Индивидуальный системный иммунный ответ у пчел

Насекомые обладают врожденным иммунитетом, который характеризуется неспецифическими иммунными реакциями против вторгшихся патогенов, между тем как они лишены комплексного адаптивного или приобретенного иммунитета, такого как образование антител, специфичных к новым патогенам. Механизм защиты у насекомых состоит из клеточного и гуморального иммунитета.

 В клеточном механизме защиты плазмоциты и гранулоциты являются основными гемоцитами, которые реагируют с чужеродными вторгающимися организмами посредством либо фагоцитоза и/либо инкасулирования.

Отличительным признаком гуморальных реакций являются синтез и секреция противомикробных пептидов (AMP), которые накапливаются в гемолимфе и прямо лизируют чужеродные микробные клетки и ингибируют активность ферментов, необходимых для репликации патогенов. См. Yoshiyama, Innate immune system in the honey bee, Honey Bee Research Group, National Institute of Livestock and Grassland Science.

Этот индуцированный ответ противомикробных пептидов может длиться неделями и, по-видимому, эти пептиды могут передаваться другим членам гнезда, сообщая резистентность до инфекции. Oliver, Sick Bees - Part 3: The Bee Immune System, American Bee Journal, October 2010.

Противовирусный ответ пчел основан на РНК-интерференции (РНК-i). РНК-i подавляет экспрессию генов между транскрипцией генетического кода и его трансляцией в функциональные белки. МикроРНК (мкРНК, малые некодирующие РНК, которые функционируют в сетях кодирующих белки генов и клеточных физиологических процессах посредством транскрипционной и посттранскрипционной регуляции экспрессии генов) и малая интерферирующая РНК (миРНК, короткие двухцепочечных фрагменты) связываются со специфическими молекулами матричной РНК (мРНК) и повышают или снижают их активность, например продукцию белка или защиту клеток от вирусных нуклеотидных последовательностей; миРНК являются высококонсервативным эволюционно древним компонентом генетической регуляции, встречающимся во многих эукариотических организмах.

РНК-i инициируется ферментом Dicer, который расщепляет длинные двухцепочечные молекулы (дцРНК) на короткие двухцепочечные фрагменты миРНК. Каждая миРНК расплетается на две одноцепочечных оцРНК: пассажирскую цепь и направляющую цепь. Направляющая цепь включается в РНКиндуцируемый комплекс сайленсинга (RISC). После встраивания в RISC миРНК образуют пары с их мРНК-мишенью и расщепляют ее, тем самым препятствуя ее использованию в качестве матрицы для трансляции. Когда дцРНК является экзогенной (например, является результатом инфекции вирусом), РНК импортируется непосредственно в цитоплазму и расщепляется на короткие фрагменты посредством Dicer.

- 3 032759

Пчелы обладают большим количеством компонентов каскада РНК-i, чем мухи, и, по-видимому, у них легче индуцируется системный ответ РНК-i, чем у мух. Из этого следует, что пчелы должны быть довольно способными к борьбе с вирусами и, вероятно, с другими патогенами посредством нокдауна, основанного на двухцепочечных РНК, экспрессируемых патогенами генов (Evans/Spivak 2009). Следует отметить, что эта форма ответа на вирусную атаку обеспечивает длительную память, аналогичную той, что является результатом антител, продуцируемых у млекопитающих. Oliver, Sick Bees - Part 4: Immune Response to Viruses, American Bee Journal, November 2010.