Immunological priming in the wood tiger moth (Parasemia plantaginis)

Hyönteisiin lukeutuu monia merkittäviä tuholaisia, taudinvälittäjiä ja hyödyllisiä lajeja, minkä takia hyönteisten taudit, taudinaiheuttajat ja immuunipuolustus ovat ekologisesta, ekonomisesta ja lääketieteellisestä näkökulmasta tärkeitä tutkimuskohteita. Viimeaikaiset tutkimukset paljastavat hyönteisten ja muiden selkärangattomien immuunijärjestelmien pystyvän erikoistumaan ja luomaan pitkäkestoista immuniteettia. Jälkimmäinen ilmiö tunnetaan tieteellisissä artikkeleissa nimellä ”immunological priming”, jonka voisi kääntää suomeksi esimerkiksi ”immuunipohjustukseksi”. Immuunipohjustus on muistinkaltaista vastustuskykyä, joka auttaa elimistöä puolustautumaan tehokkaammin toistuvia tartuntoja vastaan. Taudinaiheuttajan laukaisemat immuunitoiminnot voivat altistuksen jälkeen pysyä jonkin aikaa aktiivisina, ja pienentää näin myöhemmän tartunnan riskiä. Mikäli tartuntariski on tällöin pienempi samanlaista kuin erilaista taudinaiheuttajaa kohtaan, on immuunipohjustus erikoistunutta. Erikoistuneisuuden havainnollistamiseksi on osoitettava, että immuunipohjustuksen on aktivoinut sen kohteena oleva taudinaiheuttaja. Tässä tutkimuksessa selvitettiin erikoistuneen immuunipohjustuksen mahdollista ilmenemistä täpläsiilikkään (Parasemia plantaginis) toukkien kahdessa peräkkäisessä altistuksessa samalle tai erilaisille Gram-negatiivisille bakteereille. Koebakteereina käytettiin kahta Serratia marcescens -kantaa, joista Db11-kanta on tunnettu hyönteisten taudinaiheuttaja, ja ATCC#13880 ympäristöstä eristetty kanta. Kontrollibakteerina käytettiin taudinaiheuttamiskyvytöntä Escherichia coli K12 -kantaa. Toukat altistettiin bakteereille ensin oraalisesti ravinnon välityksellä, ja viisi päivää myöhemmin injektiolla. Oraalisessa altistuksessa Db11-kannan havaittiin olevan kahta muuta bakteeria huomattavasti virulentimpi. Vaikka Db11 osoittautui tutkimuksen tarkoituksen kannalta liian virulentiksi, immuunipohjustusta havaittiin toukilla, jotka oli oraalisesti altistettu ja injektoitu ATCC#13880-kannalla, kun niiden selviytymistä verrattiin toukkiin, jotka oli altistettu E. coli:lla. Koska E. coli -altistus ei suojannut toukkia ATCC#13880-injektiota vastaan, voitiin immuunipohjustuksen päätellä olevan ATCC#13880-kannalle erikoistunutta. Tutkimuksemme osoitti selkärangattomien immuunijärjestelmän kyvyn erottaa erilaisia Gram-negatiivisia bakteereja toisistaan immuunipohjustuksen yhteydessä.