As microalgas do grupo dos dinoflagelados são conhecidas por sua capacidade de sobreviver em outras células animais. Esses minaºsculos organismos unicelulares tem se envolvido em relações mutuamente benanãficas com os corais desde os tempos primitivos. Ao passar nutrientes essenciais para seus hospedeiros, os dinoflagelados permitem que os corais prosperem mesmo em áreas a¡ridas. Uma equipe de pesquisa do Center for Organismal Studies (COS) da Universidade de Heidelberg descobriu recentemente que tais simbioses dentro da canãlula dependem essencialmente da capacidade das algas de suprimir o sistema imunológico de sua canãlula hospedeira e, assim, evitar serem "cuspidas" novamente. Ao mesmo tempo, os pesquisadores encontraram indicações de que essa resposta imune celular éum mecanismo imune evolutivamente antigo que émais difundido do que se supunha anteriormente.

Esse mecanismo éconhecido como vomocitose. Ao contra¡rio das suposições anteriores, as microalgas ingeridas pelos corais não são digeridas pela canãlula se se mostrarem inadequadas como simbiontes - isto anã, parceiras em uma relação simbia³tica. Em vez disso, eles são "cuspidos" novamente no processo de vomocitose. Dinoflagelados especiais são capazes de suprimir especificamente essa resposta imune de suas células hospedeiraspara permanecer na canãlula. Um estudo conduzido pela bia³loga celular Prof. Dra. Annika Guse no COS demonstrou como eles são capazes de fazer isso. "O desafio para os corais édiferenciar entre microorganismos benéficos e potencialmente prejudiciais. Por sua vez, as algas tem que contornar a resposta imunola³gica da canãlula hospedeira, estabelecer um nicho intracelular onde possam sobreviver e coordenar suas próprias funções celulares com aquelas do hospedeiro para trocar nutrientes de forma eficiente ”, explica a pesquisadora.

Atéagora, não houve nenhuma evidência experimental que pudesse explicar qualquer uma das teorias convencionais. Usando o sistema modelo Exaiptasia diaphana (Aiptasia) da espanãcie de anaªmona do mar, a equipe do Prof. Guse descobriu recentemente como a supressão imunola³gica pelos simbiontes ajuda a canãlula hospedeira a reconhecer microalgas adequadas e tolera¡-las a longo prazo. As larvas da anaªmona Aiptasia ingerem os simbiontes do meio ambiente da mesma forma que as larvas de coral. Além disso, seu tamanho e transparaªncia tornam as larvas desta anaªmona do mar perfeitas para imagens de alta resolução e experimentos celulares.

Aiptasia ingere continuamente váriaspartículas do meio ambiente sem diferenciar entrepartículas ou organismos adequados e inadequados. Partí­culas incompata­veis são "cuspidas" novamente após um certo tempo. Os simbiontes evitam esse processo de vomocitose, provavelmente por interromper as vias de sinalização dos receptores toll-like (TLRs) da canãlula hospedeira. Esses receptores desempenham um papel crítico na ativação do pra³prio sistema imunológico da canãlula e garantem que intrusos indesejáveis ​​sejam detectados e removidos. Na maioria dos animais, os receptores toll-like são controlados pelo gene MyD88. “Fomos capazes de provar que os simbiontes de algas suprimem o MyD88 e, assim, iniciam a simbiose. a‰ assim que eles evitam a vomocitose”, explica o Prof. Guse.

Ao mesmo tempo, as descobertas dos pesquisadores da Heidelberg indicam que a vomocitose envolve um mecanismo mais difundido do que se supaµe. Atéagora, acreditava-se que a expulsão de intrusos prejudiciais era auto-iniciada para evitar as respostas imunola³gicas em parte altamente especializadas da canãlula hospedeira potencial. O estudo do modelo Aiptasia, entretanto, sugere que esse processo também pode ser desencadeado pelo hospedeirocanãlula. Os pesquisadores, portanto, presumem que a vomocitose éum mecanismo imunológico evolutivamente antigo que corais ou cnida¡rios como Aiptasia usam para selecionar simbiontes apropriados. Prof. Guse: "Isso sugere que a vomocitose éum processo importante que levou em primeiro lugar ao surgimento do estilo de vida intracelular dos simbiontes corais."