Die Auswirkungen von Stresshormonen auf das Immunsystem von Rehen
Eine Studie zeigt, wie Stresshormone die Immunfunktion bei Rehen beeinflussen.
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Inhaltsverzeichnis
Das Immunsystem ist entscheidend für unsere Gesundheit. Es schützt unseren Körper vor schädlichen Keimen und Krankheiten. Es gibt zwei Hauptbestandteile des Immunsystems:
Angeborene Immunität: Dieser Teil reagiert schnell und richtet sich generell gegen alle Arten von Krankheitserregern, wie Viren und Bakterien. Dazu gehört die entzündliche Reaktion, die dabei hilft, Verletzungen zu reduzieren und Infektionen zu bekämpfen.
Adaptive Immunität: Dieser Teil braucht länger, um zu reagieren, bietet aber spezifischen Schutz gegen bestimmte Krankheitserreger. Er hilft dem Körper, sich an vergangene Infektionen zu erinnern und bereitet ihn auf zukünftige Begegnungen mit denselben Keimen vor.
Das Aufrechterhalten und Aktivieren des Immunsystems erfordert viel Energie. Wenn das Immunsystem zu lange überaktiv ist, kann es Körpergewebe schädigen. Wenn Energie knapp ist, muss der Körper entscheiden, wie er die Energie für Wachstum, Fortpflanzung und Gesundheit ausbalanciert. Dieser Balanceakt kann erklären, warum Menschen im Laufe ihres Lebens möglicherweise nicht die effektivste Immunantwort haben. Mit zunehmendem Alter wird das Immunsystem oft weniger effektiv, ein Prozess, der als "Immunoseneszenz" bezeichnet wird.
Forschung zeigt, dass die adaptive Immunität von Säugetieren mit dem Alter tendenziell abnimmt, während die angeborene Immunität stabil bleibt. Allerdings nimmt der entzündliche Teil der angeborenen Immunität oft im Laufe der Zeit zu, was zu einer chronischen Entzündung auf niedrigem Niveau führt, die als "Inflammageing" bekannt ist. Dieser chronische Entzündungszustand ist ein starker Indikator für das Altern. Altersbedingte Veränderungen der Immunfunktion können ältere Menschen anfälliger für Krankheiten machen, was zu höheren Erkrankungs- und Sterberaten führt und ihre Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen kann.
Stresshormone
Die Rolle derStresshormone, besonders Glukokortikoide (GCs), können beeinflussen, wie Energie im Körper genutzt wird. GCs sind Steroide, die helfen, das Energiegleichgewicht zu verwalten, insbesondere in stressigen Situationen. Sie spielen eine Rolle dabei, wie viel Energie in Wachstum, Fortpflanzung oder Gesundheitserhalt fliessen soll.
Wenn jemand Stress hat, werden GCs ausgeschüttet, um dem Körper zu helfen. Wenn der Stress zu lange anhält, können die GCs erhöht bleiben, was zu "allostatischer Überlastung" führt. Dieser Begriff beschreibt die Situation, in der die Energie, die für alltägliche Aktivitäten benötigt wird, die verfügbare Energie übersteigt, was schädliche Auswirkungen wie erhöhtes Zellaltern und geschwächte Immunität haben kann.
Langfristig hohe GCs können die Immunantwort hemmen. Chronischer Stress kann die Effektivität der Immunzellen verringern und zu Problemen wie Inflammageing führen.
Während bekannt ist, dass chronisch erhöhte GCs die Immunität in Laborexperimenten unterdrücken können, ist es weniger klar, wie diese Werte das Immunsystem bei Wildtieren beeinflussen. Einige Studien haben festgestellt, dass die Grundwerte von GCs mit Immunreaktionen bei bestimmten Reharten korrelieren, aber es gibt noch viel zu lernen über die langfristigen Zusammenhänge zwischen GCs und Immunität in Wildpopulationen.
