Spore del parassita delle pulci d'acqua Ordospora colligata
Le fluttuazioni di temperatura come le ondate di caldo possono avere effetti molto diversi sui tassi di infezione e sugli esiti delle malattie a seconda della temperatura media di fondo
Lo studio, pubblicato su eLife, (1) suggerisce che sarà sempre più difficile prevedere le conseguenze del cambiamento climatico sulle interazioni ospite-patogeno quando le temperature globali aumenteranno e gli eventi meteorologici estremi diventeranno più comuni. Le malattie infettive hanno profondi effetti ecologici sulle popolazioni umane, agricole e della fauna selvatica. È noto che le interazioni tra i patogeni e i loro ospiti sono sensibili alle variazioni di temperatura. Ma ciò che è meno ben compreso è come la variazione improvvisa ed estrema della temperatura influenzi questa relazione e come questa influenzi i tassi complessivi di infezione e gli esiti della malattia.
Il dottor Pepijn Luijckx, (2) uno degli autori che collabora presso il Trinity College Dublin, Irlanda, dice: «Si prevede che il cambiamento climatico aumenterà non solo le temperature medie, ma anche le fluttuazioni di temperatura, la frequenza e l'intensità degli eventi meteorologici estremi. Tuttavia, sebbene gli studi abbiano quantificato gli effetti dell'aumento delle temperature medie sui tratti dell'ospite e del patogeno, l'influenza dei regimi di temperatura variabile come le ondate di calore rimane in gran parte sconosciuta».
Il dottor Pepijn Luijckx e il team hanno esaminato gli effetti delle diverse temperature su vari tratti di un organismo ospite – un piccolo crostaceo chiamato Daphnia magna (piccolo crostaceo cladocero planctonico) – e del suo noto parassita intestinale, Odospora colligata. La trasmissione del parassita è rappresentativa della classica trasmissione ambientale, simile a quella osservata con malattie come SARS-CoV-2 e colera.
Il team ha esaminato come gli organismi hanno risposto a tre distinti regimi di temperatura: una temperatura costante e due regimi variabili, con fluttuazioni giornaliere di +/- 3°C e ondate di calore di tre giorni di 6°C sopra la temperatura ambiente. Hanno quindi misurato la durata della vita del crostaceo, la fertilità, lo stato di infezione e il numero di spore di parassiti all'interno del loro intestino. Successivamente, hanno elaborato i dati in un modello statistico per confrontare l'impatto dei tre diversi regimi di temperatura.
Il team ha scoperto che le fluttuazioni giornaliere della temperatura hanno ridotto l'infettività e il carico di spore del parassita rispetto a quelli mantenuti alla temperatura media costante. Tuttavia, al contrario, l'infettività dei parassiti dopo un'ondata di caldo era quasi la stessa dell'infettività di quelli mantenuti a temperatura costante.
Inoltre, il numero di spore nel crostaceo ospite è aumentato dopo l' “ondata di caldo” di tre giorni quando la temperatura costante di fondo era di 16°C, ma questo carico è stato ridotto a temperature più elevate. Ciò suggerisce che gli effetti della variazione di temperatura differiscono a seconda della temperatura media di fondo e se questa è vicina alla temperatura ottimale per il parassita.
La forma fisica dell'ospite e il successo riproduttivo erano generalmente ridotti nel crostaceo esposto alle spore del parassita o quando si verificava una temperatura variabile. La differenza tra le risposte dell'ospite e dell'agente patogeno suggerisce che, in alcune circostanze, i parassiti sono stati in grado di resistere all'improvviso cambiamento di calore meglio dei loro ospiti.
«I nostri risultati mostrano che la variazione di temperatura altera l'esito delle interazioni ospite-patogeno in modi complessi. Non solo la variazione di temperatura influisce in modo distinto sui diversi tratti dell'ospite e del patogeno, ma anche il tipo di variazione e la temperatura media a cui viene applicata contano», conclude Luijckx. «Ciò significa che i cambiamenti dei modelli di variazione climatica, sovrapposti ai cambiamenti delle temperature medie dovuti al riscaldamento globale, possono avere effetti profondi e imprevisti sulla dinamica della malattia».
Oltre a Pepijn Luijckx, il team di ricerca comprende la co-prima autrice Charlotte Kunze (Carl von Ossietzky University of Oldenburg, Germania, e Trinity College Dublin), Andrew Jackson e Ian Donohue (entrambi Trinity College Dublin).
Il loro studio è stato finanziato dalla Science Foundation Ireland e dall'Irish Research Council.
A proposito di eLife (3)
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Riferimenti:
(1) Climate change and extreme weather will have complex effects on disease transmission
(2) Pepijn Luijckx
(3) eLife
Descrizione foto: Spore del parassita delle pulci d'acqua Ordospora colligata. - Credit: Dieter Ebert (CC BY 4.0).
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Climate change and extreme weather will have complex effects on disease transmission