Coelomocytes Of The Oligochaeta Earthworm Lumbricus Terrestris (Linnaeus, 1758) As Evolutionary Key Of Defense: A Morphological Study

Αφηρημένη

Τα μεταζωάρια έχουν αρκετούς μηχανισμούς εσωτερικής άμυνας για την επιβίωσή τους. Το εσωτερικό αμυντικό σύστημα εξελίχθηκε παράλληλα με τους οργανισμούς. Το Annelidae έχει κυκλοφορούντα κολοκύτταρα που εκτελούν λειτουργίες συγκρίσιμες με τα φαγοκυτταρικά ανοσοκύτταρα των σπονδυλωτών. Αρκετές μελέτες έχουν δείξει ότι αυτά τα κύτταρα εμπλέκονται σε διαδικασίες φαγοκυττάρωσης, οψωνοποίησης και αναγνώρισης παθογόνων. Όπως και τα μακροφάγα σπονδυλωτών, αυτά τα κυκλοφορούντα κύτταρα που διαπερνούν όργανα από την κοιλότητα του κοιλώματος συλλαμβάνουν ή ενθυλακώνουν παθογόνα, δραστικά είδη οξυγόνου (ROS) και μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ). Επιπλέον, παράγουν μια σειρά από βιοδραστικές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην ανοσολογική απόκριση και εκτελούν λειτουργίες αποτοξίνωσης μέσω του λυσοσωμικού τους συστήματος.

Τα κολοκύτταρα μπορούν επίσης να συμμετέχουν σε λιθικές αντιδράσεις κατά των κυττάρων-στόχων και στην απελευθέρωση αντιμικροβιακών πεπτιδίων. Η μελέτη μας προσδιορίζει ανοσοϊστοχημικά κολοκύτταρα του Lumbricus terrestris διάσπαρτα στην επιδερμική και στο συνδετικό στρώμα κάτω, τόσο στη διαμήκη όσο και στη στιβάδα του λείου μυός, ανοσοαντιδραστικά για TLR2, CD14 και -Τουμπουλίνη για πρώτη φορά. Το TLR2 και το CD14 δεν εντοπίζονται πλήρως το ένα με το άλλο, υποδηλώνοντας ότι αυτά τα κολοκύτταρα μπορεί να ανήκουν σε δύο διακριτές οικογένειες. Η έκφραση αυτών των ανοσοποιητικών μορίων στα κολοκύτταρα Annelidae επιβεβαιώνει τον κρίσιμο ρόλο τους στο εσωτερικό αμυντικό σύστημα αυτών των πρωτοστόμων Oligochaeta, υποδηλώνοντας μια φυλογενετική διατήρηση αυτών των υποδοχέων. Αυτά τα δεδομένα θα μπορούσαν να παρέχουν περαιτέρω πληροφορίες για την κατανόηση του εσωτερικού αμυντικού συστήματος της Annelida και των πολύπλοκων μηχανισμών του ανοσοποιητικού συστήματος στα σπονδυλωτά.

Τα κολοκύτταρα σχετίζονται στενά με την ανοσία. Τα κολοκύτταρα είναι κύτταρα που σχετίζονται με το ανοσοποιητικό σύστημα. Μπορούν να εκκρίνουν μια ποικιλία ανοσολογικών παραγόντων, όπως κυτοκίνες, ιντερλευκίνες, αντιγόνα και αντισώματα, για να ρυθμίσουν και να ενισχύσουν την ανοσοποιητική ικανότητα του σώματος.

Τα κοελομοκύτταρα διαδραματίζουν ποικίλες ανοσολογικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης των κυτταρικών ανοσοαποκρίσεων ως αντιγονοπαρουσιαστικών κυττάρων, της άμεσης θανάτωσης παθογόνων και μη φυσιολογικών κυττάρων και της συμμετοχής στη ρύθμιση της φλεγμονής και των ανοσολογικών αποκρίσεων. Επιπλέον, ορισμένες μελέτες έχουν δείξει ότι τα κολοκύτταρα μπορούν επίσης να βελτιώσουν την ανοσία σε πιθανά παθογόνα, συσσωρεύοντας κύτταρα μνήμης του ανοσοποιητικού, βελτιώνοντας έτσι την ανοσία του σώματος.

Ως εκ τούτου, η διατήρηση της φυσιολογικής λειτουργίας και της ποσότητας των κελοκυτταρικών κυττάρων είναι ζωτικής σημασίας για την ανοσία του σώματος. Ταυτόχρονα, ρυθμίζοντας και ενισχύοντας την ανοσοποιητική λειτουργία των κελοκυττάρων, μπορεί επίσης να βελτιωθεί η ανοσία του οργανισμού, για την καλύτερη πρόληψη και θεραπεία διαφόρων ασθενειών. Από αυτό, μπορούμε να δούμε τη σημασία της ανοσίας. Το Cistanche μπορεί να ενισχύσει την ανοσία. Το Cistanche είναι πλούσιο σε μια ποικιλία αντιοξειδωτικών ουσιών, όπως βιταμίνη C, βιταμίνη C, καροτενοειδή κ.λπ. Αυτά τα συστατικά μπορούν να καθαρίσουν τις ελεύθερες ρίζες, να μειώσουν το οξειδωτικό στρες και να βελτιώσουν την ανοσία. αντίσταση συστήματος.

Κάντε κλικ στα οφέλη του σωληνίσκου cistanche

Λέξεις-κλειδιά

Annelid, Coelomocytes, Earthworm, Evolution, Immunity.

