Эозинофилы
Эозинофилы или эозинофилоподобные клетки эволюционно сохранялись у позвоночных, включая рептилий и рыб, на протяжении миллионов лет. Это свидетельствует о том, что эти клетки вносят свой биологический вклад в благополучие этих видов
Клетки беспозвоночных представляют собой эволюционных предшественников современных эозинофилов позвоночных. Связи, основанные на биохимическом или генетическом сходстве, ограничены, но включают экспрессию миелопероксидаз, из которых EPX является специфичным для эозинофилов.
Миелопероксидаза (экспрессируемая нейтрофилами) и EPX разошлись примерно 60–70 миллионов лет назад, но не являются достаточно надежными, чтобы указать, когда произошла более ранняя эволюция эозинофильной линии от беспозвоночных к позвоночным.
Эозинофилы позвоночных широко идентифицированы у репрезентативных видов, от рыб до млекопитающих, на световом / гистологическом, электронно-микроскопическом и биохимическом уровнях.
Эозинофилы, содержащие пероксидазу, окончательно идентифицированы у эмбрионов и взрослых рыбок данио, что представляет собой потенциально полезную модель позвоночных, которую можно генетически модифицировать для изучения развития и функций эозинофилов .
Наблюдения за лягушкой подтверждают роль эозинофилов в событиях ремоделирования тканей во время метаморфоза (например, укорочение кишечника головастика сопровождается значительной инфильтрацией эозинофилов), но особая роль эозинофилов в этих сложных метаболических, физиологических и анатомических процессах сохраняется.
Эозинофилы присутствуют у большинства видов птиц. У цыплят, транскрипционно регулируемая дифференцировка эозинофилов-коммитированных миелоидных предшественников (EoP) в зрелые эозинофилы очень похожа на дифференцировку эозинофилов человека.
Мыши, как модель эволюции эозинофилов
Теории об участии эозинофилов во врожденном иммунитете к паразитам, особенно к гельминтам, подверглась критики с появленим конститутивных и условно эозинофильно-дефицитных линий мышей.
Существует множество описаний эозинофилов млекопитающих. Эти эозинофилы хорошо оснащены для уничтожения и / или сдерживания паразитов-гельминтов и их личиночных стадий. Раннее появление в процессе эволюции и накопление исследований иммунных ответов хозяина на гельминтов и других паразитов у линий мышей с дефицитом эозинофилов (например, PHIL , ΔdblGATA ,МBP-1 - / - / EPX - / (т.н. «двойное выбивание» ) представляет собой серьезное возражение против гипотезы значительного избирательного преимущества в защите хозяина во время эволюции эозинофилов.
Действительно, эозинофилы человека в разной степени отличаются от эозинофилов других видов, причем наибольший интерес представляют в этом плане мыши. Эти различия присутствуют на нескольких уровнях, включая происхождение гематопоэтических предшественников, полиморфноядерную морфологию, ультраструктуру ацидофильных специфических гранул, экспрессию, типы и количества катионных и других основных белков в гранулах, поверхностные рецепторы, механизмы активации, секреции и дегрануляция и множество других функционально значимых свойств.
Отсутствие опасных для жизни аномалий развития или функциональных недостатков у линий мышей с дефицитом эозинофилов, по крайней мере, в определенных условиях отсутствия патогенов, присутствующих в большинстве животноводческих, вызывает вопрос о том, почему линия эозинофилов продолжает остается широко распространенной у позвоночных.
Эозинофилы человека и мыши обнаруживают значительные различия в катионных белковых составляющих их конкретных гранул. Например, хотя EPX, MBP-1 и -2 хорошо консервативны, человеческий эозинофил содержит только две катионные рибонуклеазы, EDN (RNase2) и ECP (RNase3) , тогда как гранулы эозинофилов мыши содержат более 7 членов развивающейся семейство рибонуклеаз, ассоциированных с эозинофилами (EARS), которые также экспрессируются другими миелоидными клетками у мышей и других грызунов.
В то время как у всех млекопитающих есть эозинофилы, они легко распознаются на основе ядерной морфологии и окрашивания цитоплазматических гранул, существуют поразительные видоспецифичные различия. Например, эозинофилы человека экспрессируют IgE-рецептор с высокой аффинностью, Fc RI, а эозинофилы мыши - нет. Кроме того, белок Charcot-Leyden crystal (CLC) - основной компонент эозинофилов человека, не имеет функциональных коррелятов в эозинофилах мыши и не имеет какого-либо идентифицируемого ортолога в геноме мыши.
Эозинофилы мыши экспрессируют Siglec F, связывающий сиаловую кислоту Ig-подобный лектин, который является функциональным, но сильно расходящимся ортологом белка эозинофилов человека, В отношении респираторного воспаления эозинофилы мыши имеют отчетливо отличающиеся ответы на хемотаксические цитокины, чем эозинофилы человека. Не менее замечательным и предметом многих исследований являются секреторные рибонуклеазы эозинофилов: EDN и ECP, которые присутствуют в высоких концентрациях в гранулах эозинофилов. EDN и ECP являются одними из наиболее быстро развивающихся функциональных кодирующих последовательностей, известных среди приматов. Ортологичные последовательности у млекопитающих, не являющихся приматами, не могут быть обнаружены методами гибридизации; РНКазы, ассоциированные с эозинофильными мышами, большой кластер одинаково быстро эволюционирующих непересекающихся последовательностей, которые возникли в результате быстрого дублирования и сортировки генов, являются отдаленными ортологами своих человеческих аналогов . Несмотря на быструю эволюцию, все идентифицированные кодирующие последовательности имеют элементы, необходимые для поддержания канонической третичной структуры RNAазы А, и каталитические элементы, необходимые для поддержки ферментативной активности.
Добавить комментарий