У высокоранговых голых землекопов нашли увеличенную селезенку

Немецкие ученые заметили, что селезенка у голых землекопов из одной колонии может сильно различаться в размерах. В поисках причины этого различия исследователи выяснили, что у селезенки землекопов есть уникальные особенности, которые не встречаются у других грызунов. Судя по всему, ее функции изменились в ответ на постоянную нехватку кислорода — а вот защищать от инфекций она, вероятно, стала хуже. Зато оказалось, что особи с большой селезенкой, как правило, обладают еще и высоким статусом в колонии. Возможно, размер селезенки немного усиливает их иммунитет и позволяет им прожить подольше. Работа опубликована в журнале Open Biology.

Голые землекопы примечательны не только тем, что живут в десять раз дольше, чем большинство грызунов. В связи с долгой жизнью и необычным местообитанием (подземные тоннели в Африке) они накопили ряд особенностей в работе самых разных органов. У них, например, есть собственные механизмы для защиты клеток от превращения в опухолевые, но слабее работают рецепторы внутреннего уха и механизмы торможения в нервной системе.

Известно так же, что у голых землекопов редко встречаются многие возрастные заболевания, типичные для людей и других млекопитающих. Поэтому можно предположить, что и иммунная система у них приобрела какие-то важные отличия. Кроме того, у других долгоживущих грызунов, слепышей, некоторые особенности уже удалось найти: оказалось, что у них очень короткая иммунологическая память, и благодаря этому они сохраняют больше наивных лимфоцитов, готовых развить иммунный ответ на новую инфекцию.

Группа немецких ученых из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка под руководством Гэри Льюина (Gary R. Lewin) решила выяснить, что происходит с иммунитетом у голых землекопов. Исследователи обратили внимание на то, что живущие у них в лаборатории землекопы умирали в основном от ран, полученных в драках с сородичами. Ученые также заметили, что животных часто приходилось усыплять, потому что эти раны не заживали, и землекопы не могли справиться с занесенной в них инфекцией. Кроме того, уже давно известно, что голые землекопы не справляются с некоторыми не самыми патогенными вирусами, вроде герпеса.

Поэтому авторы работы решили исследовать селезенку голых землекопов. Это важный участник иммунного ответа у взрослых млекопитающих — как правило, в ней покоятся клетки приобретенного иммунитета, лимфоциты, в ожидании своей встречи с антигеном. Также в ней могут образовываться некоторые клетки крови, таким образом она поддерживает красный костный мозг в стрессовых ситуациях.

Сначала исследователи измерили размер селезенки у землекопов — и обнаружили, что он сильно колеблется. Они выделили две группы животных, с маленькой и большой селезенкой: в среднем она занимала у них 0,18 и 0,35 процента массы тела соответственно, то есть разброс относительных значений был больше, чем в два раза.

Как правило, увеличенная селезенка (по крайней мере, у грызунов) свидетельствует о каком-то патологическом процессе, чаще всего о воспалении. У землекопов, как оказалось, это тоже возможно: у животных, которые страдали от ран, полученных в драке, селезенки были самыми большими (до 0,69 процента массы тела). Тем не менее, многие землекопы с крупными (0,35 процента) селезенками не имели ран, а судя по анализам крови, они были здоровы.

Затем авторы работы рассмотрели селезенку землекопов на гистологических препаратах. Оказалось, что в ней, по сравнению с мышиной, меньше места занимает белая пульпа — область, где покоятся лимфоциты. Зато увеличена красная пульпа — зона, которая отвечает за кроветворение и занимается удалением из кровотока старых эритроцитов.

Исследователи предположили, что недостаток белой пульпы может объяснять слабый противовирусный ответ у землекопов. А расширение красной пульпы они предложили считать реакцией на гипоксию. У других млекопитающих селезенка может включаться в производство клеток крови в экстремальных условиях, например, когда организму не хватает кислорода — а поскольку землекопы почти всегда находятся под землей, у них этот механизм мог превратиться в постоянный.

Тем не менее структура селезенки у землекопов не зависела от ее размера. Более того, у землекопов с маленькими и большими селезенками соотношение форменных элементов в крови было одинаковым. Поэтому не получилось объяснить разброс в размерах усиленным кроветворением. Тогда исследователи обратили внимание на социальный статус голых землекопов. Эти животные эусоциальны: в их колонии существует довольно жесткое распределение ролей и функций (размножение, добыча еды, защита колонии и так далее), и высокий статус обычно означает более долгую жизнь. Оказалось, что 75 процентов землекопов с маленькой селезенкой имели самый низкий статус в колонии. Напротив, животные с увеличенной селезенкой часто были высокоранговыми.

Авторы работы заключили, что размер селезенки у землекопа может быть не признаком проблем со здоровьем, а наоборот, показателем силы иммунитета и количества иммунных клеток. Они также предположили, что это позволяет колонии сохранить самых высокостатусных особей, которые, с одной стороны, защищают тоннели от других животных (возможных носителей инфекции), а с другой стороны, не могут изолироваться от «рядовых» землекопов, если те чем-то заболевают.

Похожие результаты ученые когда-то наблюдали и у обезьян: у макак социальный статус тоже оказался связан с иммунитетом. Но в случае землекопов еще предстоит выяснить, какие именно механизмы обеспечивают эту связь. А также — действительно ли именно усиленный иммунитет помогает высокоранговым особям прожить дольше.

Раньше мы писали о том, как ученые смогли измерить у голых землекопов биологический возраст. А еще о том, как у землекопов из разных колоний обнаружили свои диалекты.

Полина Лосева