Effetti di deregolazione genica sul sistema immunitario dell'ape sottoposta a stress biotici: Systematic Literature Review e caso studio in apiario

In questo elaborato si susseguono una parte di Systematic Literature Review (SLR), che è utile come panoramica dell’attuale stato dell’arte concernente le risposte immunitarie dell’ape ai principali parassiti e patogeni dell’alveare, ed un caso studio inerente allo stesso argomento, eseguito su campioni provenienti da un apiario piemontese. La sindrome dello spopolamento degli alveari è un fenomeno che ha interessato molte popolazioni di api domestiche a livello globale, destando preoccupazione per le sue conseguenze economiche ed ecologiche. Fra le cause di questo fenomeno sono rilevanti la diffusione di virus, dell’acaro Varroa destructor e dei microsporidi del genere Nosema spp. (stress biotici).Il sistema immunitario delle api si basa su difese costitutive di tipo cellulare ed umorale, fra cui la produzione di peptidi antimicrobici (AMP), universalmente considerati effettori nella risposta immunitaria degli insetti. A livello molecolare, queste risposte sono elaborate attraverso diverse vie: Jak/STAT, RNAi, Toll ed Imd.L’obiettivo della SLR era quello di revisionare i lavori che riportavano gli effetti di regolazione di alcune delle componenti del sistema immunitario dell’ape da parte dei patogeni sopracitati. Questa revisione ha portato alla selezione di 86 articoli, dai quali sono stati estratti i dati rilevanti che sono stati organizzati in una tabella riassuntiva. Dall’analisi di quest’ultima si è potuto evincere che gli stessi parassiti e patogeni possono avere effetti opposti sull’espressione degli AMP e degli altri geni dell’immunità, indipendentemente dallo stadio vitale dell’ape.Il tipo di trattamento può avere effetti up-regolativi o down-regolativi. La specie di ape su cui si trova il patogeno può essere più (A. mellifera) o meno (A. cerana) suscettibile alla sua presenza. Le analisi di laboratorio, descritte nella seconda parte di questa tesi, si proponevano di esplorare le relazioni tra gli stessi parassiti/patogeni (BQCV, DWV, SBV, N. ceranae, V. destructor) e componenti dell’immunità individuale (i geni codificanti per apidecina, defensina-2, imenoptecina, PGRP-S1, dorsal-1a e vitellogenina) presi in considerazione nella SLR, in situazioni di infestazione/infezione in apiario campionati a due tempi diversi (pre- e post-trattamento anti-varroa chimico o biotecnico). Dalle analisi si evinceva che il trattamento biotecnico fosse più efficace contro varroa (e quindi contro il virus di cui è vettore l’acaro, il DWV) rispetto al chimico, che la vitellogenina risultava più bassa al secondo tempo di campionamento (in parte per il fatto che diminuisce naturalmente negli individui con l’età) e che gli AMP seguivano un andamento comune nella maggior parte delle colonie analizzate nel passaggio fra il t1 ed il t2 (apidecina ed imenoptecina up-regolati e defensina down-regolato). L’analisi multivariata eseguita sui dati ricavati negli esperimenti ha evidenziato come le variabili che più impattavano sulla variazione genica all’interno della popolazione fossero il trattamento, la data di campionamento, la carica virale di DWV e quella di BQCV. Si è evidenziata una correlazione fra l’espressione di imenoptecina/apidecina e la carica di DWV e fra l’espressione di apidecina e la carica di BQCV: in entrambi i casi all’aumentare della carica virale corrispondeva up-regolazione genica, dimostrando che la presenza di questi virus va ad agire in maniera diretta sull’espressione degli AMP, modulando la risposta immunitaria nell’ape da miele.