Webzine Sanità Pubblica Veterinaria
Numero 27 - dicembre 2004 - http://www.izsum.it/webzine.html
Patologie emergenti in molluschicoltura
Dipartimento di Scienze Biomediche Comparate, Università degli Studi di Teramo
INTRODUZIONE
Al fine di meglio comprendere i meccanismi patogenetici delle patologie presenti negli invertebrati marini risulta dapprima doverosa un'attenta analisi dei meccanismi difensivi dei soggetti in questione e risulta essenziale la conoscenza di tali meccanismi al fine di una corretta considerazione dei rapporti tra mollusco e patogeno.
Negli ultimi anni, il sistema immunitario dei molluschi è stato studiato con grande interesse, sia per il ruolo ecologico, economico e nutrizionale di questi organismi, sia per i molteplici agenti patogeni che ne possono inficiare le produzioni.
Inoltre, i bivalvi rappresentano vettori di agenti patogeni per l'uomo, quali virus o batteri, e le interazioni immunologiche mollusco-microrganismo, quindi, assumono notevole importanza nell'analisi del rischio alimentare per l'uomo.
I sistemi difensivi dei molluschi rappresentano anche idonei "target" nel monitoraggio ambientale, come evidenziato dalla ridotta attività fagocitaria di molluschi presenti in ambienti con elevato impatto antropico.
Infine, il sistema immunitario dei molluschi potrebbe rappresentare un modello di studio semplificato nella comprensione di sistemi più complessi e filogenicamente più avanzati.
SISTEMA DIFENSIVO UMORALE
I molluschi possiedono un sistema immunitario innato ed aspecifico, privo di memoria immunologica e di capacità di sintesi anticorpale.
La componente umorale è costituita da molecole con funzione opsonizzante (lectine) o degradativa (enzimi lisosomiali, peptidi antimicrobici). Gli enzimi lisosomiali (ß-glucoronidasi, fosfatasi, lipasi e lisozima) sono contenuti nei granuli citoplasmatici degli emociti e possono essere riversati nei fagosomi oppure rilasciati nel siero durante la degranulazione cellulare. Le lectine, evidenziate nell'emolinfa e sulla membrana emocitaria, svolgono funzioni opsonizzanti nei processi di aggregazione emocitaria o di agglutinazione di cellule not-self. In particolare, le lectine riconoscono specifici ligandi glicoconiugati, sia batterici che cellulari, permettendo il riconoscimento, più o meno selettivo, e l'opsonizzazione di materiale estraneo.
I peptidi antimicrobici, evidenziati nell'emolinfa e negli emociti, sono attivi su di un ampio spettro di microrganismi e sono stati classificati in diverse categorie.
SISTEMA DIFENSIVO CELLULARE
La fagocitosi emocitaria rappresenta il principale processo difensivo del sistema cellulare ed i caratteri morfologici evidenziati microscopicamente, mediante tecniche di separazione cellulare, hanno permesso di suddividere gli emociti in ialinociti e granulociti che rappresentano, in termini funzionali, le cellule dotate di maggiore attitudine fagocitaria.
Le due principali tipologie emocitarie sono state evidenziate in numerosi molluschi, quali mitili, ostriche e vongole.
Alcuni autori considerano gli ialinociti ed i granulociti come due popolazioni distinte da un punto di vista di ontogenesi, mentre, per altri, originerebbero da un comune precursore e, le differenze morfo-funzionali, sarebbero dovute ad un differente stato di maturazione.
Gli emociti sono responsabili della fagocitosi del not-self e della sua degradazione attraverso gli enzimi lisosomiali e la sintesi di radicali ossigenati (ROS).
La sintesi fagocitaria di ROS è stata valutata, mediante chemiluminescenza (LuCL), in emociti di vari molluschi. Tuttavia, gli emociti di O. edulis e Cr. gigas non mostrano LuCL durante la fagocitosi di Bonamia ostrae, così come emociti di Cr. virginica durante la fagocitosi in vitro di Perkinsus marinus.
Il protozoo Bonamia sp. viene fagocitato prevalentemente da emociti granulati e, linee selezionate di ostriche con un ridotto numero di queste cellule, hanno mostrato una minore suscettibilità all'infezione, rendendo così possibile la selezione di linee sempre più resistenti di ostriche.
Inoltre, in emociti contenenti Bonamia sp. non è stato possibile evidenziare la fusione fago-lisosomiale.
Il P. marinus è un protozoo responsabile di elevata mortalità nelle ostriche (Cr. virginica), soprattutto durante i mesi estivi-autunnali.
Infatti, le alte temperature ambientali riducono la funzionalità immunitaria, incrementando, nello stesso tempo, l'attività metabolica del Perkinsus.
La Cr. gigas è in grado di neutralizzare le proteasi del Perkinsus, preservando così le proprie agglutinine dalla degradazione, e risultando, quindi, meno suscettibile all'infezione rispetto alla Cr. virginica.
