הבחנת ספוגים בין עצמי לזר - מערכת החיסון בספוגים

תקציר העבודה:

בסביבתם הטבעית, נמצאים הספוגים במגע עם מספר רב של אורגניזמים מקבוצות שונות. במקרים רבים, המגע שנוצר מעורר תהליך הכרת רקמות, בו מתבצעת ההבחנה בין גורם "עצמי" ל"זר".
תוצאותיה של הבחנה זו יכולות להיות קבלה או אי-קבלת הרקמות המעורבות.
האינטראקציה באזור המגע יכולה להיות מקוטעת, תוך יצירת מבנים מסועפים או רציפה, תוך היווצרות ציפוי עוטף לאורך גבולותיהם הלא מתמזגים של הספוגים. כמו כן יכולה תגובת הספוגים למגע להיות שונה, בהיותה יותר או פחות תקיפה, בהתאם לאופי הפרטים הבאים במגע. מנגנון ההגנה העצמית כולל ייצור מטבוליטים כימיים, אשר משמשים לחיסול מתחרים על מרחב המחייה או אורגניזמים המשבשים את פעילות הסינון של הספוגים.
המבנה הפלסטי של הספוגים, המתבטא בפרגמנטציה של הגוף והפצת פרגמנטים במרחב, מעודד מפגשים על פני שטח הגידול. בנוסף, למרות ההתייחסות לספוגים כאל יצורים ישיבים, ישנם מספר מינים בעלי יכולת תנועה. התנתקותו של ספוג ממקום מושבו אל עבר אתר חדש מעלה את הסתברותם של מפגשים בלתי צפויים . על כן, מפגשים בין ספוגים ותהליך הכרת הרקמות הם אירועים שכיחים בחייהם של הספוגים.
נושא ההבחנה בין "עצמי" ל"זר" נבדק בעיקר במעבדה, באמצעות שיטות הרכבה (Graft) שונות.
ההרכבות יכולות להתבצע בין פרטים שיחסיהם שונים. בעוד הרכבות מסוג Isograft (פרטים מאותו מין וזן) מסתיימות באיחוי\קבלת השתל, בהרכבות בין פרטים שונים Allograf (פרטים מזנים שונים) תתכן קבלה או דחייה, באופן התלוי בזן. לפיכך, התמקדו המחקרים בהרכבות מהסוג האחרון בניסיון להבין ולקבוע כללים לתהליכים המתרחשים.
היבט מעניין של נושא ההכרה בין ספוגים הוא היווצרות כימרות. על פי המידע הקיים כיום, היווצרות כימרות מתרחשת בלפחות 9 ממערכות עולם החי (מממלכות שונות), כאשר עיקר המידע העדכני התקבל מצורבים ומאצטלניים. יצירת כימרות על ידי ספוגים בוגרים, בסביבתם הטבעית, הינו נושא הנתון במחלוקת, בשל בעיות טכניות וקושי בניתוח התוצאות, הטומנת בחובה הגישה הניסיונית. ניסויים מסוימים הראו כי איחוי רקמות מתרחש אך ורק בין פרטים זהים גנטית.
ניסויים אחרים הראו כי האיחוי יכול להתרחש גם בין פרטים שונים. כאשר מדובר בלארוות של ספוגים מסוימים, ישנה עדות מוצקה, לכך שקיים איחוי בין לארוות אחיות (sibling larva) לקבלת ספוג כימרי. על אף קיומו של המידע אודות איחוי לארוות מזה זמן רב יחסית, השלכותיו האקולוגיות ומשמעותו האבולוציונית קיבלו תשומת לב מעטה.

בעבודה זו אדון בהיבטים מרכזיים של נושא התאמת הרקמות וההבחנה בין "עצמי" ל"זר" בספוגים. נושא זה נרחב ביותר ובשנים האחרונות, עם כניסתה של הביולוגיה המולקולרית לשימוש מחקרי גם בתחום זה, מצטיירת תמונה מורכבת מהמצופה. בשל היקפו של הנושא השתדלתי להתמקד באבני הדרך המרכזיות במחקר, ובנושאים הראשיים שנבדקו. הצגתי את העקרונות העומדים בבסיס המערכת החיסונית של הספוגים, שאלות מעניינות המחפשות פתרון גם כיום וכן אספקטים מולקולריים המכוונים אל המשך המחקר בעתיד.

