Lo spiaggiamento dei cetacei è un tema di cui ultimamente si parla molto, ma che è studiato spesso attraverso ricerche condotte su animali già deceduti (pochi per estrapolare dei risultati affidabili e non speculativi). Gli studi scientifici svolti in questi ultimi anni però possono fornire importanti spunti per riflettere sulle nostre abitudini e per avviare ulteriori ricerche in futuro.
Chi sono le sentinelle del mare?
Innanzitutto è fondamentale considerare le funzioni del microbiota marino (l’insieme delle comunità microbiche dell’ambiente marino). In realtà, con ambiente non si intende esclusivamente il mare, ma anche gli organismi vegetali e animali che lo popolano (Apprill, 2017). Alcuni microrganismi infatti vivono all’interno di un organismo ospite (o host) e le interazioni che si formano tra queste entità sono determinanti per la salute, la fisiologia, il comportamento e anche l’ecologia dell’ospite stesso.
Questo fatto acquista maggiore rilevanza se si pensa al periodo di grandi cambiamenti che il pianeta sta attraversando. In particolare, l’essere umano esercita una forte pressione sugli ecosistemi, attraverso un duplice impatto:
- diretto: sia su piante e animali che sui microrganismi
- indiretto: alterazioni a carico dei microrganismi che possono ripercuotersi su piante e animali
Il mare è un ambiente dinamico, continuo e quindi difficile da studiare. Pertanto è stato necessario individuare, tra le 2 milioni di specie che lo popolano, degli animali sentinella, in grado di anticipare l’impatto dei cambiamenti ambientali sull’ecosistema marino: i cetacei. Questi, trovandosi in cima alla piramide trofica, rispondono velocemente alle condizioni ambientali. Ricoprono inoltre un ruolo centrale per l’individuazione di possibili patogeni terrestri nell’ambiente marino, divenendo così importanti indicatori anche per questioni relative alla salute pubblica. Per questo motivo, il microbiota dei cetacei è oggetto di un numero crescente di studi scientifici (Bik et al., 2015).
Come negli altri animali, i microrganismi associati ai cetacei possono essere coinvolti in due dinamiche principali:
- La simbiosi, in cui microrganismi e host sono coinvolti in una normale interazione di segnalazione metabolica e immunitaria
- La disbiosi, in cui le interazioni tra microrganismi e ospite sono fortemente alterate e questo accade solitamente in concomitanza a un evento di forte stress
Il confine tra simbiosi e disbiosi non è netto e risente di una serie di fattori esterni (per esempio ambientali o relativi alla dieta) ed interni (come le fluttuazioni ormonali). È interessante notare come sia gli agenti inquinanti che quelli infettivi siano coinvolti nel determinare tale shift da simbiosi a disbiosi, compromettendo potenzialmente lo stato di salute dell’ospite.
Spiaggiamenti in Italia:
Negli ultimi anni i giornali hanno riportato notizie di frequenti spiaggiamenti lungo le coste del Mediterraneo, in particolare dei delfini, quali stenelle (Stenella coeruleoalba) e tursiopi (Tursiops truncatus). Dato che purtroppo i dati dei giornalisti in ambito naturalistico devono essere spesso considerati con le dovute precauzioni, è lecito domandarsi se questo incremento sia reale o sia piuttosto il riflesso di una semplice moda. Infatti i delfini, animali sociali che mostrano curiosità nei confronti dell’essere umano, hanno da sempre suscitato una forte simpatia nell’uomo, tanto da essere spesso impiegati come attrazione nei parchi acquatici (clicca qui per leggere Leggende e realtà nei delfinari italiani). Dunque notizie inerenti alla morte di questi animali richiamano facilmente l’attenzione della popolazione.
Consultando però la mappa interattiva dell’osservatorio toscano per la biodiversità è facile notare come questi eventi di spiaggiamento siano realmente aumentati. Da cosa dipende questo incremento?
Morbillivirus
Un recente studio (Mira et al., 2019) suggerisce che un ceppo di Morbillivirus stia circolando nel Mar Mediterraneo e che sia probabilmente una delle cause che concorrono nel determinare le morie dei cetacei nel nostro mare, in particolare delle stenelle. Il Morbillivirus nei delfini (DMV) di per sé non è nuovo (si erano già verificate 2 epidemie nel Mediterraneo, rispettivamente nel 1990-1992 e nel 2006-2008), ma questa specifica variante del virus non era ancora stata riscontrata nel Mar Mediterraneo. Tra le diverse varianti di Morbillivirus, il DMV sembra essere infatti geneticamente molto diversificato rispetto agli altri gruppi; non sembrerebbe dunque essere un caso il fatto che generalmente siano i delfini (appunto stenelle e tursiopi) gli animali maggiormente colpiti dal virus (Van Bressem et al, 2014). Bisogna considerare inoltre che le stenelle rappresentano il 95% dei cetacei presenti nel Mediterraneo e questo si traduce in un’ottima opportunità per il virus per diffondersi.