I ROS rappresentano molecole altamente ossidanti nei confronti delle catene polipeptidiche e le proteine dello shock termico (HSPs) vengono sintetizzate con lo scopo di riparare le proteine denaturate e di proteggere le proteine integre.
Infatti, una significativa sintesi di HSP 70 è stata riscontrata in emociti di M. galloprovincialis durante la fagocitosi di Vibrio alginolyticus mentre la stimolazione con Escherichia coli ha determinato solo un lieve incremento.
Tali risultati trovano una loro logica nella differente attitudine fagocitaria dei mitili nei confronti di batteri provenienti da ambienti diversi. Anche i microrganismi possono trarre vantaggi patogenetici dalla sintesi di HSP; ad esempio, una migliore induzione di HSPs, in funzione delle alte temperature ambientali, sembrerebbe costituire un importante fattore di patogenicità del protozoo P. marinus nei confronti di Cr. virginica.
MEDIATORI CHIMICI
Molti studi sono stati condotti nella comprensione delle relazioni esistenti tra il sistema immunitario e neuroendocrino degli invertebrati, e differenti tipologie di mediatori chimici, quali il CRH, l'ACTH, le monoammine (epinefrina, norepinefrine e dopamina), i glucocorticoidi, i radicali liberi, le citochine (IL-1, IL-6 e TNF-α), i peptidi oppiodi, e gli oppiacei, sembrano avere un importante ruolo nello scambio di segnali tra i due sistemi.
Nei vertebrati, gli oppioidi vengono prodotti attraverso la proteolisi di grandi precursori quali il POMC, il proDyn ed il proEnk. Gli emociti di M. edulis possiedono una molecola POMC-like così come alcuni suoi derivati quali peptidi metionina-encefalina-like, ormoni α- e γ-melanociti stimolanti, ACTH, β-endorfine.
Nel M. edulis è stato possibile riscontrare anche la presenza di peptidi proDyn- e proEnk-like.
L'ACTH, evidenziato nell'emolinfa di M. edulis durante la stimolazione con LPS, sembra modulare la motilità emocitaria, antagonizzando, in parallelo, la stimolazione con TNF-α.
Gli emociti dei mitili sembrano essere muniti anche di un recettore di tipo 1 per i cannabinoidi; infatti, molecole quali l'anandamide aumentano la rotondità cellulare attraverso un meccanismo ossido nitrico dipendente, mentre i peptidi oppiodi inducono una conformazione ameboide. Le citochine rappresentano importanti mediatori chimici nei processi di moltiplicazione e differenziazione cellulare, nei meccanismi apoptotici ed in quelli citotossici. Le IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8 and TNF-α sono state isolate in M. edulis, e l'IL-1 ed il TNF-α, in particolare, influenzano la motilità emocitaria.
CONCLUSIONI
Relativamente alle patologie in molluschicoltura, la Comunità Europea ha predisposto differenti misure che risultano in continua evoluzione. In questo senso sono da citare la Direttiva 91/67/EEC del 28/01/1991, recepita dall'Italia con DPR n° 555 del 10/12/1992 e la Direttiva 95/70/EC del 22/12/1995, recepita dall'Italia con DPR n° 395 del 20/10/1998: all'interno del DPR n° 555 è presente un elenco (Allegato A, Elenco II) di malattie che in ogni caso condizionano le produzioni molluschicole andando a considerare la Bonamiosi e la Marteliosi delle ostriche piatte O. edulis.
Tale elenco, aggiornato dapprima mediante l'Allegato D della 95/70/EC, è stato recentemente modificato a livello comunitario (2003/83/EC) nel senso di una inclusione di tutte le malattie presenti nelle liste dell'OIE che riguardano, tra l'altro, molluschi presenti lungo le coste europee come Ruditapes philippinarum, R. decussatus, O. edulis e Cr. gigas.
All'interno del DPR 395 vengono fornite le misure di controllo nei confronti delle aziende e dei prodotti prevedendo, tra l'altro, che il servizio sanitario ufficiale, in caso di mortalità anomala nei banchi naturali o nelle aziende, deve predisporre un programma di monitoraggio sanitario per accertare o escludere, quale causa, la presenza delle malattie incluse negli Allegati.
La comprensione dei sistemi immunitari dei molluschi, quindi, costituisce un importante obiettivo da perseguire nella protezione delle produzioni e delle risorse biologiche nei confronti degli agenti patogeni, oltre che nel monitoraggio ambientale e nel controllo degli agenti infettivi trasmessi all'uomo per via alimentare.
Inoltre, studi comparati sui processi immunitari degli invertebrati possono facilitare la comprensione dei meccanismi recettoriali innati, evolutisi negli organismi superiori con lo scopo di modulare lo stimolo dolorifico originato dal pericolo.
