09.02.2012 15:29
Milleks meile immuunsust nõrgestavad geenid?
Selgroogsete loomade immuunsüsteemi tööd juhivad tuhanded geenid. Kuid osad neist muudavad isendi vastuvõtlikuks teatud haigustele. Miks on sellised kahjulikud geenid alles?
Peaaegu kõigi imetajarakkude pinnal asuvad valgud, mida nimetatakse suureks koesobivuskompleksiks (MHC). Need teevad vahet, millised molekulid on kehaomased, millised võõrad ning panevad vajadusel kaitsesüsteemid tööle.
Nii tunneb keha just MHC-valkude abil ära haigusi tekitavad bakterid ning võtab omaks või hülgab siirdatud elundi. Samuti aitab suur koesobivuskompleks imetajal lõhna abil enda sobivat sigimispartnerit leida.
Kui imetajate ning sealhulgas ka inimese kehas on paljud geenid kahe variandi ehk alleelina, siis MHC-geenide puhul on pilt palju keerulisem ja eri variante on tuhandeid.
Paljud inimesed kannavad geenivariante, mis muudavad neid vastuvõtlikuks näiteks HI-viirusele, malaariale või hepatiidile, samuti ka autoimmuunhaigustele nagu luupus ja reumatoidartriit.
Geneetikud jäävad jänni, kui üritavad selgitada, miks on suure koesobivuskompleksi geenidest nii palju erinevaid variante ja kuidas kahjulikud vormid populatsioonis säilivad.
Suurema hulga erinevate geenivariantidega isend võib olla tugevama immuunsusega. On näidatud, et imetajad valivad endale paarilise, kelle MHC-geenid on nende omast võimalikult erinevad. Nii tagatakse järglaste tugev immuunsüsteem.
Lisaks on ka haigustekitajad pidevas muutumises ja koesobivuskompleksi valgud ei pruugi neid enam ära tunda. Kuid enamasti jäävad need geenid alles, sest mõne aja möödudes võivad nad jälle olla võimelised sama mikroobi või viirusega võitlema. Samuti suudavad osad MHC-valgud tekitada immuunvastust erinevatele haigustekitajatele.
Utah ´ülikooli bioloog Wayne Potts demonstreeris viiruse ja koesobivusekompleksi vahelisi mõjusid laborihiirtel. Ta jagas 60 hiirt kolme rühma. Närilised olid muidu geneetiliselt ühesugused, kuid erinesid MHC-geenide poolest.
Potts kasvatas koekultuuris hiirte leukeemiaviirust ja nakatas igast rühmast kahte hiirt.
Viirus kasvas hiirtes 12 päeva. Pärast seda hindas uurija põrnas tekkinud kahjustuste abil haiguse tõsidust ning eraldas hiirekudedest viiruseosakesed, millega nakatas samast rühmast järgmised kaks hiirt.
Potts kordas katseid ning lasi viirusel sel kombel näriliste immuunsuse eripäradega kohaneda. Selgus, et viirus kohanes vastavalt MHC-geenide tüübile.
Näiteks kui esimese rühma hiiri nakatas viirus edukalt, siis teises ja kolmandas rühmas avaldas hiirte immuunsüsteem viirusele vastupanu.
Ka oli viiruseosakeste arv seotud viiruse nakatamisvõimega. Haigustekitaja, mis oli võimeline teatavat tüüpi geenidega hiiri nakatama, tegi nad väga haigeks.
"Viirused ja MHC geenid evolutsioneeruvad koos," selgitas Potts.
Uurija sõnul on teadmisel ka praktiline väärtus. Näiteks piimakarja kasvatamisel kasutatakse antibiootikume, mis levitab bakterite hulgas antibiootikumiresistentsusgeene.
Tõuaretus vähendab loomade geneetilist mitmekesisust ja seetõttu ka koesobivuskompleksi geenide variante. Kui on võimalik suurendada loomade geneetilist mitmekesisust, oleks loomade immuunsus tugevam ning vaja läheks vähem ravimeid.
Immuunsus võib olla langenud ka haruldaste loomaliikide seas, kelle arvukus on väga madal ning geneetiline mitmekesisus seetõttu väike. Ka seal oleks vaja MHC-geenide mitmekesisust suurendada.
Uurimus ilmus ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences.