.Verso la nutrizione di precisione : un nuovo concetto che collega fitochimici , risposta immunitaria e salute delle api
Apoide Per Apicoltura
21 gennaio alle ore 15:59 ·
Verso la nutrizione di precisione : un nuovo concetto che collega fitochimici , risposta immunitaria e salute delle api
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titolo originale: Towards Precision Nutrition: A Novel Concept Linking Phytochemicals, Immune Response and Honey Bee Health
Pedro Negri , Ethel Villalobos , Nicolás Szawarski , Natalia Damiani , Liesel Gende , Melisa Garrido , Matías Maggi Silvina Quintana , Lorenzo Lamattina and Martin Eguaras
riduzione e traduzione gianni savorelli prodotti per apicoltura
Qualità della dieta e malnutrizione sono considerati fattori cruciali per la salute degli alveari.Vi è oggi generale consenso sul fatto che una complessità di fattori che comprendono Varroa destructor, virus, pesticidi e malnutrizione porti le api a immunodepressione dalla quale consegue la fine della colonia.
Le api si giovano sia di immunità individuale che di immunità sociale. Cremer et al. [18] introducono nel 2007 il termine “social immunity” per descrivere un sistema di protezione dai patogeni collettivo e a livello di colonia . Questo modo di difendersi prevede e include comportamenti specifici e vari modi di organizzazione oltre a componenti fisiologiche. L’immunità sociale si basa sull’abilità di ogni singola ape dell’alveare di comunicare e rispondere in relazione alle condizioni del nido e da ciò effettuare specifiche scelte individuali che incidono favorevolmente sulla situazione della collettività. I processi correlati a immunità sociale includono pulizia del nido, secrezione di sostanze antisettiche , cambiamenti di termoregolazione etc. [19].
A livello individuale le api possiedono diversi tipi di difese, utilizzabili dopo che esoscheletro o membrana peritrofica del tratto digestivo ( prima linea difensiva ) sono state oltrepassate dai patogeni. Risposte umorali e cellulari costituiscono la seconda linea di difesa. Le difese umorali sono costutite da molecole effettrici , come ad esempio i peptidi antimicrobici ( AMPs ) .
L’immunità cellulare è prodotta da cellule dell’emolinfa ( emociti ) ed è costituita da : fagocitosi , nodulazione, incapsulazione , cicatrizzazione, fenolossidasi (PO) [61,62].
E’ importante notare che la risposta di fenolossidasi PO comporta un alto costo energetico per l’ape. Il sistema enzimatico deputato alla sua attivazione (pro-PO) dipende dalla disponibilità dell’aminoacido tirosina, la quale può essere prodotta da fenilalanina, un aminoacido che può essere ottenuto solo dal polline ingerito .
Quanto raccolto dalle api ( nettare, polline e resine) contiene metaboliti secondari delle piante dotati di capacità antimicrobiche [34,106] e molecule coinvolte nella attivazione delle risposte immunitarie [101,107,108]. La gestione di queste sostanze fa parte della strategia di automedicazione delle api [19,35]. E’ dimostrato che sostanze presenti nel miele producono sovra regolazione delle vie metaboliche dedicate alla detossificazione . Questi effetti non sono invece prodotti da soluzioni di saccarosio o sciroppo di mais [102].
Mao et al. [101] determinano che il polifenolo acido cumarico aumenta la regolazione dei geni addetti alla detossificazione così come la sintesi di peptidi antimicrobici .
Liao et al. [109] mostrano che acido cumarico e quercetina , un altro polifenolo, aumentano la longevità delle api e la tolleranza ai pesticidi .
Bernklau et al. [114] studiano l’ effects di acido gallico , kaempferol e acido cumarico mostrando che le api supplementate con polifenoli sopravvivono più a lungo con una minore infezione da N. ceranae . Analoghi risultati sono stati ottenuti presso l’università di Pisa dal Professor Felicioli e collaboratori .
Palmer-Young et al. [112] esaminano gli effetti di amigdalina , aucubina, catalpolo a seguito di nutrizione . Ne risulta che il consumo di queste sostanze riduce il livello di presenza di deformed wing virus (DWV).
Con eccezione di Amygdalina , i fitochimici testati producono -quando ingeriti -aumento della trascrizione del peptide antimicrobico imenoptaecina.
E’ riportato che abscisic acid (ABA), un componente naturale di nettare e polline [119,120], [107,119], svolge un ruolo importante nella salute delle api .Viene osservato un importante effetto a livello individuale con stimolazione di risposte cellulari e umorali innate. Nel 2017, Negri et al. [75] mostrano ulteriori evidenze relativamente ad ABA e infezioni batteriche . Ramirez e altri mostrano che ABA aumenta l’espressione di geni coinvolti nella risposta allo stress. Questa ricerca mostra che l’inserimento nella nutrizione di acido abscisico ha effetti positivi sulla dinamica della popolazione dell’alveare durante l’invernamento diminuendo anche la presenza di Nosema .
