De una forma sencilla el sistema inmune de los seres vivos emplea para defenderse de las enfermedades una respuesta específica centrada en los anticuerpos (en ellos se basa la acción de las vacunas) y en una respuesta inespecífica (que hasta ahora se pensaba que no tenía memoria y que, lógicamente como su nombre indica no era específica) que actúa como un guardián general del organismo. El Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), a través del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM, Vigo), ha constatado que el mejillón, si bien carece de respuesta inmunológica específica (no tiene anticuerpos y por tanto no se le puede vacunar), es capaz de responder mejor usandos su respuesta inmune innata tras dos encuentros consecutivos con el mismo patógeno. Además a pesar de estar en contacto con multitud de patógenos potenciales su respuesta inmune es moderada, por lo que tal vez la tolerancia inmunológica del mejillón puede radicar alguna de las claves de su éxito evolutivo y por eso sea una de las especies invasoras con más éxito en el mundo.
La investigación se ha realizado tomando como objeto de estudio el mejillón de Galicia (Mytilus galloprovincialis) y como patógeno la bacteria Vibrio splendidus. Ha estado dirigida por el grupo Inmunologúía y Genómica del Instituto de Investigaciones Marinas (IIM, Vigo), con más de 30 años de trayectoria investigadora, y ha participado la Universidad de Trieste.
Los detalles se publican en un artículo científico, “Inmune tolerance in Mytilus galloprovincialis Hemocytes after repeated contact with Vibrio splendidus” en la revista Frontiers in Microbiology.
El estudio se ha desarrollado en el marco de los proyectos de investigación competitivos poner nombres (en el paper viene la referencia) y VIVALDI, financiados por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades; la Xunta de Galicia y la UE, respectivamente.
“El mejillón de Galicia se encuentra ampliamente distribuido alrededor de todo el mundo y tiene un alto impacto ecológico y económico. Debido a que vive fijo a las rocas y a su alimentación por filtración, un individuo de 5 cm puede filtrar hasta 7,5 litros por hora, está en constante contacto con millones de microorganismos, algunos de ellos patógenos, muchos de ellos causantes de enfermedades que pueden ocasionar mortalidades masivas con perdidas económicas millonarias. Se trata de una especie que constituye uno de los principales objetos de estudio en nuestro grupo de investigación, con más de tres décadas de trayectoria”, destaca Antonio Figueras. “Se sabe que como todos los invertebrados carece de memoria inmune, es decir, no puede producir anticuerpos, pero sí puede responder a patógenos, heridas y estrés ambiental de una manera muy eficiente. No obstante, hasta este estudio, se desconocía si era capaz de modificar su respuesta inmune después de dos encuentros consecutivos con el mismo patógeno, imitando en cierta medida la memoria inmunológica de los vertebrados”, explica Figueras.
“En los mejillones, algunos genes relacionados con las funciones inmunes clave se han identificado recientemente, entre los que se incluyen diferentes moléculas involucradas en reconocimiento específico de patógenos, y comparados con otros bivalvos los mejillones son particularmente ricos en péptidos antimicrobianos”, dice Novoa.
En este contexto, se acometió una investigación para estudiar la respuesta transcriptómica del mejillón antes y después de dos infecciones con Vibro splendidus, una bacteria patógena para los animales del medio marino. El fin último era caracterizar la respuesta transcriptómica y funcional del mejillón, específicamente de sus células sanguíneas: los hemocitos, después de una inyección con Vibrio splendidus, con el fin de producir mortalidad en la especie, y para analizar si se puede obtener una respuesta diferente después de una segunda interacción con el mismo patógeno.
Se ha observado que los mejillones pueden controlar la magnitud de su respuesta inmune, lo cual les permite lidiar con la exposición continua a potenciales patógenos. Se revela así la existencia de una segunda respuesta inmuneno específica, algo ques ería esperable en organismos con anticuerpos pero no en los que nos los tienen como los mejillones, orientada tanto a responder con mayor intensidad en la segunda infección como a controlar la respuesta inmune consiguiendo inducir procesos antiinflamatorios para minimizar el daño.
Como resultado de la primera exposición a esta bacteria se modificaron los genes relacionados con la respuesta inflamatoria, la activación de hemocitos y las respuestas a la bacteria. Sin embargo, en el segundo contacto, los resultados demostraron cambios en la estructura y función de las células encargadas de la defensa, controlando la expresión de genes pro-inflamatorios.
Estos hallazgos revelan por primera vez que “los mecanismos inmunes inespecíficos del mejillón se ven alterados tras dos contactos con el mismo patógeno. Después del segundo, la respuesta es más controlada, para no dañar los propios tejidos y para luchar contra el patógeno de forma más eficiente, minimizándose así el daño que supone para el propio mejillón un status de defensa y respuesta mantenida en el tiempo”, concluye Figueras”.
“Según los científicos, el principal resultado de esta aproximación experimental es la contribución a revelar la especificidad de la respuesta inmune del mejillón que se consideraba no específica y a identificar genes asociados con este proceso. En este sentido, podría ayudar a comprender el fenómeno de priming, tolerización y entrenamiento de la inmunidad no especifica algo en lo que se está trabajando en humanos con el fin potenciar nuestra resistencia a enferemdades no solo mediante las vacunas sino mediante el entrenamiento de nuestro sistema inmune inespecífco”, Figueras.
Referencias
Rey Campos M, Moreira R, Gerdol M, Pallavicini A, Novoa B and Figueras A (2019). Immune Tolerance in Mytilus galloprovincialis Hemocytes After Repeated Contact With Vibrio splendidus. Front. Immunol. 10:1894. doi: 10.3389/fimmu.2019.01894
