2023 Författare: Bailey Leapman | [email protected]. Senast ändrad: 2023-05-20 23:02
Pusslet om tullreceptorernas förfäders funktion har lösts. I mer än 25 år har forskare från medicin och biologi studerat toll-receptorer och avslöjat funktioner inom immunförsvar å ena sidan och utvecklingsbiologi å andra sidan. En forskargrupp från Kiel University (Tyskland) rapporterar nu att toll-receptorer främst har tjänat till att identifiera bakterier och kontrollera bakteriell kolonisering av organismer - typiska immunförsvarsfunktioner.
Studien publicerades nu online i Proceedings of the National Academy of Sciences och har konsekvenser för humanmedicinsk forskning.
„När vi studerade cnidarians kunde vi visa att toll-receptorer har varit involverade i immunförsvaret redan i denna evolutionärt gamla filum och att cnidarians därför kan fungera som modellorganismer för human immunologisk forskning", säger Thomas Bosch från Zoological Institute of Kiel University som ledde projektet. Tullreceptorer finns i många djurarter såväl som människor. Cnidarians är praktiska forskningsobjekt, eftersom de lever i vanliga akvarier, har ett enkelt genom och kan enkelt undersökas i experiment. Dessutom, de lever i förening med få typer av bakterier jämfört med människor. Eftersom många grundläggande forskningsfrågor inom medicin inte kan studeras direkt på människor, av etiska och praktiska skäl, kan nu grundläggande forskning på vägtullreceptorer istället utföras med cnidarians.
Med två Nobelpriser tillägnat vägtullsreceptorforskning under senare tid, har ämnet visat sig vara av stor betydelse för vetenskapen och samhället.1985 upptäcktes de så kallade toll-receptorerna först som en nyckelfaktor i embryonal utveckling av fruktflugan (Drosophila melanogaster). För dessa fynd tilldelades Christiane Nüsslein-Volhard, Edward Lewis och Eric Wieschaus 1995 års Nobelpris i medicin. Tullreceptorer fick återigen stor uppmärksamhet inom vetenskapen när forskare upptäckte en ny funktion: hos både fruktflugan och ryggradsdjur - evolutionärt mycket yngre än insekter - hjälpte tullreceptorn till att identifiera bakterier. Biologerna Jules Hoffmann, Bruce Beutler och Ralph Steinmann fick romanpriset för medicin för dessa häpnadsväckande resultat 2011.
Vetenskapligt var den efterföljande frågan: Vilken funktion - reglering av embryonal utveckling eller immunförsvar - var först i utvecklingen? För att lösa detta pussel studerade forskare från Kiel University i samarbete med Max-Planck-Institute of Evolutionary Biology Plön funktionen hos avgiftsreceptorer i en evolutionärt mycket gammal grupp, cnidarians, som har funnits i mer än 600 miljoner år. Forskarna jämförde sjuklighet och bakteriell kolonisering av vanliga och genetiskt modifierade polyper av släktet Hydra. Studien resulterade i starka bevis för immunobiologisk funktion hos tollreceptorerna, vilket antyder att tollreceptorns utvecklingsfunktioner är karakteristiska för insekter, som evolutionärt är mycket yngre.
