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L'impatto degli ormoni dello stress sull'immunità dei cervi

Uno studio rivela come gli ormoni dello stress influenzano la funzione immunitaria nei caprioli.

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Il sistema immunitario è fondamentale per la nostra salute. Aiuta a proteggere il corpo da germi nocivi e malattie. Ci sono due parti principali del sistema immunitario:

  1. Immunità Innata: Questa parte agisce rapidamente e colpisce in generale tutti i tipi di patogeni, come virus e batteri. Include la risposta infiammatoria, che aiuta a ridurre i danni e a combattere le infezioni.

  2. Immunità Adattativa: Questa parte impiega più tempo a rispondere, ma offre una protezione specifica contro patogeni particolari. Aiuta il corpo a ricordare infezioni passate e lo prepara per futuri incontri con gli stessi germi.

Mantenere e attivare il sistema immunitario richiede molta energia. Se il sistema immunitario è troppo attivo per troppo tempo, può danneggiare i tessuti del corpo. Quando l'energia scarseggia, il corpo deve decidere come bilanciare l'energia per crescita, riproduzione e mantenimento della salute. Questo equilibrio può spiegare perché le persone potrebbero non avere la risposta immunitaria più efficace nel corso della vita. Con l'età, il sistema immunitario tende a diventare meno efficace, un processo chiamato "immunosenescenza."

Le ricerche mostrano che con l'età, l'immunità adattativa nei mammiferi tende a diminuire, mentre l'immunità innata rimane stabile. Tuttavia, la parte infiammatoria dell'immunità innata spesso aumenta nel tempo, portando a una bassa infiammazione cronica nota come "inflammageing." Questo stato cronico di infiammazione è un forte indicatore di invecchiamento. I cambiamenti legati all'età nella funzione immunitaria possono rendere gli individui più vulnerabili alle malattie, portando a tassi più elevati di malattia e morte, influenzando anche la loro capacità di riprodursi.

Il Ruolo degli Ormoni dello stress

Gli ormoni dello stress, in particolare i glucocorticoidi (GC), possono influenzare come viene usata l'energia nel corpo. I GC sono steroidi che aiutano a gestire l'equilibrio energetico, soprattutto in situazioni di stress. Giocano un ruolo chiave nel decidere quanta energia deve essere investita in crescita, riproduzione o mantenimento della salute.

Quando una persona affronta uno stress, i GC vengono rilasciati per aiutare il corpo a far fronte. Se lo stress dura troppo a lungo, i livelli di GC possono rimanere alti, portando a un "sovraccarico allostatico." Questo termine descrive la situazione in cui l'energia necessaria per le attività quotidiane supera l'energia disponibile, il che può avere effetti dannosi, come un invecchiamento cellulare accelerato e un'immunità indebolita.

Livelli elevati di GC nel lungo periodo possono inibire la risposta immunitaria. Lo stress cronico può ridurre l'efficacia delle cellule immunitarie e portare a problemi come l'inflammageing.

È noto che livelli cronici di GC possono sopprimere l'immunità negli studi di laboratorio, ma è meno chiaro come questi livelli influenzino il sistema immunitario negli animali selvatici. Alcuni studi hanno trovato che i livelli basali di GC si correlano con le risposte immunitarie in alcune specie di cervi, ma c'è ancora tanto da imparare sulle relazioni a lungo termine tra GC e immunità nelle popolazioni selvatiche.

Studio delle Popolazioni di Caprioli

Per approfondire gli effetti dei GC sull'immunità, i ricercatori hanno focalizzato l'attenzione su due popolazioni di caprioli in Francia. Questi cervi sono stati monitorati per decenni attraverso un programma di cattura-marcatura-ripresa. Una popolazione vive in una foresta ricca, con abbondanza di cibo, mentre l'altra si trova in una zona meno produttiva con suolo povero e frequenti siccità.

La qualità dell'ambiente durante la vita iniziale dei cervi può influenzare significativamente la loro salute e capacità di prosperare da adulti. I ricercatori hanno misurato la salute dei singoli cervi e le loro risposte immunitarie analizzando vari tratti immunitari e come cambiano con l'età.

In questo studio, i ricercatori hanno valutato il sistema immunitario attraverso vari tratti che indicano come funzioni, come il numero di cellule immunitarie specifiche e la capacità del corpo di rispondere alle infezioni.