Εισαγωγή

Οι εσωτερικοί αμυντικοί μηχανισμοί επιτρέπουν την επιβίωση του ξενιστή στο μεταζώο. Αυτοί οι μηχανισμοί γίνονται όλο και πιο περίπλοκοι καθώς οι οργανισμοί εξελίσσονται. Σε αντίθεση με τα δευτεροστόμια των σπονδυλωτών, τα πρωτόστομα στερούνται προσαρμοστικής ανοσίας, βασίζοντας την άμυνά τους στην έμφυτη ανοσία [56]. Η αρχική γραμμή άμυνας κατά των βακτηρίων και των μικροοργανισμών στα σπονδυλωτά είναι η γρήγορη ενεργοποίηση των έμφυτων κυττάρων και μορίων του ανοσοποιητικού. Πρόσφατα, τα ασπόνδυλα έχουν γίνει υποψήφιοι για ανάλυση έμφυτης ανοσίας για να αποκαλύψουν στρατηγικές και πολυπλοκότητες της προσαρμοστικής ανοσοαπόκρισης των σπονδυλωτών. Τα ασπόνδυλα έχουν αναπτύξει μια ποικιλία ενεργών ανοσολογικών μηχανισμών, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής αντιμικροβιακών πεπτιδίων, της πήξης, της φαγοκυττάρωσης και των αντιδράσεων ενθυλάκωσης [20, 24]. Αυτοί οι μηχανισμοί εξαρτώνται από τους «υποδοχείς αναγνώρισης προτύπων» (PRRs), έμφυτα άνοσα μόρια που μπορούν να διακρίνουν τον «εαυτό» από τα «μη εαυτού» συστατικά της μεμβράνης.

Η αναγνώριση των «σχετιζόμενων με το παθογόνο μοριακών μοτίβων» (PAMPs) ρυθμίζει την έναρξη των βασικών μονοπατιών σηματοδότησης, μέχρι την ενεργοποίηση γονιδίων που κωδικοποιούν φλεγμονώδεις μεσολαβητές, αντιμικροβιακά πεπτίδια και ρυθμιστές φαγοκυττάρωσης [32]. Τα ολιγοχαίτια annelids (γαιοσκώληκες) έχουν γίνει πρότυπο για τη συγκριτική ανοσολογία και, όπως οι βδέλλες, χρησιμοποιούνται για την επίγεια και υδάτινη περιβαλλοντική βιοπαρακολούθηση (B.-T. [48, 52, 53, 72]. Οι γαιοσκώληκες είναι εφοδιασμένοι με έμφυτο, εξαιρετικά ανεπτυγμένο και αποτελεσματικούς αμυντικούς μηχανισμούς έναντι επικίνδυνων περιβαλλοντικών μικροοργανισμών Η πρώτη μηχανική-βιολογική γραμμή άμυνας, που διαχωρίζει το σώμα των annelids από το εξωτερικό περιβάλλον, είναι το tegument, που αποτελείται από μια επιδερμίδα και ένα μυϊκό στρώμα.Έχει μια επιδερμίδα με ένα λεπτό στρώμα βλεννοπολυσακχαρίτες και πρωτεΐνες, που δρουν ως αντιμικροβιακός φραγμός [20].

Στους γαιοσκώληκες, το κυτταρικό και το χυμικό ανοσοποιητικό σύστημα συνεργάζονται για πρώτη φορά στην εξέλιξη του μεταζώου. Το υγρό στην κοιλότητα του κοιλώματος πιστεύεται ότι είναι υπεύθυνο για τις χυμικές ανοσολογικές δραστηριότητες. Η κοιλωματική κοιλότητα των γαιοσκωλήκων είναι γεμάτη με υγρά που περιέχουν ελεύθερα και περιπλανώμενα κολοκύτταρα και τα χρωματισμένα συσσωματώματά τους, που ονομάζονται καφέ σώματα, ένα προϊόν της ενθυλάκωσης των εισβαλλόντων βακτηρίων και υπολειμμάτων σωματιδίων. Αρκετές βιολογικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένων των αιμολυτικών, πρωτεολυτικών, κυτταροτοξικών και αντιβακτηριακών εκτελούνται από το κολομικό υγρό των γαιοσκωλήκων [19, 24, 29]. Το coelom επικοινωνεί απευθείας με το εξωτερικό περιβάλλον μέσω των ραχιαίων πόρων και των συζευγμένων νεφριδιακών σωληναρίων, που εκκρίνουν τους μεταβολίτες. Αυτοί οι πόροι εμπλέκονται επίσης στην εξάλειψη των βακτηρίων και των εξαντλημένων κελομοκυττάρων. Υπό συνθήκες στρες, το κελωμικό υγρό και τα αιωρούμενα κύτταρα μπορούν να αποβληθούν γρήγορα από την αύξηση της ενδοκολονικής πίεσης [24].

Τα κολοκύτταρα των γαιοσκωλήκων είναι απαραίτητο στοιχείο της κυτταρικής έμφυτης ανοσίας. Αυτά τα κύτταρα μοιάζουν με λευκοκύτταρα σπονδυλωτών τόσο στη μορφολογία όσο και στη λειτουργία [33]. Τα κολοκύτταρα εκτελούν ένα ευρύ φάσμα εργασιών, συμπεριλαμβανομένης της κυτταροτοξικότητας των κυττάρων, της ενθυλάκωσης και της φαγοκυττάρωσης. Μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριους υποπληθυσμούς: τα μελανοκύτταρα και τα αμοιβοκύτταρα (υαλικά και κοκκώδη) [33]. Τα υαλικά και τα κοκκώδη αμοιβοκύτταρα εμπλέκονται στη φαγοκυττάρωση και την ενθυλάκωση, εκφράζοντας διάφορα PRR [23, 60]. Αυτά τα κυκλοφορούντα κύτταρα που μεταναστεύουν στους ιστούς από την κοιλότητα του κοιλώματος είναι πολύ παρόμοια με τα μακροφάγα σπονδυλωτών, που καταβροχθίζουν ή ενθυλακώνουν παθογόνα, τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) και το μονοξείδιο του αζώτου (NO) [39]. Τα ελεοκύτταρα παράγουν ένα ευρύ φάσμα βιοδραστικών πρωτεϊνών που εμπλέκονται στη χυμική ανοσολογική απόκριση και επίσης στην αποτοξίνωση του σώματος μέσω του λυσοσωμικού τους συστήματος [24]. Τα κολοκύτταρα μπορούν να συμμετέχουν σε λιθικές αντιδράσεις κατά των κυττάρων-στόχων και στην απελευθέρωση αντιμικροβιακών πεπτιδίων. Μεταξύ των μηχανισμών του ανοσοποιητικού συστήματος, τα πειράματα μεταμόσχευσης έχουν δείξει την ύπαρξη αυτοαναγνώρισης στους γαιοσκώληκες [28].