La trasmissione avviene probabilmente attraverso inalazione del virus sottoforma di aerosol in gruppi di questi animali molto sociali, tanto che a volte formano associazioni temporanee con individui o gruppi appartenenti ad altre specie (potenziali serbatoi del virus).
Il virus è definito parassita intracellulare, poiché vincolato alle cellule dell’ospite per poter riprodurre tante copie di se stesso (se vuoi saperne di più sui virus, clicca qui). Una volta nell’organismo, la chiave del virus per entrare nelle cellule e potersi replicare è la proteina H. Si tratta di una glicoproteina che interagisce in modo altamente specifico coi recettori di membrana della cellula ospite. Non tutti i recettori quindi sono equivalenti. La maggior parte dei Morbillivurs utilizza come porta d’ingresso la molecola di segnalazione di attivazione linfocitaria (SLAM), un recettore transmembrana che si trova sulle cellule coinvolte nella risposta immunitaria. Una volta che H ha interagito con SLAM, l’ingresso del virus in queste cellule determina un’amnesia immunitaria (osservata anche negli esseri umani a seguito del morbillo). Così il sistema immunitario diventa incapace di riconoscere gli agenti infettivi con cui è venuto in contatto in precedenza. Questo stato di immunosoppressione può durare anche per mesi, una volta terminata l’infezione, quindi il Morbillivirus può portare notevoli ripercussioni a lungo termine sugli animali che infetta.
Perché le infezioni da Morbillivirus sono in aumento?
Due caratteristiche principali determinano il successo di un virus in una popolazione:
- la virulenza: il grado di patogenicità, quindi la capacità del virus di causare la malattia
- la trasmissibilità: la capacità di essere trasmesso da un ospite all’altro
Per quanto queste in parte dipendano da fattori genetici (sia del virus che dell’host), anche l’ecologia e i tratti comportamentali della specie possono interagire sinergicamente per aumentare la gravità della malattia e favorire la trasmissione tra gli individui. Questo fatto è molto importante, perché le analisi genetiche suggeriscono che questa nuova variante del Mediterraneo sia la stessa circolante nell’Oceano Atlantico. È probabile quindi che alcuni individui abbiano contratto il virus in prossimità dello Stretto di Gibilterra e che l’elevata socialità e le migrazioni degli animali abbiano successivamente contribuito alla diffusione del virus (Mira et al., 2019).
Inoltre il Mediterraneo è un mare semichiuso, caratterizzato da alti livelli di contaminanti: per anni è stato fatto uso, senza alcun riguardo, di composti tossici nelle industrie e degli insetticidi (come il DDT), che sono stati dispersi nell’ambiente e quindi nel mare. Queste molecole sono state definite Contaminanti Organici Persistenti (POCs), perché, nonostante non vengano più impiegati, vengono ancora oggi ritrovati ad elevati livelli nel tessuto adiposo degli animali. I cetacei, che si trovano all’apice della piramide trofica, sono soggetti ad un maggiore accumulo di questi inquinanti, che sono stati correlati a fenomeni di immunosoppressione (Troisi et al., 2000).
Tutto questo si traduce in una maggiore suscettibilità alle infezioni e in una maggior gravità della malattia.
Salmonella typhimurium
La presenza di Salmonella nei cetacei è una condizione piuttosto rara e fino allo scorso anno, nessuno studio aveva individuato la presenza di Salmonella typhimurium nei cetacei. Eppure proprio sulle coste del Santuario di Pelagos, un’area marina protetta dedicata alla conservazione dei mammiferi marini, sono stati ritrovati degli esemplari di stenella infettati da questo batterio (Grattarola et al., 2019).
Il fatto forse più preoccupante però è che questa variante di Salmonella, oltre ad essere la forma maggiormente riscontrata nei casi clinici in Europa, mostra un’elevata resistenza verso la maggior parte degli antibiotici largamente impiegati. L’ipotesi più accreditata è che questo batterio sia arrivato in mare attraverso gli scarichi: delle navi, delle abitazioni e degli allevamenti di suini (anche i maiali infatti sono soggetti all’infezione da Salmonella typhimurium). Non sempre le acque reflue sono trattate adeguatamente e i batteri hanno così una via d’accesso al mare e a nuovi potenziali ospiti, che non hanno evoluto delle difese necessarie per contrastare dei microrganismi mai incontrati prima.
Questa non sarebbe una novità. Uno studio recente (Godoy-Vitorino et al., 2017) aveva già indagato sui cambiamenti del microbiota delle stenelle spiaggiate nell’Oceano Atlantico, mostrando come la comunità microbica fosse alterata e predominata da batteri di origine umana potenzialmente patogeni.
Perché i batteri umani sarebbero così pericolosi?
