossistema da vida real.
Os cientistas da UNC Charlotte colocaram os animais em amostras de água estuarina local comumente habitada por essas anêmonas do mar perto de Georgetown, Carolina do Sul. Demorou apenas alguns dias (96 horas) para perceber como as anêmonas do mar produzidas pelo CARDIB sobreviveram e prosperaram.
“Isto provou que o caminho que descobrimos não era apenas um fenómeno de laboratório”, disse Moran. “Isto desempenha um papel importante para ajudar estes animais a lidar com os desafios virais que enfrentam na natureza”.
A descoberta abre a porta à possibilidade de que outras espécies não descobertas também possam desenvolver de forma independente moléculas distintas do sistema imunitário – trabalho futuro que poderá um dia ajudar os investigadores médicos a evitar que certos vírus se transformem em epidemias mortais.