Τα ανελοειδή κολοκύτταρα σχηματίζουν γρήγορα ανοσοποιητικούς μηχανισμούς έναντι βακτηρίων, παρασίτων και ζυμομυκήτων μέσω κυτταρικών αντιδράσεων [59]. Αυτή η ταχεία απόκριση προκαλείται από διαλυτά αντιβακτηριακά μόρια, όπως η λυσοζύμη, η λυσενίνη και η λουμπρικίνη [22, 42, 68]. Ιδιαίτερα συντηρημένα ανοσολογικά μόρια, όπως δείκτες κυτταρικής επιφάνειας, ανακαλύφθηκαν σε κυτταροκύτταρα χρησιμοποιώντας κυτταρομετρία για ανάλυση. Συγκεκριμένα, τα κολοκύτταρα αντέδρασαν με ειδικά για θηλαστικά αντισώματα, παρουσιάζοντας επιφανειακή θετικότητα στα αντισώματα anti-CD11a, CD45RA, CD45RO, CDw49b, CD54, b2-M και Ty{12}} [30, 34].

Η μελέτη μας στοχεύει να αξιολογήσει ανοσοϊστοχημικά την παρουσία TLR2, CD14 και -Τουμπουλίνης για πρώτη φορά σε κελοκύτταρα του Lumbricus terrestris (Linnaeus, 1758), ενός ευρέος, πολλαπλών τμημάτων, κυλινδρικού γαιοσκώληκα που ανήκει στην οικογένεια Lumbricidalidae, (An) , ερμαφρόδιτος, μήκους 8 έως 10 cm [55]. Η βελτίωση της γνώσης του εσωτερικού συστήματος άμυνας των ασπόνδυλων μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της πιο εξελιγμένης ανοσίας των σπονδυλωτών και, κατά συνέπεια, στην εξέλιξη της ανοσολογικής απόκρισης [63].

Υλικά και μέθοδοι

Προετοιμασία δειγμάτων και ιστού

Τα δείγματα Lombricus terrestris προέρχονται από το εργαστήριο μας Histotheca. Προηγουμένως, μεταφέρθηκαν σε μη μολυσμένο ανοιχτό πεδίο και εγκλιματίστηκαν για δύο εβδομάδες σε φρέσκο ​​έδαφος, όπως αναφέρεται από τους Licata et al. [51], και στη συνέχεια παρασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας τις τυπικές μεθόδους για μικροσκοπία φωτός. Τα δείγματα βυθίστηκαν σε ανοσοποιητικό (παραφορμαλδεΰδη 4 τοις εκατό ) (05-W01030705, BioOptica Milano SpA, Μιλάνο, Ιταλία) για δύο ώρες. Στη συνέχεια, υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με μια κλίμακα αφυδάτωσης αιθανόλης (από 30 έως 100 τοις εκατό αιθανόλης) και στη συνέχεια προετοιμάστηκαν για συμπερίληψη σε παραφίνη χρησιμοποιώντας ξυλόλιο.

Αφού συμπεριλήφθηκαν, δύο λεπτές τομές 3-5 μm κομμένες με περιστροφικό μικροτόμο τοποθετήθηκαν σε κάθε διαφάνεια.

Ιστολογία

Για την επεξεργασία των διαφανειών χρησιμοποιήθηκαν μορφολογικές και ιστοχημικές κηλίδες [4, 6]. Οι φέτες στη συνέχεια ενυδατώθηκαν με τη χρήση διαλυμάτων προοδευτικής αλκοόλης (από 100 έως 30 τοις εκατό αιθανόλης), σε απεσταγμένο νερό αφού αποπαραφινώθηκαν σε ξυλόλιο [17], G. [75], στη συνέχεια, χρωματίστηκαν χρησιμοποιώντας τρίχρωμο Mallory και AB/PAS [3] . Μετά τη χρώση, τα πλακίδια τοποθετήθηκαν χρησιμοποιώντας Eukitt (BioOptica Milano SpA, Μιλάνο, Ιταλία, Ευρώπη). Τα δεδομένα για τα στελέχη που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη μελέτη περιλαμβάνονται στον Πίνακα 1.

Ανοσοφθορισμός

Οι αποπαραφνισμένες τομές υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με διάλυμα βοριοϋδριδίου του νατρίου 5 τοις εκατό για την εξάλειψη του αυτοφθορισμού, στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε ένα διάλυμα 2,5 τοις εκατό αλβουμίνης ορού βοοειδών (BSA) και στη συνέχεια οι φέτες επωάστηκαν όλη τη νύχτα με πρωτογενή αντισώματα έναντι των TLR2, CD14 και -Tubulin [40 ]. Μετά από αυτό, πραγματοποιήθηκε η επώαση των δευτερογενών αντισωμάτων. Για να αποφευχθεί η λεύκανση, οι φέτες τοποθετήθηκαν χρησιμοποιώντας υδατικό μέσο στερέωσης Fluoromount™ (Sigma-Aldrich, Taufkirchen Γερμανία, Ευρώπη). Τα πειράματα διεξήχθησαν χωρίς τα πρωτεύοντα αντισώματα ως αρνητικός έλεγχος (τα δεδομένα δεν φαίνονται). Για να επιβεβαιωθεί ότι τα πρωτεύοντα αντισώματα ήταν ανοσοθετικά, χρησιμοποιήθηκαν ιστοί δέρματος αρουραίου ως θετικός έλεγχος (τα δεδομένα δεν φαίνονται) [5, 47, 74].

