Adattamento a un nuovo territorio: ruolo degli agenti patogeni e del sistema immunitario
La maggior parte delle malattie infettive emergenti proviene dalla fauna selvatica e i motivi primari sono le traslocazioni di ospiti o parassiti dovute all’intervento umano. Tuttavia, si sa ben poco sulle interazioni tra i parassiti dell’ospite invasore e di quello nativo, nonché sulle loro risposte immunitarie. Così come per la COVID-19, non conosciamo i motivi per cui determinate persone sono a maggior rischio di sviluppare un’infezione grave.
Studio sull’interazione parassita-ospite nei roditori selvatici
Con il progetto INVASIMMUN, gli scienziati si sono avvalsi dell’arvicola dei boschi (Myodes glareolus), un roditore selvatico introdotto in Irlanda attraverso la Germania nel 1920. Il progetto è stato intrapreso con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie (MSCA) ed è finalizzato all’analisi delle dinamiche delle infezioni di specie native e invasive, in relazione al fenotipo immunitario. «La portata dell’espansione in corso dell’arvicola dei boschi in Irlanda rappresenta un esperimento naturale di tipo perturbazionale su larga scala, con dati empirici e rotte di espansione note già disponibili», spiega Peter Stuart, borsista MSCA. Pertanto, l’arvicola dei boschi è una specie modello consolidata per studiare le dinamiche delle malattie in un ambiente più naturale. Oltre a questo, la specie si presta all’esame dei fattori che influenzano il processo di invasione e l’emergere di qualsiasi malattia infettiva. Inoltre, offre l’opportunità di un approfondimento sull’adattamento ecologico ed evolutivo delle risposte immunitarie. Per esaminare i parassiti dell’elminta (verme parassita) e le loro dinamiche, il borsista ha seguito il topo M. glareolus e il topo nativo dei boschi (Apodemus sylvaticus) nelle zone boschive irlandesi. Diversamente dagli studi esistenti, principalmente concentrati sulle specie ospiti invasive o sulle specie ospiti native, INVASIMMUN ha studiato la trasmissione dei parassiti in entrambe le specie. I dati sulle comunità di parassiti nelle varie fasi di vita dell’ospite hanno rivelato un processo dinamico nell’interazione ospite parassita. Si è visto che gli M. glareolus, in Irlanda, presentano una minore diversità parassitaria rispetto ai loro parenti di tutta Europa e del topo dei boschi in Irlanda. Inoltre, la popolazione in espansione degli M. glareolus è risultata meno infestata rispetto alla popolazione principale, il che ha probabilmente influito sul successo dell’espansione dell’invasore in tutta l’Irlanda. Complessivamente, l’analisi spazio-temporale sulle dinamiche parassitarie delle specie sia native che invasive ha dimostrato l’importante ruolo svolto dalla stagionalità e dalla fase dell’invasione. Inoltre, i ricercatori hanno misurato l’espressione genica immunitaria e identificato i cambiamenti nel fenotipo immunitario nonché l’esposizione all’agente patogeno naturale, durante il processo di colonizzazione ad opera dell’arvicola dei boschi. «Ciò favorirà la nostra comprensione dei principali interrogativi di questo studio, ovvero chi è che viene infettato e perché», osserva Stuart.
Impatto e prospettive future del progetto
In base all’ipotesi del rilascio nemico, le dinamiche della popolazione ospite sono influenzate da agenti patogeni, parassiti e predatori. Quando una specie invade un nuovo territorio, si lascia dietro questi nemici e il successo della sua dominazione nel nuovo ambiente dipende dall’incontro con agenti patogeni nativi. Con il trasferimento delle conoscenze sulla trasmissione delle malattie ottenute con animali di laboratorio in libertà, grazie a INVASIMMUN è stato possibile studiare la complessità della risposta immunitaria durante l’adattamento delle specie in un nuovo ambiente. Con uno sguardo al futuro, Stuart aggiunge: «Nonostante l’accresciuta biosicurezza, le specie continueranno a modificarsi a causa dell’intensificazione dei cambiamenti climatici e delle reti di spostamento globali. Man mano che le specie si disperdono, altrettanto faranno i loro parassiti, dando origine alle malattie infettive emergenti». Con nuovi finanziamenti dai progetti BIODIVERSA ed EPA Ireland, finanziati dall’UE, Stuart proseguirà la ricerca sul rapporto tra biodiversità e malattia utilizzando i roditori selvatici come sistema modello.
Parole chiave
INVASIMMUN, risposta immunitaria, ospite, parassita, arvicola dei boschi, M. glareolus, Apodemus sylvaticus
