imunita

V čem je podobný imunitní systém ryb a lidí?

Paralely jsou všudypřítomné. Základní prvky takzvané vrozené imunity, jako je schopnost fagocytózy (pohlcování částic či patogenů buňkou), sdílíme s většinou živočichů a její mechanismy jsou téměř identické u nás, u ryb a třeba u octomilky. Vrozená imunita je rychlá a efektivní, ale nedokáže rozlišovat mezi jednotlivými patogeny a má omezenou paměť, takže při opětovném setkání s patogenem vždy využije stejné zbraně. Imunologická paměť se objevila jako novinka poprvé u ryb přibližně před 530 miliony let. V jejich krvi začaly kolovat dva nové typy bílých krvinek vybavené speciálními receptory, které dokážou nejen naprosto přesně poznat, o jaký patogen se jedná, ale při dalším setkání na něj reagují s větší razancí a umožňují rychlejší zneškodnění nákazy. A jelikož ryby stojí na počátku evoluce této imunologické paměti, položily základ všech složek naší imunity.

Největším rozdílem je snad krvetvorba, která u nás probíhá v kostní dřeni, zatímco u ryb je hlavním zdrojem bílých krvinek temně červená tkáň ledvin umístěných podél páteře. Zato slezina u nás i ryb hraje stejnou roli a také všechny slizniční povrchy ryb mají stejnou strukturu a funkci jako u člověka. V krvi ryb najdeme všechny hlavní populace bílých krvinek a téměř všechny geny řídící imunitní odpověď ryb i člověka jsou identické.

Jakou roli hrají protilátky?

Protilátky patří, podle mého názoru, k nejvýznamnější evoluční novince imunitního systému vůbec. Jedná se o unikátní proteiny ve tvaru písmene Y produkované populací bílých krvinek (B lymfocytů). Ramena tohoto Y mají schopnost specificky se vázat na antigeny na povrchu virů, bakterií či parazitů. Tím ale jejich funkce nekončí. Touto vazbou dokážou protilátky označovat patogeny pro zničení bílými krvinkami. Aktivují také kaskádu komplementu, která vrtá díry do povrchu patogenů a tím je zabíjí. Protilátky také dokážou předcházet vazbě patogenů na povrch buněk a umí dokonce rozeznat buňky napadené viry a zajistit jejich likvidaci.

Díky obrovské variabilitě navíc dokážeme vytvářet protilátky téměř proti jakékoli hrozbě, i když se jedná o patogen, s nímž jsme se ještě nesetkali. Protilátky jsou hlavní zbraní imunologické paměti a v krevním oběhu či na sliznicích nás dokážou chránit několik let či desetiletí. Většina vakcín chránících nás proti různým nemocem je založena na protilátkách, jež jsou také hlavním indikátorem prodělaného onemocnění. I tato mocná zbraň navíc prošla vývojem a v průběhu evoluce došlo ke specializaci tří typů protilátek u ryb a devíti typů u člověka. 

Co vás fascinuje na samotné imunitě?

Je toho spousta! S rozvojem studia imunologie v posledních desetiletích jsme svědky převratných objevů. Žasl jsem, když kolegové z Wageningenské univerzity objevili, že ačkoli ryby nemají schopnost regulovat svou tělesnou teplotu jako savci, v případě onemocnění volí teplejší vodu, která zrychluje jejich imunitní reakci a umožňuje jim rychlejší uzdravení. I kapři tedy můžou mít teplotu. Naprosto fascinovaný jsem byl objevem kolegů z univerzity v Novém Mexiku, kteří ukázali, že pstruzi jsou schopní cítit viry ve vodě, což do jejich krevního oběhu uvolní bílé krvinky připravené s viry bojovat. Pstruzi tedy cítí viry!

Objev fagocytózy u B lymfocytů zase změnil představu, že bílé krvinky jsou pouze továrnami na protilátky, a ukázal, že B lymfocyty ryb nesouhlasí se škatulkami, do kterých je vědci zavřeli. Fascinuje mě, jakým způsobem imunita zasahuje do našich každodenních životů, že nervové propojení sleziny je zásadní pro zdárnou produkci protilátek, že imunita našeho trávicího systému hraje významnou roli v tom, jak se cítíme.

Tomáš Korytář z Biologického centra Akademie věd ČR v Českých Budějovicích