Οι τομές αναλύθηκαν κάτω από ένα ομοεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης λέιζερ Zeiss LSM DUO με μονάδα META (Carl Zeiss MicroImaging GmbH, Jena, Γερμανία, Ευρώπη) με λέιζερ ηλίου-νέον (543 nm) και αργού (458 nm) διαφορετικών μηκών κύματος [7] . Για τη βελτίωση των εικόνων χρησιμοποιήθηκε το Zen 2011 (λογισμικό LSM 700 Zeiss, Oberkochen, Γερμανία, Ευρώπη). Χρησιμοποιώντας το Adobe Photoshop CC έκδοση 2019 (Adobe Systems, San Jose, CA, USA) οι ψηφιακές εικόνες συγχωνεύτηκαν σε ένα σύνθετο σχήμα. Οι καμπύλες έντασης φθορισμού στη συνέχεια αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας τη λειτουργία "Προφίλ οθόνης" Zen 2011 [58]. Λεπτομέρειες σχετικά με τα αντισώματα συνοψίζονται στον Πίνακα 2.

Ποσοτική ανάλυση

Τα δεδομένα συγκεντρώθηκαν για την ποσοτική ανάλυση μέσω της εξέτασης δέκα ενοτήτων και είκοσι πεδίων ανά δείγμα. Η θετικότητα των κυττάρων και ο αριθμός αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό ImageJ 1.53e. Ο αριθμός των κολοκυττάρων που είναι θετικά για TLR2, CD14 και -Τουμπουλίνη μετρήθηκε χρησιμοποιώντας SigmaPlot έκδοση 14.0 (Systat Software, San Jose, CA, USA). Τα κανονικά κατανεμημένα δεδομένα αναλύθηκαν χρησιμοποιώντας μονόδρομη ANOVA και ένα Student's t-test. Αναφέρονται μέσες τιμές και τυπικές αποκλίσεις (SD) του αριθμού των ανοσοαντιδραστικών κελοκυτταρικών κυττάρων: ** p Μικρότερο ή ίσο με 0.01, * p Μικρότερο ή ίσο με 0,05.

Αποτελέσματα

Ο γαιοσκώληκας Lumbricus terrestris έχει ένα μονοστρωματικό επιθήλιο και μια καλυπτική ινώδη επιδερμίδα που αποτελούν την επιδερμίδα. Οι συνδετικοί και μυϊκοί ιστοί που αποτελούν το μεγαλύτερο μέρος του τοιχώματος του σώματος βρίσκονται κάτω από την επιδερμίδα. Το επιδερμικό επιθήλιο διατηρεί την κολλαγόνο επιδερμίδα ξεχωριστή από τον υπόλοιπο οργανισμό και είναι υπεύθυνο για την παραγωγή αυτού του κολλαγόνου της επιδερμίδας. Η επιδερμίδα, η επιδερμίδα, ο διαμήκης μυς και ο κυκλικός μυς είναι όλα ορατά με ιστολογική εξέταση της διατομής του τοιχώματος του σώματος των γαιοσκωλήκων. Η επιδερμίδα είναι μορφολογικά καλά καθορισμένη. Είναι είτε ένα μόνο επιθηλιακό στρώμα είτε ψευδοστρωμάτωση. Αποτελείται από υποστηρικτικά, βασικά, αδενικά και αισθητήρια κύτταρα (Εικ. 1). Η ανάλυση ανοσοφθορισμού, στην παρατήρηση με ομοεστιακό μικροσκόπιο, δείχνει θετικά κολοκύτταρα για TLR2 (Εικ. 2, 3), CD14 (Εικ. 2) και -Τουμπουλίνη (Εικ. 3), διάσπαρτα στην επιδερμική και στο συνδετικό στρώμα κάτω, και στα δύο το διαμήκη και στο στρώμα του λείου μυός. Τα TLR2 και CD14 δεν είναι πλήρως εντοπισμένα μεταξύ τους, υποδηλώνοντας ότι αυτά τα κολοκύτταρα μπορεί να ανήκουν σε δύο διακριτές οικογένειες (Εικ. 2). Επιπλέον, τα βλεννώδη αδενικά κύτταρα ήταν θετικά σε τουμπουλίνη στην επιδερμίδα (Εικ. 3). Αναλύοντας τη λειτουργία "προφίλ οθόνης" του ομοεστιακού μικροσκοπίου, επιβεβαιώσαμε τις κορυφές φθορισμού του εντοπισμού μεταξύ των ελεγμένων αντισωμάτων.

Η ποσοτική ανάλυση αποκάλυψε παρόμοιο αριθμό θετικών κελοκυτταρικών κυττάρων για τα μεμονωμένα αντισώματα που δοκιμάστηκαν, όπως φαίνεται στον Πίνακα 3.

