Un equipo do Instituto de Investigacións Mariñas (IIM-CSIC) acaba de descubrir unha expansión masiva de xenes de receptores inmunes TLR (Toll-like receptors) en mexillóns e outras especies de bivalvos. Ditos xenes funcionan como sensores de alarma ante os patóxenos. A investigación, cualificada polo centro como “un achado revolucionario”, realizouse en colaboración coa universidade italiana de Trieste e acaba de ser publicada na revista Molecular Biology and Evolution.
“Trátase de algo nunca antes visto no reino animal e pon de manifesto como a evolución dotou os mexillóns e outros bivalvos dunha capacidade única para adaptarse e resistir nunha contorna hostil. A súa diversidade xenética en receptores inmunes non só é impresionante, senón que tamén expón preguntas fascinantes sobre como outros organismos poderían beneficiarse de mecanismos similares”, valora o investigador principal do proxecto, Antonio Figueras, tamén colaborador de GCiencia dende os seus inicios.
Que son os receptores TLR?
Os receptores TLR están presentes en case todas as especies animais e xogan un papel crucial na defensa do organismo. Son os encargados de recoñecer patóxenos e activar a resposta inmune. “O que fai os bivalvos tan fascinantes é que, a diferenza dos vertebrados, non contan cun sistema inmune adaptativo. En lugar de crear anticorpos específicos, estes animais dependen exclusivamente do seu sistema inmune innato para defenderse dos invasores. É aí, entón, onde entra en xogo a extraordinaria diversidade de receptores TLR descuberta nestes moluscos”, expón Amaro Saco, primeiro autor do estudo.
“Os mexillóns, por exemplo, teñen ao redor de 260 xenes de TLR no seu xenoma, comparado con só 10 nos humanos. Outras especies de bivalvos, como as ostras e ameixas, posúen preto de 100. Esta diversidade permite aos bivalvos recoñecer unha maior variedade de patóxenos, algo clave para a súa supervivencia nunha contorna mariña chea de microorganismos potencialmente perigosos”, continúa Saco. A investigación que permitiu obter esta información desenvolveuse a través rastrexo da orixe dos xenes TLR nos cnidarios, un grupo de animais mariños ao que pertencen as medusas.
Gran diversidade fronte aos patóxenos
“Aínda que estes organismos presentan un pequeno número de TLR, os bivalvos experimentaron unha expansión evolutiva espectacular nesta familia de xenes. Está acompañada dunha gran diversidade funcional, o que lles permite recoñecer e combater unha ampla gama de patóxenos”, sinala a directora do grupo de investigación, Beatriz Novoa.
O equipo descubriu que esta diversidade non é aleatoria, senón que está impulsada por forzas de selección natural que actúan sobre a rexión extracelular dos receptores TLR, que interactúa directamente cos patóxenos. Este detalle suxire que a evolución moldeou estes xenes para adaptarse ás ameazas específicas que enfrontan os bivalvos.
“Un dos aspectos máis sorprendentes deste achado é como os mexillóns, a pesar de non ter a capacidade de producir anticorpos como os humanos, desenvolveron un sistema inmune altamente específico. Grazas á súa variabilidade xenética, as poboacións de mexillóns poden adaptarse mellor a diferentes ambientes e patóxenos. Por iso, este estudo mesmo suxire que os mexillóns poderían ter unha vantaxe evolutiva fronte a outras especies grazas a esta plasticidade xenómica”, avanza Antonio Figueras.
De feito, en 2020, o mesmo equipo de investigadores publicou o xenoma do mexillón, revelando que posúe o primeiro panxenoma aberto descrito nun animal. Isto significa que os mexillóns teñen unha porcentaxe significativa de xenes variables, presentes nalgúns individuos e ausentes noutros, a maioría deles relacionados coa inmunidade. Este mecanismo de variación xenética entre individuos reforza a resistencia da especie, o que permite ás poboacións facer fronte a ameazas ambientais de maneira colectiva.
Referencia: Bivalves Present the Largest and Most Diversified Repertoire of Toll-Like Receptors in the Animal Kingdom, Suggesting Broad-Spectrum Pathogen Recognition in Marine Waters (Publicado en Molecular Biology and Evolution)