תוכן עניינים:
תוכן
מבוא
ספוגים - רקע
הבחנת ה"עצמי" מה"זר"
אינטראקציה בין זנים שונים של ספוגים
זיכרון חיסוני
שוני בתגובות הכרת הרקמות במהלך מחזור חיי הספוג
יצירת כימרות - טקטיקת הישרדות ?!
היבטים מולקולריים של תגובות ההכרה החיסוניות
דיון מסכם ומבט למחקר עתידי
ביבליוגרפיה
הערת מערכת: בעבודה לא נכתבו הערות שוליים.

מקורות:

Wilson H. V. J. exp. Zool 5: 245-258 (1907) Self/non-self recognition in sponges
Elda Gaino , Giorgio Bavestrello , Giuseppe Magnino Ital J. Zool , 66: (1999) , 299-315 Ontogenetic Variation in sponges Histocompatibility Responses
Micha Ilan and Yossi Loya Biol. Bull (1990) December ; 179 : 279-286 Variability of the immune response in freshwater sponges
VAN-DE-VYVER-G; HOLVOET-S; DEWINT-P JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY (1990) 254(2): 215-227 Histocompatibility responses in fresh-water sponges : a model for studies of cell-cell interactions in natural populations and experimental systems Van de Vyver Invertebrate Historecognition p 1-4 Self and non-self recognition in a calcareous sponge
AMANO-S. Leucandra abratsbo, BIOLOGICAL BULLETIN (WOODS HOLE) (1990) 179(3): 272-278 Somatic cell parasitism and the evolution of somatic tissue compatibility Leo W.Buss Proc.Natl.Acad.Sci. USA Vol 79 pp 5337-5341, September 1982 Do chimeric sponges have improved chances of survival ?
Manuel Maldonado Marine Ecology progress series Vol. 164 : 301-306, 1998 Characteristics of transplantation immunity in the sponge Callyspongia diffusa Hildemann W. H., Bigger C. H . Transplantation Vol. 30 : 362-367, 1980 Second set allograft rejection in two sponges species and the problem of alloimmune memory Van de Vyver Phylogeny of immunological memory pp. 15-26 Characterization of alloimmune memory in a tropical sponge Bigger C. H.
J. Immunol Vol. 129 1570-1572 1982 Differential expression of allograft inflammatory factor 1 and of glutathione peroxidase during auto- and allograft response in marine sponges Michal Kruse , Werner E. G. Muller Journal of Cell Science 112; 4305-4313 (1999) Evolution of the innate and adaptive immune systems
Werner E. G. Muller, Barbara Blumbach Transplantation Vol 68; 1215-1227 (1999)
Allogeneic Recognition and Sex Differentiation in Chimeras of the Freshwater Sponge Ephydatia muelleri Hideo Mukai JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY (1992) 264(2): 298-311 Strain specificity in a tropical marine sponge
Kaye H. , Oritz T.i Marine biology (1981) ; 63 : 165-173
Invertrebrate Historecognition Richard K. Grosberg, Dennis Hedgecock , Keith Nelson Bodega Marine Laboratory , Marine Science Series

תגים:

מדעי החיים

אפשרויות משלוח:

ניתן לקבל ולהזמין עבודה זו באופן מיידי במאגר העבודות של יובנק. כל עבודה אקדמית בנושא "הבחנת ספוגים בין עצמי לזר - מערכת החיסון בספוגים", סמינריון אודות "הבחנת ספוגים בין עצמי לזר - מערכת החיסון בספוגים" או עבודת מחקר בנושא ניתנת להזמנה ולהורדה אוטומטית לאחר ביצוע התשלום.

אפשרויות תשלום:

ניתן לשלם עבור כל העבודות האקדמיות, סמינריונים, ועבודות המחקר בעזרת כרטיסי ויזה ומאסטרקרד 24 שעות ביממה.