Συζήτηση

Οι αποκρίσεις του ξενιστή έναντι των εισβολέων παθογόνων είναι φυσιολογικοί μηχανισμοί που ανήκουν σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Από την εμφάνιση των πρώτων ευκαρυωτικών κυττάρων, αρκετές αμυντικές διεργασίες έχουν εξελιχθεί για να εγγυηθούν την ακεραιότητα των κυττάρων, την ομοιόσταση και την επιβίωση του ξενιστή [25]. Τα ασπόνδυλα έχουν αναπτύξει μια σειρά αμυντικών αποκρίσεων που αναγνωρίζουν και απομακρύνουν αποτελεσματικά ξένα υλικά, μικρόβια ή παράσιτα. Ενώ τα χορδοειδή έχουν προσαρμοστική ανοσία, τα λοφωτροχόζωα ως γαιοσκώληκες βασίζονται κυρίως σε εγγενή ανοσοκύτταρα, όπως τα φαγοκύτταρα (αμοιβοκύτταρα, κολοκύτταρα), που περιλαμβάνουν φυλογενετικά διατηρημένα PRR για να μεσολαβήσουν στην ανοσοαπόκριση [41]. Οι υποδοχείς σαρωτής, οι TLRs και οι υποδοχείς τύπου Nod (NLRs) είναι εξέχοντες εκπρόσωποι στα ασπόνδυλα. Μετά τη δέσμευση υποδοχέα-προσδέματος, η μεταγωγή σήματος ξεκινά έναν πολύπλοκο καταρράκτη κυτταρικών αντιδράσεων, που οδηγεί στην παραγωγή ενός ή περισσότερων μορίων τελεστών που εμπλέκονται στην ανοσολογική απόκριση [61]. Η κολομική κυτταρολυτική πρωτεΐνη (CCF), η πρωτεΐνη που δεσμεύει λιποπολυσακχαρίτες (EaLBI/BPI) και ο υποδοχέας EaTLR τύπου Toll είναι οι τρεις τύποι PRR που έχουν εντοπιστεί στους γαιοσκώληκες μέχρι στιγμής [65, 66]. Το CCF έχει ταυτοποιηθεί και χαρακτηριστεί ως ανοσομόριο του κελωμικού υγρού και των κολοκυττάρων της Eisenia foetida (Savigny, 1826). Το CCF, που συνδέεται με τα μικροβιακά αντιγόνα, μπορεί να πυροδοτήσει τον καταρράκτη της προφαινολοοξειδάσης, έναν σημαντικό ανοσοποιητικό μηχανισμό ασπόνδυλων που επίσης ασκεί οψωνοποιητικές ιδιότητες, προάγοντας έτσι τη φαγοκυττάρωση [18, 35].

Οι TLRs είναι εξελικτικά διατηρημένοι υποδοχείς αναγνώρισης μεμβράνης [9, 15] που αναγνωρίζουν ξένα αντιγόνα χρησιμοποιώντας PAMPs [2] και συμβάλλουν στη ρύθμιση της ανοσολογικής απόκρισης [8, 9, 11, 36]. Οι Bodó et al. [24] έδειξε την παρουσία του TLR σε κολοκύτταρα ενός ανηλιωμένου ολιγοχαίτη Eisenia andrei (Bouché, 1972) [24]. Skanta et al. (2013) απομόνωσε τον γαιοσκώληκα TLR (EaTLR) από το E. andrei. Η υψηλή ενδοειδική ποικιλομορφία αυτού του υποδοχέα υποδεικνύει την παρουσία αρκετών γονιδίων TLR εντός του γονιδιώματος του Ε. andrei. Σύμφωνα με φυλογενετική έρευνα, ένα TLR από το ανηλιοειδές πολυχαίτη Capitella teleta (Blake, Grassle και Eckelbarger, 2009), το EaTLR και το TLR των μαλακίων και των εχινόδερμων μοιράζονται πολλές ομοιότητες [66]. Οι Prochazkova et al. τόνισε το EaTLR και το σύμπλεγμα πολλαπλής κυστεΐνης (MCC) EaTLR που εκφράζεται σε όλους τους ιστούς του σώματος των γαιοσκωλήκων. Το πρώτο είναι ιδιαίτερα άφθονο στο πεπτικό σύστημα, ενώ το δεύτερο μπορεί να δράσει στην εμβρυϊκή ανάπτυξη και στην απόκριση κατά των παρασίτων [61]. Επιπλέον, η παρουσία του στα κελοκύτταρα μπορεί να υπερεκφραστεί λόγω της βακτηριακής συσσώρευσης [66]. Τα κολοκύτταρα του Lumbricus terrestris ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν τα μονοκύτταρα in vitro ως μη εαυτά τους, επιβεβαιώνοντας την ικανότητά τους για ανοσολογική αναγνώριση [62]. Μελέτες μεταγραφικής επιβεβαιώνουν την παρουσία 18 TLRs στη μαρίνα πολυχαίτη ανελιδών Arenicola (Linnaeus, 1758) [67].

Έχουμε αποδείξει προηγουμένως την παρουσία του TLR2 σε αρκετά σπονδυλωτά [4, 11, 12, 16, 46, 54] και ουροχορδοειδή [14, 45].

Μετά από αυτά τα δεδομένα, η μελέτη μας χαρακτήρισε για πρώτη φορά ανοσοϊστοχημικά TLR2 σε κολοκύτταρα του Lumbricus terrestris. Εντοπίσαμε το TLR2/CD14 και το TLR2/ -Τουμπουλίνη, επιβεβαιώνοντας δύο κυτταρικούς τύπους κολοκυττάρων, όπως αναφέρεται από τον Engelmann [33]. Δεν εντοπίστηκαν όλα τα κολοκύτταρα για τα αντισώματα που δοκιμάστηκαν, υποδηλώνοντας μια πιθανή λειτουργική και δομική διαφοροποίηση αυτών των κυττάρων. Αν και δεν υπάρχουν πειραματικά στοιχεία, η παρουσία TLR2/CD14 εντοπιζόμενων κελοκυτταρικών κυττάρων μπορεί να υποδηλώνει ότι αυτά τα κύτταρα θα μπορούσαν να είναι αμοιβοκύτταρα που εμπλέκονται στη φαγοκυττάρωση, ενώ τα κολοκύτταρα που εκφράζουν μόνο TLR μπορεί να είναι κύτταρα μελανοκυττάρων που εμπλέκονται στην ανοσολογική απόκριση αλλά δεν εκτελούν φαγοκυτταρικές λειτουργίες [1, 37 , 38], SJ [49, 50], σελ., [57, 71]. Παρά τους Bodó et al. υποδηλώνοντας την απουσία TLR σε μελανοκύτταρα E. andrei χρησιμοποιώντας qPCR [23], TLR2-θετικά μελανοκύτταρα ανιχνεύονται στο L. terrestris, υποδηλώνοντας μια διαφορά μεταξύ των ειδών γαιοσκωλήκων, όπως έχει ήδη υποτεθεί σε μια πυρηνική γονιδιωματική βάση [64].