Tratti Immunitari nei Cervi

I ricercatori hanno esaminato 12 tratti diversi che riflettono l'attività del sistema immunitario. Questi tratti rientrano in due categorie:

  1. Immunità Innata Cellulare: Questo comporta il conteggio dei diversi tipi di globuli bianchi (WBC) che aiutano a combattere le infezioni.

  2. Immunità Innata Umorale: Questa parte include la misurazione della produzione di anticorpi, che aiutano a rilevare e neutralizzare i patogeni.

Per l'immunità innata cellulare, vari tipi di WBC sono stati contati. I neutrofili e i monociti sono importanti nella lotta contro le infezioni, mentre i basofili e gli eosinofili giocano ruoli nelle reazioni allergiche e nella difesa contro i parassiti.

Per l'immunità umorale, i ricercatori hanno analizzato il livello di anticorpi naturali e altre proteine coinvolte nella risposta immunitaria. Hanno misurato quanto bene queste proteine funzionano in presenza di invasori esterni.

Cambiamenti Legati all'Età nel Sistema Immunitario

Con l'avanzare dell'età, i tratti immunitari dei cervi cambiano. I risultati iniziali suggeriscono che alcuni tratti immunitari rimangono stabili nel tempo, mentre altri possono aumentare o diminuire.

Ad esempio, i neutrofili e i monociti cambiano man mano che i cervi invecchiano, e i loro livelli variano a seconda della popolazione e delle condizioni ambientali. Anche la produzione di anticorpi e proteine infiammatorie cambia durante la vita del cervo.

Inoltre, i ricercatori hanno notato modelli su come i carichi di parassiti cambiano con l'età. Alcuni parassiti possono diventare più prevalenti con l'invecchiamento dei cervi, suggerendo un legame tra invecchiamento e maggiore suscettibilità alle infezioni.

Ormoni dello Stress Giovanili e Funzione Immunitaria

I ricercatori volevano anche vedere se i livelli di GC durante la fase giovanile influenzassero la funzione immunitaria in seguito, mentre i cervi invecchiavano. Hanno misurato i GC nei giovani cervi e poi hanno verificato come quei livelli si collegavano ai loro tratti immunitari da adulti.

Hanno scoperto che livelli più alti di GC nei cervi giovani erano associati a cambiamenti in alcuni tratti immunitari più avanti nella vita. Ad esempio, i conteggi dei linfociti, che sono importanti per le risposte immunitarie, tendevano a diminuire più rapidamente negli adulti che avevano avuto livelli di GC giovanili più elevati.

Questo suggerisce che l'esposizione precoce a alti ormoni dello stress potrebbe influenzare l'efficacia del sistema immunitario in età avanzata. Tuttavia, la relazione non era coerente tra tutti i tratti immunitari, indicando la complessità di come stress e immunità interagiscono nel tempo.

Carico Parassitario e Funzione Immunitaria

Oltre a esaminare il sistema immunitario, i ricercatori hanno analizzato come l'abbondanza di alcuni parassiti cambiava con l'età. Hanno contato il numero di uova e larve dei parassiti comuni trovati nei caprioli.

Hanno osservato che con l'età dei cervi, alcuni carichi parassitari aumentavano, in particolare nei maschi. Questo aumento nel carico parassitario era spesso legato alla condizione corporea dei cervi, con individui meno sani più colpiti dai parassiti.

È interessante notare che i livelli di GC giovanili avevano anche un effetto sui carichi parassitari successivi. Nei cervi nati durante anni di scarsa qualità ambientale, livelli più alti di GC giovanili erano associati a carichi aumentati di un particolare parassita polmonare in età adulta.

Conclusioni

Questo studio fa luce su come gli ormoni dello stress durante la prima vita possano connettersi alla funzione immunitaria e alla salute generale nei caprioli. I risultati indicano che, mentre alcuni tratti immunitari sono stabili, altri cambiano significativamente con l'età, spesso in relazione all'ambiente e alla salute.

Capire queste relazioni è importante, poiché può aiutare a prevedere come le popolazioni selvatiche potrebbero rispondere ai cambiamenti ambientali, allo stress e alle minacce di malattie. In generale, studiare le interazioni tra stress, immunità e invecchiamento può fornire informazioni sulla salute della fauna selvatica e sugli sforzi di conservazione.

Fonte originale

Titolo: Early-life glucocorticoids accelerate lymphocyte count senescence in roe deer

Estratto: 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.

Autori: 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

Ultimo aggiornamento: 2024-07-10 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595732

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.24.595732.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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