Untersuchung von Rehpopulationen
Um die Auswirkungen von GCs auf die Immunität weiter zu untersuchen, konzentrierten sich die Forscher auf zwei Populationen von Forstreh im Frankreich. Diese Rehe werden seit Jahrzehnten durch ein Fang-Markierungs-Wiederfang-Programm überwacht. Eine Population lebt in einem reichen Wald mit reichlich Nahrung, während die andere Population in einem weniger produktiven Gebiet mit schlechtem Boden und häufigen Dürreperioden lebt.
Die Qualität der Umgebung während der frühen Lebensjahre der Rehe kann ihre Gesundheit und ihre Fähigkeit, als Erwachsene zu gedeihen, erheblich beeinflussen. Die Forscher massen die Gesundheit einzelner Rehe und ihre Immunantworten, indem sie verschiedene Immunmerkmale untersuchten und wie sie sich mit dem Alter verändern.
In dieser Studie bewerteten die Forscher das Immunsystem durch verschiedene Merkmale, die anzeigen, wie das Immunsystem funktioniert, wie die Anzahl bestimmter Immunzellen und die Fähigkeit des Körpers, auf Infektionen zu reagieren.
Immunmerkmale bei Rehen
Die Forscher untersuchten 12 verschiedene Merkmale, die die Aktivität des Immunsystems widerspiegeln. Diese Merkmale fallen in zwei Kategorien:
Zelluläre angeborene Immunität: Hierbei zählen die verschiedenen Arten von weissen Blutkörperchen (WBCs), die bei der Bekämpfung von Infektionen helfen.
Humorale angeborene Immunität: Dieser Teil umfasst die Messung der Produktion von Antikörpern im Körper, die helfen, Krankheitserreger zu erkennen und zu neutralisieren.
Für die zelluläre angeborene Immunität wurden verschiedene Typen von WBCs gezählt. Neutrophile und Monozyten sind wichtig bei der Bekämpfung von Infektionen, während Basophile und Eosinophile eine Rolle bei allergischen Reaktionen und dem Schutz gegen Parasiten spielen.
Für die humorale Immunität schauten die Forscher auf die Menge an natürlichen Antikörpern und anderen Proteinen, die an der Immunantwort beteiligt sind. Sie massen, wie gut diese Proteine in Gegenwart von fremden Eindringlingen funktionieren.
Altersbedingte Veränderungen im Immunsystem
Mit dem Alter verändern sich die Immunmerkmale der Rehe. Erste Befunde deuten darauf hin, dass einige Immunmerkmale über die Zeit stabil bleiben, während andere ansteigen oder abnehmen können.
Zum Beispiel verändern sich Neutrophile und Monozyten, während die Rehe älter werden, und ihre Werte variieren je nach Population und Umweltbedingungen. Die Produktion von Antikörpern und entzündlichen Proteinen ändert sich ebenfalls im Verlauf des Lebens der Rehe.
Darüber hinaus bemerkten die Forscher Muster in der Veränderung der Parasitenlast mit dem Alter. Einige Parasiten könnten mit dem Alter der Rehe häufiger auftreten, was auf einen Zusammenhang zwischen dem Altern und einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen hinweist.
Stresshormone bei juvenilen Rehen und Immunfunktion
Die Forscher wollten auch herausfinden, ob die GCs in der Jugendphase die spätere Immunfunktion der Rehe beeinflussten. Sie massen die GCs bei jungen Rehen und schauten dann, wie diese Werte mit ihren Immunmerkmalen als Erwachsene zusammenhingen.
Sie stellten fest, dass höhere GCs bei juvenilen Rehen mit Veränderungen in bestimmten Immunmerkmalen später im Leben verbunden waren. Zum Beispiel neigten die Lymphozytenzahlen, die wichtig für Immunantworten sind, dazu, schneller bei Erwachsenen zu sinken, die höhere juvenile GC-Werte hatten.