Μια μελέτη από τους Eguielor et al. [31] στη βδέλλα Glossiphonia complanata (Linnaeus, 1758) αναγνώρισε μορφολογικά και ιστοχημικά τρεις κύριους τύπους κυττάρων (κύτταρα που μοιάζουν με μακροφάγους, κύτταρα που μοιάζουν με ΝΚ, κοκκιοκύτταρα τύπου Ι και ΙΙ) χρησιμοποιώντας διαφορετικούς αντι-ανθρώπινους δείκτες σε ποντίκια ειδικούς για τα μακροφάγα CD14 και CD61 [44], και ΝΚ κύτταρα CD56 και CD57 [43]. Αυτή η διασταυρούμενη αντιδραστικότητα σε αντισώματα που δημιουργούνται κατά των αντιγόνων CD θηλαστικών συμφωνεί με τα δεδομένα της βιβλιογραφίας σχετικά με τις φυλογενετικές συσχετίσεις μεταξύ annelids και σπονδυλωτών [21, 30] και θα μπορούσε να είναι ένα παράδειγμα της εξελικτικής διατήρησης αυτών των ανοσομορίων.

Αντισώματα ποντικού κατά του ανθρώπου κατά του CD24, του παράγοντα κατά της νέκρωσης όγκων (TNF)-, του αντι-CD45RA και του αντι-CD45RO έχουν εντοπιστεί στις επιφάνειες των κελοκυτταρικών κυττάρων του γαιοσκώληκα Eisenia foetida [30, 34], υποδηλώνοντας ότι αυτά τα μόρια είναι εξαιρετικά συντηρημένο κατά τη φυλογένεση. Αυτές οι μελέτες είναι συνεπείς με προηγούμενες έρευνες που έδειξαν ότι τα επιφανειακά αντιγόνα κελομοκυττάρων αντιδρούν διασταυρούμενα με αντισώματα έναντι CD14, CD11b και CD11c που παράγονται σε θηλαστικό Temiste petricola (Amor, 1964), χαρακτηρίζοντας τα φαγοκύτταρα θετικά σε αντισώματα αντι-CD14, CD11b και CD11c. ]. Με αυτά τα δεδομένα, τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι τα φαγοκυτταρικά κύτταρα ανοσοαντιδρούν στο CD14 στο Lumbricus terrestris.

Επιπλέον, δείξαμε την ανοσοθετικότητα των κολοκυττάρων στην -Τουμπουλίνη, που εντοπίζεται με TLR2, δείχνοντας μια σύνδεση μεταξύ του κυτταροσκελετού, των μικροσωληνίσκων και της έμφυτης ανοσοαπόκρισης που μεσολαβεί ο TLR2. Ο εντοπισμός των TLR2 και -Tubulin επιβεβαιώνει τη συμμετοχή της τουμπουλίνης στη μεταφορά των TLRs στην επιφάνεια της μεμβράνης. Μια μελέτη από τους Heli Uronen-Hansson et al. [70] εμφάνισε εκτεταμένη σωληναριακή έκφραση των TLR2 και TLR4 σε εσωτερικά και εξωτερικά μονοκύτταρα καθώς και σε δενδριτικά κύτταρα. Δεδομένου ότι αυτοί οι υποδοχείς είναι εντοπισμένοι με -Τουμπουλίνη και συνδέονται απευθείας με το σύμπλεγμα Golgi, οι μικροσωληνίσκοι μπορεί να χρησιμεύσουν ως αγωγός για τη μεταφορά των κυστιδίων TLR [70]. Η τουμπουλίνη είναι επίσης παρούσα στην επιδερμίδα, βοηθώντας στη διατήρηση της ακεραιότητάς της [27] και παρεμβαίνοντας στην επούλωση των πληγών [73], βοηθώντας έτσι το έμφυτο ανοσοποιητικό σύστημα, όπως αναφέρεται επίσης από μελέτες για το Nematoda Caenorhabditis elegans (Maupass, 1900) [27, 69].

Ο εντοπισμός, που επιβεβαιώνεται από τη λειτουργία "προφίλ οθόνης" του ομοεστιακού μικροσκοπίου, επιβεβαιώνει τα αποτελέσματα που προέκυψαν, τονίζοντας την κορυφή του φθορισμού που αντιστοιχεί στη σύνδεση των αντισωμάτων στα αντίστοιχα αντιγόνα.

Συμπερασματικά, η μελέτη μας προσδιορίζει με ομοεστιακή μικροσκοπία κολοκύτταρα ανοσοαντιδραστικά σε TLR2, CD14 και -Τουμπουλίνη για πρώτη φορά στο Oligochaeta annelid Lumbricus terrestris. Αυτά τα δεδομένα όχι μόνο επικυρώνουν τη σημαντική εξελικτική διατήρηση αυτών των μορίων, αλλά επίσης εμβαθύνουν τις γνώσεις μας για το εσωτερικό σύστημα άμυνας των ασπόνδυλων, ιδιαίτερα των ανελιδών, και μπορεί να παρέχουν χρήσιμες ενδείξεις για μελλοντικές μελέτες, βελτιώνοντας τη μελέτη των πολύπλοκων έμφυτων ανοσοποιητικών μηχανισμών του ανώτερα σπονδυλωτά.

