Rejer kan 'vaccinere' sig selv..

Inde i din krop står en hær af immunceller konstant på vagt og holder øje med virus, bakterier og andre uvelkomne gæster.

Hvis en trussel dukker op, kan dit immunforsvar ofte reagere hurtigere anden gang, det møder den. Det er en af grundene til, at vacciner generelt virker så godt.

Men denne form for hukommelse anses normalt for at være noget, der hører hvirveldyr til – ikke rejer.

Rejer har ligesom andre hvirvelløse dyr ikke det antistofbaserede immunforsvar, som mennesker er afhængige af.

I teorien burde det gøre dem særligt sårbare over for gentagne virusangreb. Alligevel tyder forskning på, at rejer kan gøre noget uventet. I de sjældne tilfælde, hvor de overlever et virusangreb, kan de være bedre rustet til det næste.

I mit ph.d.-projekt forsøger jeg at finde ud af, om rejer kan »træne« deres immunforsvar efter en mild infektion. Det er en mulighed, der kan ændre vores opfattelse af immunitet hos dyr uden antistoffer.

Rejer husker tidligere kampe

Rejer har måske ikke antistoffer, men det betyder ikke, at de er forsvarsløse. Deres immunforsvar bygger på en kombination af cellulære reaktioner, antivirale signalveje og molekylære mekanismer, som stadig kan genkende og begrænse en infektion.

I de senere år er forskere begyndt at overveje, om disse forsvarsmekanismer også kan udvise en form for hukommelse, selvom den ser meget anderledes ud end immunologisk hukommelse hos mennesker.

Fænomenet kaldes immun-priming. Kort fortalt betyder det, at det første møde med en sygdomsfremkaldende gæst kan ændre den måde, et hvirvelløst dyr reagerer på senere.

Hos rejer kan det blandt andet involvere RNA-baserede antivirale forsvarsmekanismer, kendt som RNA-interferens eller RNAi.

Her kan små RNA-molekyler genkende tilstedeværelsen af en virus via dens genetiske materiale og hjælpe med at nedbryde det. De griber med andre ord ind i virussets funktion og kan dermed bremse infektionen.

En anden mulighed er, at rester af selve virusset bliver tilbage i dyret og hjælper med at udløse en hurtigere reaktion næste gang.

Et af de nye spor kommer fra det, forskere kalder virusafledt DNA eller viruskopi-DNA. Det vil sige fragmenter af virussets genetiske materiale, som kan blive syntetiseret i værtsorganismen under en infektion.

Nogle forskere har fundet ud af, at disse fragmenter kan bidrage til antiviral beskyttelse, eksempelvis ved at hjælpe med at producere RNA-molekyler, der hæmmer virussets formering.

Men om fragmenterne også fungerer som en varig molekylær hukommelse, ved vi endnu ikke.

Smittede rejer levede længere

For at undersøge dette lavede vi et kontrolleret infektionsforsøg i laboratoriet med raske stillehavsrejer, også kendt som Penaeus vannamei.

Nogle af dem blev først udsat for en ikke-dødelig dosis af Yellow head virus type 1 (YHV1), som er en af de alvorligste virustrusler mod rejeopdræt. Andre forblev raske og fungerede som kontrolgruppe.

Formålet var at undersøge, om en mild første infektion kunne forberede rejerne på et langt kraftigere virusangreb senere.

Derefter fulgte vi rejerne nøje over tid, registrerede deres overlevelse og indsamlede vævsprøver på forskellige tidspunkter i forsøget.

Efter priming-fasen blev de overlevende rejer smittet igen med en højere dosis virus. På den måde kunne vi sammenligne, hvordan primede og ikke-primede dyr håndterede den samme trussel.

Resultaterne er lovende, men foreløbige. Under den anden infektion med den høje dosis levede de rejer, der havde overlevet den første milde infektion, i gennemsnit tre dage længere end de rejer, der ikke tidligere havde været udsat for YHV1.

Ved forsøgets afslutning var dødeligheden dog omtrent den samme i begge grupper. Det tyder på, at den første infektion måske ikke forhindrede et dødeligt sygdomsforløb, men at den midlertidigt kan have bremset sygdommens udvikling.

Vi er stadig i gang med at analysere prøverne for bedre at forstå, hvilken form for molekylær hukommelse der eventuelt er involveret.

En del af et ældgammelt immunforsvar

Ved første øjekast kan rejers immunforsvar virke som et meget snævert forskningsområde. Men i virkeligheden handler det om et langt større spørgsmål: Hvordan forsvarer dyr uden antistoffer sig mod gentagne infektioner?

Det spørgsmål er ikke kun vigtigt for vores forståelse af rejers biologi, men også for vores generelle forståelse af, hvordan immunforsvaret har udviklet sig.

Hvirvelløse dyr som rejer er næsten fuldstændig afhængige af medfødte forsvarsmekanismer. De er gamle i evolutionær forstand og findes overalt i dyreriget – fra orme og insekter til tidlige krebsdyr.

Det klassiske antistofbaserede adaptive immunforsvar opstod langt senere i evolutionen og findes kun hos hvirveldyr. Det opstod for omkring 500 millioner år siden.

Hvis hvirvelløse dyr alligevel kan udvise en form for immunologisk »hukommelse«, tyder det derfor på, at evnen til at huske tidligere infektioner er et meget gammelt evolutionært trick – ikke noget, der først opstod sammen med antistofferne.

Måske kan vi håndtere virus i opdræt

Det har også betydning for opdræt. Virusudbrud er blandt de største trusler mod rejeopdræt.

De medfører store tab for producenterne og skaber alvorlige udfordringer for både fødevareproduktion og dyrevelfærd.

Hvis vi kan forstå, hvordan immun-priming fungerer, kan vi måske på længere sigt udvikle bedre metoder til at styrke rejernes sundhed, før et sygdomsudbrud spreder sig gennem et opdrætsanlæg.

Næste skridt er at gentage vores undersøgelse i større skala med langt flere rejer, så vi kan undersøge, hvor stærk effekten er.

Vi undersøger også både de eksisterende og nye prøver nærmere for virusafledt DNA og små RNA-molekyler.

Det vil hjælpe os med at afgøre, om de rent faktisk fungerer som molekylære »hukommelsesspor«, der hjælper rejerne med at genkende og kontrollere virusset, når det vender tilbage.

Dette forskningsprojekt er støttet af det filippinske ministerium for videnskab og teknologi – Institut for videnskabelig uddannelse (DOST-SEI) gennem et stipendieprogram for studier i udlandet.

Videnskab.dk – Gengivet her på ONN.dk   |  🔎 Artiklen er læst 100 gange