Nel corpo dell’ape la delicata situazione di equilibrio fra sistema immunitario e infezioni silenti da DWV può essere destabilizzata dalla nutrizione di Varroa. Ne risulta una intensa proliferazione virale [146,148]. Questo fatto è descritto da un recente studio di Annoscia et al. [81] e mostra che la nutrizione “perpetrata” dall’acaro destabilizza il controllo della replicazione virale in conseguenza della rimozione dal corpo dell’ape sia di virus che di effettori immunitari con ciò portando ad aperta e incontrollata replicazione virale. Verosimilmente gli emociti svolgono un ruolo importante nella difesa dell’ape .
L’ attivazione della cascata enzimatica che conduce alla melanizzazione, la fenolossidasi, risulta sotto-regolata dalla presenza sull’ape della associazione Varroa-DWV [144,145,148] nelle condizioni invernali [14].
E’ stato dimostrato che api nella cui dieta è inserito ABA riescono ad invertire gli effetti anticoagulanti derivanti dalla saliva di Varroa, mostrando una maggiore capacità di cicatrizzazione che conduce ad una totale chiusura della ferita [108]. Ciò può condurre ad una minor riproduzione dell’acaro e ad una minor suscettibilità delle api alle infezioni virali e batteriche. E’ stato anche dimostrato che la supplementazione con ABA induce sovra-regolazione del gene addetto alla trascrizione di PPO [109]. Questo conduce ad una maggiore attività di fenolossidasi PO e da ciò maggiore risposta di melanizzazione [107].
Nel 2017, Negri e collaborati hanno dimostrato che emociti di api alle quali erano stati precedentmente iniettati LPS ( lipopolisaccaridi che costituiscono il corpo dei batteri) producono una maggiore quantità di ossido nitrico NO , sostanza antimicrobica e regolatrice di cascate biochimiche .
Nello stesso lavoro gli autori mostrano che quanto le larve sono nutrite con L-arginine (il naturale substrato per la produzione di NO) il livello di produzione di NO in risposta a LPS aumenta . Questo collega la produzione di NO alla nutrizione. Da ciò , si comprende che una ulteriore parte finora poco conosciuta delle difese immunitarie dell’ape viene a poter essere collegata alla nutrizione proteica della stessa, sia come qualità che come quantità .
In aggiunta , Sanzhaeba et al. [165] dimostrano un doppio tipo di effetto di NO sul processo di ossidazione di DOPA mediato da PO che conduce al processo di melanizzazione .
Gli autori propongono che l’aumento di melanizzazione prodotto da NO possa avvenire a seguito dell’attivazione della risposta di incapsultamento da parte del sangue dell’insetto . L’attivazione della melanogenesi si scatena in risposta alla lacerazione della cuticola dell’ape e all’incapsulazione ed è dipendente dal livello di attivazione immunitaria degli emociti dell’insetto . Viene peraltro riportato che l’attivazione degli emociti dell’ape è dipendente da NO [73].
Se ne ha che la presenza di ABA nella dieta dell’ape migliora la sua resistenza a varroa nel suo complesso.
Recenti studi mostrano che il freddo dell’inverno indebolisce le api riducendo l’espressione dei geni immunitari [14,17]. Gli elementi principali del sistema immunitario delle api , fagocitosi e incapsulazione, operano in maniera molto lenta a basse temperature [171]. I ricercatori ipotizzano perciò che l’autunno rappresenti un periodo critico nel quale gli alveari producono consistenti adattamenti fisiologici dipendenti dalla nutrizione per sopravvivere all’inverno. Il tipo di alimentazione e il livello di infestazione da V. destructor risultano fattori chiave determinanti il destino della colonia .
Nella nutrizione sintetica di qualsiasi soggetto vivente, il provvedere alla disponibilità di molecole chiave è qualcosa di molto diverso dal fornire una nutrizione standard. Tuttavia è decisamente complesso il procedimento di comprensione di quali moleconole risultino “ chiave “ e per quali motivi biologici .
Per risultare efficaci, queste sostanze chiave devono partecipare in maniera decisiva ad importanti pathways biochimiche , prime fra tutte quelle relative alle espressioni immunitarie.
Il livello di ogni possibile molecola chiave nel cibo naturale delle api dovrebbe essere misurato studiando successivamente l’effetto sulla fisiologia dell’insetto. Si potrebbero poi selezionare combinazioni di diverse molecole chiave ottenendo una dieta “ di precisione “ in grado di produrre una perfetta fisiologia delle api sia dal punto di vista metabolico che immunitario risolvendo così parecchi problemi delle api .
traduzione , riduzione e commenti di gianni savorelli offerta da ditta
Savorelli Gianni - Prodotti per apicoltura