L’essere umano fa un grande utilizzo di antibiotici (a volte ai primi sintomi, a volte in assenza di una diagnosi precisa). Inoltre siamo vincolati ai supermercati per il nostro sostentamento e la carne che consumiamo deriva da allevamenti in cui gli animali spesso vivono in ambienti stretti e chiusi, l’ideale per il diffondersi di un patogeno. Così siamo costretti a somministrare agli animali allevati grandi quantitativi di antibiotici che poi ingeriamo attraverso la dieta. Questo abuso di antibiotici genera un ciclo, in cui i batteri che evolvono sistemi di resistenza nei confronti dei farmaci sono avvantaggiati, sopravvivono e si dividono. E questi batteri, pericolosi, perché potenzialmente incontrollabili, non restano confinati, ma trovano modi per disperdersi. Il fatto che batteri antibiotico-resistenti raggiungano il mare e trovino un ospite adatto per sopravvivere e crescere, è pericoloso quanto per noi quanto per le altre specie animali.
Capiamo quindi come il contributo di ciascuno di noi sia fondamentale, affinché i cambiamenti delle nostre abitudini siano volti a proteggere gli ecosistemi, come quello marino. Gli spiaggiamenti dei cetacei sono un sintomo della sofferenza di un mare troppo inquinato: dai composti industriali, dai rifiuti organici e dai nostri batteri multiresistenti.
Se per il momento ci siamo concentrati nell’individuare i patogeni implicati nell’aumento della mortalità dei cetacei nel Mediterraneo, ulteriori studi dovranno essere svolti per comprendere quali variazioni a livello del microbiota si stiano verificando negli esemplari in vita, in risposta ai cambiamenti dell’ecosistema marino. Si vedrà necessaria anche una ricerca finalizzata all’identificazione dei possibili serbatoi biologici degli agenti infettivi, in cui questi possono restare latenti tra un’epidemia e l’altra. Tutto questo nell’ottica di tutelare il mare, gli organismi che vi vivono e, in una visione meno antropocentrica, anche la specie umana.
Le malattie infettive sono dappertutto. Rappresentano una sorta di collante naturale, che lega un individuo all’altro e una specie all’altra all’interno di quelle complesse reti biofisiche che definiamo ecosistemi. […] certi cambiamenti dell’equilibrio ecologico possono far uscire allo scoperto le malattie. Se scuotete i rami di un albero, qualche cosa cadrà giù.
David Quammen, Spillover (2012)
Bibliografia:
- Apprill Amy (2017) Marine Animal Microbiomes: Toward Understanding Host–Microbiome Interactions in a Changing Ocean. Frontiers in Marine Science 4:222
- Bik E. M., Costello E.K., Switzer A. D., Callahan B. J., Holmes S.P., Wells R. S., Carlin K. P., Jensen E. D., Venn-Watson S., Relman D. A. (2015) Marine mammals harbor unique microbiotas shaped by and yet distinct from the sea. Nature Communications 7:10516
- Godoy-Vitorino F., Rodriguez-Hilario A., Alves A. L., Gonçalves F., Cabrera-Colon B., Mesquita C. S., Soares-Castro P., Ferreira M., Marçalo A., Vingada J., Eira C., Santos P. M. (2017) The microbiome of a striped dolphin (Stenella coeruleoalba) stranded in Portugal. Research in Microbiology 168:85-93
- Grattarola C., Gallina S., Giorda F., Pautasso A., Ballardini M., Iulini B., Varello K., Goria M., Peletto S., Masoero L., Serracca L., Romano A., Dondo A., Zoppi S., Garibaldi F., Scaglione F. E., Marsili L., Di Guardo G., Lettini A. A., Mignone W., Fernandez A., Casalone C. (2019) First report of Salmonella 1,4,[5],12:i:- in free-ranging striped dolphins (Stenella coeruleoalba), Italy. Nature, Scientific Reports 9:6061
- Mira F., Rubio-Guerri C., Purpari G., Puleio R., Caracappa G., Gucciardi F., Russotto L., Loria G. R., Guercio A. (2019) Circulation of a novel strain of dolphin morbillivirus (DMV) in stranded cetaceans in the Mediterranean sea. Nature, Scientific Reports 9:9792
- Troisi G. M., Haraguchi K., Kaydoo D. S., Nyman M., Aguilar A., Borrell A., Siebert U., Mason C. F. (2000). Bioaccumulation of polychlorinated biphenyls (PCBs) and dichlorodiphenylethane (DDE) methyl sulfonees in tissues of seal and dolphin morbillivirus epizootic victims. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A, 62:1-8
- Van Bressem M., Duignan P. J., Banyard A., Barbieri M., Colegrove K. M., De Guise S., Di Guardo G., Dobson A., Domingo M., Fauquier D., Fernandez A., Goldstein T., Grenfell B., Groch K. R., Gulland F., Jensen B. A., Jepson P. D., Hall A., Kuiken T., Mazzariol S., Morris S. E., Nielsen O., Raga J. A., Rowles T. K., Saliki J., Sierra E.,Stephens N., Stone B., Tomo I., Wang J., Waltzek T., Wellehan J. F. (2014) Cetacean Morbillivirus: Current Knowledge and Future Directions Viruses. 6:5145-5181
- Quammen D. (2012) Spillover.
Grazie per aver letto questo articolo!
Spazio Intersinaptico 