Иммунная система человека может бороться с внеземными микробами

Иммунная система млекопитающих, в том числе и человека, может обнаруживать и реагировать на микробов с других планет, предполагает новое исследование.

Микроорганизмы (такие как бактерии и вирусы) могут существовать за пределами Земли, и есть планы по их поиску на Марсе и некоторых спутниках Сатурна и Юпитера.

Такие организмы могут быть основаны на других аминокислотах (ключевых строительных блоках всей жизни), чем формы жизни на Земле.

Ученые из университетов Абердина и Эксетера проверили, как иммунные клетки млекопитающих реагируют на пептиды (комбинации аминокислот), содержащие две аминокислоты, которые редко встречаются на Земле, но обычно встречаются в метеоритах.

Иммунный ответ на эти чужеродные пептиды был менее эффективным, чем реакция на те, что распространены на Земле.

Исследование, проведенное на мышах, чьи иммунные клетки функционируют так же, как и у людей, предполагает, что внеземные микроорганизмы могут представлять угрозу для участников космических полетов и для жителей Земли, если они попадут на нашу планету.

«В настоящее время мир слишком хорошо осведомлен об иммунном вызове, вызванном появлением совершенно новых патогенов», — сказал профессор Нил Гоу из Университета Эксетера.

«В качестве мысленного эксперимента мы задавались вопросом, что произойдет, если мы подвергнемся воздействию микроорганизма, который был получен с другой планеты, где развилась жизнь».

Некоторые очень необычные органические строительные блоки существуют за пределами планеты Земля, и они могут быть использованы для создания клеток таких чужеродных микробов.

«Сможет ли наша иммунная система обнаружить белки, состоящие из этих неземных строительных блоков, если такие организмы будут обнаружены и привезены на Землю, а затем случайно распространились?»

Исследователи изучили реакцию Т-клеток, которые являются ключевыми для иммунных реакций, на пептиды, содержащие аминокислоты, обычно встречающиеся на метеоритах: изовалин и α-аминоизомасляную кислоту.

Реакция была менее эффективной, с уровнями активации 15% и 61% — по сравнению с 82% и 91% при воздействии пептидов, полностью состоящих из аминокислот, которые распространены на Земле.

«Жизнь на Земле зависит от 22 незаменимых аминокислот», — говорит ведущий автор исследования доктор Катя Шефер из Эксетерского университета.

— Мы предположили, что формы жизни, эволюционировавшие в среде с различными аминокислотами, могли содержать их в своей структуре.

«Мы химически синтезировали «экзопептиды», содержащие аминокислоты, которые редки на Земле, и проверили, сможет ли иммунная система млекопитающих обнаружить их.»

«Наше исследование показало, что эти экзопептиды все еще обрабатывались, и Т-клетки все еще активировались, но эти реакции были менее эффективными, чем для «обычных» пептидов Земли.»

«Поэтому мы предполагаем, что контакт с внеземными микроорганизмами может представлять иммунологический риск для космических миссий, направленных на извлечение организмов с планет и спутников.»

Открытие жидкой воды в нескольких местах Солнечной системы повышает вероятность того, что микробная жизнь могла развиться за пределами Земли и поэтому может быть случайно введена в экосистему Земли.

Katja Schaefer et al, A Weakened Immune Response to Synthetic Exo-Peptides Predicts a Potential Biosecurity Risk in the Retrieval of Exo-Microorganisms, Microorganisms (2020). DOI: 10.3390/microorganisms8071066