Δήλωση του συμβουλίου θεσμικής αναθεώρησης

Η δεοντολογική αναθεώρηση και η έγκριση απορρίφθηκαν για αυτήν τη μελέτη επειδή δεν εφαρμόστηκαν πειραματικές διαδικασίες στα δείγματα.

Συνεισφορές συγγραφέων

Conceptualization, Alessio Alesci; επίσημη ανάλυση, Alessio Alesci και Angelo Fumia. έρευνα, Alessio Alesci, Gioele Capillo, Angelo Fumia, Marco Albano, Emmanuele Messina, Nunziacarla Spanò, Simona Pergolizzi και Eugenia Rita Lauriano. επιμέλεια δεδομένων, Alessio Alesci, Gioele Capillo, Angelo Fumia, Marco Albano, Emmanuele Messina, Nunziacarla Spanò, Simona Pergolizzi και Eugenia Rita Lauriano. συγγραφή — προετοιμασία πρωτότυπου σχεδίου, Alessio Alesci. συγγραφή—κριτική και επιμέλεια, Alessio Alesci, Gioele Capillo, Nunziacarla Spanò, Simona Pergolizzi και Eugenia Rita Lauriano. οπτικοποίηση, Alessio Alesci και Angelo Fumia. επίβλεψη, Eugenia Rita Lautiano. Όλοι οι συγγραφείς έχουν διαβάσει και έχουν συμφωνήσει με τη δημοσιευμένη έκδοση του χειρογράφου.

Χρηματοδότηση

Αυτή η έρευνα δεν έλαβε εξωτερική χρηματοδότηση.

Διαθεσιμότητα δεδομένων και υλικών

Τα δεδομένα που παρουσιάζονται σε αυτή τη μελέτη είναι διαθέσιμα στο άρθρο.

Δηλώσεις

Έγκριση δεοντολογίας και συναίνεση συμμετοχής

Δεν εφαρμόζεται.

Ανταγωνιστικά συμφέροντα

Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι δεν υπάρχει σύγκρουση συμφερόντων.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Aderem A, Underhill DM. Μηχανισμοί φαγοκυττάρωσης σε μακροφάγα. Annu Rev Immunol. 1999, 17(1):593–623. https://doi.org/10.1146/annur ev.immunol.17.1.593.

2. Akira S, Uematsu S, Takeuchi O. Pathogen Recognition and Innate Immunity. Κύτταρο. 2006;124(4):783–801. https://doi.org/10.1016/j.cell.2006.02.015.

3. Alesci A, Albano M, Savoca S, Mokhtar DM, Fumia A, Aragona M, Lo Cascio P, Hussein MM, Capillo G, Pergolizzi S, Spanò N, Lauriano ER. Συνεστιακή ταυτοποίηση των ανοσολογικών μορίων σε κύτταρα δερματικών λεσχών του Zebrafsh (Danio rerio, Hamilton 1882) και ο πιθανός ρόλος τους στην ανοσία. Βιολογία. 2022; 11(11):1653. https://doi.org/10.3390/biology11111653.

4. Alesci A, Capillo G, Fumia A, Messina E, Albano M, Aragona M, Lo Cascio P, Spanò N, Pergolizzi S, Lauriano ER. Συνεστιακός Χαρακτηρισμός Εντερικών Δενδριτικών Κυττάρων από Μυξίνες έως Τηλεόστους. Βιολογία. 2022;11(7):1045.https://doi.org/10.3390/biology11071045.

5. Alesci A, Capillo G, Mokhtar DM, Fumia A, D'Angelo R, Lo Cascio P, Albano M, Guerrera MC, Sayed RKA, Spanò N, Pergolizzi S, Lauriano ER. Έκφραση του αντιμικροβιακού πεπτιδίου Piscidin1 σε βράγχια μαστοκύτταρα του Giant Mudskipper Periophthalmodon schlosseri (Pallas, 1770). Int J Mol Sci. 2022;23(22):13707. https://doi.org/10.3390/ijms232213707.

6. Alesci A, Cicero N, Fumia A, Petrarca C, Mangifesta R, Nava V, Lo Cascio P, Gangemi S, Di Gioacchino M, Lauriano ER. Ιστολογική και χημική ανάλυση βαρέων μετάλλων σε νεφρούς και βράγχια βράγχια: Κέντρα μελανομακροφάγων και κύτταρα ράβδου ως περιβαλλοντικοί βιοδείκτες. Τοξικά. 2022; 10 (5): 218. https://doi.org/10.3390/toxics10050218.

7. Alesci, A., Fumia, A., Miller, A., Calabrò, C., Santini, A., Cicero, N., & Lo Cascio, P. (2022). Η σπιρουλίνα προάγει τη συσσώρευση μακροφάγων στο ήπαρ ζέβρα (Danio rerio). Nat Prod Res, 1–7. https://doi.org/10.1080/14786419. 2022.2089883.

8. Alesci, A., Gitto, M., Kotańska, M., Lo Cascio, P., Miller, A., Nicosia, N., Fumia, A., & Pergolizzi, S. (2022). Ανοσογονικότητα, αποτελεσματικότητα, ασφάλεια και ψυχολογικός αντίκτυπος των εμβολίων mRNA του COVID-19. Human Immunol, S0198885922001586. https://doi.org/10.1016/j.humimm.2022.08.004.

9. Alesci, A., Lauriano, ER, Aragona, M., Capillo, G., & Pergolizzi, S. (2020). Σήμανση των κυττάρων Langerhans σπονδυλωτών, από ψάρια έως θηλαστικά. Acta Histochemica, 122(7): 151622. https://doi.org/10.1016/j.acthis.2020.151622.