Das deutet darauf hin, dass eine frühe Exposition gegenüber hohen Stresshormonen die Funktion des Immunsystems später im Leben beeinflussen könnte. Dennoch war die Beziehung nicht bei allen Immunmerkmalen konstant, was die Komplexität der Wechselwirkungen zwischen Stress und Immunität über die Zeit hinweg zeigt.
Parasitenlast und Immunfunktion
Neben der Untersuchung des Immunsystems schauten die Forscher, wie die Häufigkeit bestimmter Parasiten mit dem Alter variierte. Sie zählten die Anzahl von Eiern und Larven von häufigen Parasiten, die bei Rehen vorkommen.
Sie beobachteten, dass mit dem Alter der Rehe einige Parasitenlasten zunahmen, insbesondere bei männlichen Rehen. Dieser Anstieg der Parasitenlast war oft mit dem körperlichen Zustand der Rehe verbunden, wobei weniger gesunde Individuen stärker von Parasiten betroffen waren.
Interessanterweise hatten die juvenile GC-Werte auch einen Einfluss auf die spätere Parasitenlast. Bei Rehen, die in Jahren mit schlechter Umweltqualität geboren wurden, waren höhere juvenile GC-Werte mit erhöhten Lasten eines bestimmten Lungenparasiten im Erwachsenenalter verbunden.
Fazit
Diese Studie beleuchtet, wie Stresshormone in der frühen Lebensphase mit der Immunfunktion und der allgemeinen Gesundheit bei Rehen verknüpft sein können. Die Ergebnisse zeigen, dass während einige Immunmerkmale stabil sind, andere sich erheblich ändern, während die Rehe altern, oft im Zusammenhang mit ihrer Umwelt und Gesundheit.
Diese Beziehungen zu verstehen, ist wichtig, da sie helfen können, vorherzusagen, wie Wildpopulationen auf Umweltveränderungen, Stress und Krankheitsbedrohungen reagieren können. Insgesamt kann das Studium der Wechselwirkungen zwischen Stress, Immunität und Altern Einblicke in die Gesundheit von Wildtieren und den Naturschutz liefern.
Titel: Early-life glucocorticoids accelerate lymphocyte count senescence in roe deer
Zusammenfassung: Immunosenescence corresponds to the progressive decline of immune functions with increasing age. Although it is critical to understand what modulates such a decline, the ecological and physiological drivers of immunosenescence remain poorly understood in the wild. Among them, the level of glucocorticoids (GCs) during early life are good candidates to modulate immunosenescence patterns because these hormones can have long-term consequences on individual physiology. Indeed, GCs act as regulators of energy allocation to ensure allostasis, are part of the stress response triggered by unpredictable events and have immunosuppressive effects when chronically elevated. We used longitudinal data collected over two decades in two populations of roe deer (Capreolus capreolus) to test whether higher baseline GC levels measured within the first year of life were associated with a more pronounced immunosenescence and parasite susceptibility. We first assessed immunosenescence trajectories in these populations facing contrasting environmental conditions. Then, we found that juvenile GC levels can modulate lymphocyte trajectory. Lymphocyte depletion was accelerated late in life when FGMs were elevated early in life. Although the exact mechanism remains to be elucidated it could involve a role of GCs on thymic characteristics. In addition, elevated GC levels in juveniles were associated with a higher abundance of lung parasites during adulthood for individuals born during bad years, suggesting short-term negative effects of GCs on juvenile immunity, having in turn long-lasting consequences on adult parasite load, depending on juvenile environmental conditions. These findings offer promising research directions in assessing the carry-over consequences of GCs on life-history traits in the wild.
Autoren: Lucas D. Lalande, G. Bourgoin, J. Carbillet, L. Cheynel, F. Debias, H. Ferte, J.-M. Gaillard, R. Garcia, J.-F. Lemaitre, R. Palme, M. Pellerin, C. Peroz, B. D. Rey, P. Vuarin, E. Gilot-Fromont
Letzte Aktualisierung: 2024-07-10 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595732
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595732.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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