10. Alesci A, Lauriano ER, Fumia A, Irrera N, Mastrantonio E, Vaccaro M, Gangemi S, Santini A, Cicero N, Pergolizzi S. Σχέση μεταξύ ανοσοκυττάρων, κατάθλιψης, στρες και ψωρίασης: Θα μπορούσε η χρήση φυσικών προϊόντων Να είστε χρήσιμοι; Μόρια. 2022;27(6):1953.

11. Alesci, A., Pergolizzi, S., Capillo, G., Lo Cascio, P., & Lauriano, ER (2022). Κύτταρα Rodlet σε νεφρό χρυσόψαρου (Carassius auratus, Linnaeus 1758): Μια μελέτη μικροσκοπίας φωτός και ομοεστιακή. Acta Histochemica, 124(3):151876.

12. Alesci, A., Pergolizzi, S., Fumia, A., Calabrò, C., Lo Cascio, P., & Lauriano, ER (2022). Μαστοκύτταρα στο έντερο χρυσόψαρου (Carassius auratus): Ανοσοϊστοχημικός χαρακτηρισμός. Acta Zoologica.

13. Alesci A, Pergolizzi S, Fumia A, Miller A, Cernigliaro C, Zaccone M, Salamone V, Mastrantonio E, Gangemi S, Pioggia G, Cicero N. Ανοσοποιητικό σύστημα και ψυχολογική κατάσταση εγκύων γυναικών κατά τη διάρκεια του COVID{{1} .Πανδημία: Είναι τα μικροθρεπτικά συστατικά σε θέση να υποστηρίξουν την εγκυμοσύνη; ΘΡΕΠΤΙΚΕΣ ουσιες. 2022;14(12):2534. https://doi.org/10.3390/nu14122534. 14. Alesci, A., Pergolizzi, S., Lo Cascio, P., Capillo, G., & Lauriano, ER (2022). Εντοπισμός αγγειοδραστικού εντερικού πεπτιδίου και ανοσοαντιδραστικών κυττάρων που μοιάζουν με toll υποδοχέα 2 σε ενδοστυλ του ουροχόρδου Styela plicata (Lesueur, 1823). Microsc Res Tech, https://doi.org/10.1002/jemt.24119.

15. Alesci A, Pergolizzi S, Lo Cascio P, Fumia A, Lauriano ER. Νευρωνική αναγέννηση: Συγκριτική επισκόπηση σπονδυλωτών και νέες προοπτικές για νευροεκφυλιστικές ασθένειες. Acta Zoologica. 2021. https://doi.org/10. 1111/αζω.12397.

16. Alesci A, Pergolizzi S, Savoca S, Fumia A, Mangano A, Albano M, Messina E, Aragona M, Lo Cascio P, Capillo G, Lauriano ER. Ανίχνευση εντερικών κυττάρων κύλικας του Broadgilled Hagfsh Eptatretus Cirrhatus (Forster, 1801): Μια συνεστιακή εκτίμηση μικροσκοπίας. Βιολογία. 2022;11(9):1366.https://doi.org/10.3390/biology11091366.

17. Alturkistani HA, Tashkandi FM, Mohammedsaleh ZM. Histological Stains: A Literature Review and Case Study. Global J Health Sci. 2015;8(3):72.https://doi.org/10.5539/gjhs.v8n3p72.

18. Beschin Α, Bilej Μ, Brys L, Torreele Ε, Lucas R, Magez S, De Baetselier Ρ. Convergent evolution of cytokines. Φύση. 1999;400(6745):627–8.https://doi.org/10.1038/23164.

19. Bilej M, De Baetselier P, Beschin A. Αντιμικροβιακή άμυνα του γαιοσκώληκα. Folia Microbiol. 2000;45(4):283–300. https://doi.org/10.1007/BF028 17549.

20. Bilej M, Procházková P, Šilerová M, Josková R (2010) Earthworm Immunity. Στο: Söderhäll K, edotiro. Invertebrate Immunity, Τομ. 708. Βοστώνη: Springer; Π. 66–79). https://doi.org/10.1007/978-1-4419-8059-5_4.

21. Blanco GAC, Escalade AM, Alvarez E, Hajos S. Διέγερση φαγοκυττάρωσης που προκαλείται από LPS στον σκουλήκι Themiste petricola: Πιθανή συμμετοχή ανθρώπινων διασταυρούμενων αντιδραστικών μορίων CD14, CD11B και CD11C. Dev Comp Immunol. 1997, 21 (4): 349-62. https://doi.org/10.1016/ S0145-305X(97)00007-4.

22. Bodó K, Boros Á, Rumpler É, Molnár L, Böröcz K, Németh P, Engelmann P. Identification of novel lubricin homologs in Eisenia andrei earthworms. Dev Comp Immunol. 2019; 90:41–6.

23. Bodó, K., Ernszt, D., Németh, P., & Engelmann, P. (2018). Διακεκριμένα μοριακά αποτυπώματα ανοσοποιητικού και σχετιζόμενα με την άμυνα σε διαχωρισμένα υποσύνολα κελομοκυττάρων των γαιοσκωλήκων Eisenia andrei. Invertebrate Survival J, 338–345.

24. Bodó K, Kellermayer Z, László Z, Boros Á, Kokhanyuk B, Németh P, Engelmann P. Injury-Induced Innate Immune Response Κατά την Αναγέννηση του Τμήματος του Γαιοσκώληκα, Eisenia andrei. Int J Mol Sci. 2021;22(5):2363.

25. Buchmann, K. (2014). Εξέλιξη της έμφυτης ανοσίας: Ενδείξεις από ασπόνδυλα μέσω ψαριών σε θηλαστικά. Σύνορα στην Ανοσολογία.

For more information:1950477648nn@gmail.com