Influenza della temperatura su espressione ed attività della superossido dismutasi in emociti di Chamelea gallina

Le specie reattive dell’ossigeno (ROS) sono normalmente prodotte durante la respirazione cellulare negli organismi aerobi, anche se negli invertebrati le informazioni relative ai meccanismi di generazione a livello mitocondriale sono ancora scarse. I ROS (O2-•, H2O2, HO•) sono responsabili di molteplici attacchi a diverse macromolecole biologiche con conseguente perossidazione lipidica, danni a proteine e acidi nucleici (stress ossidativo) (Halliwell e Gutteridge, 1999). Per contrastare lo stress ossidativo gli organismi aerobi dispongono di una serie di sistemi di difesa enzimatici e non enzimatici, in particolare l’enzima superossido dismutasi (SOD) riveste un ruolo principale nella dismutazione dello ione O2-•. Tra i parametri fisici coinvolti nella generazione di ROS la temperatura riveste un ruolo critico. Abele et al. (2002) hanno dimostrato, valutando le variazioni dell’attività degli enzimi antiossidanti, che in bivalvi marini lo stress termico è accompagnato da stress ossidativo. Il presente studio si è proposto di valutare gli effetti della temperatura sull'attività ed espressione della SOD negli emociti del bivalve Chamelea gallina. Gli animali sono stati esposti per 7 giorni a 20, 25 e 30 °C. Alla fine dell’esposizione l’emolinfa è stata prelevata dal muscolo adduttore anteriore e successivamente centrifugata per separare gli emociti. Sul lisato di emociti sono state valutate l'attività e l’espressione (western blotting) delle isoforme della SOD. L’attività della SOD totale subisce una diminuzione del 56% negli animali esposti a 30 °C rispetto a quelli mantenuti a 20 °C, senza variazioni significative tra i 20 e i 25 °C. Anche l’attività della MnSOD e CuZnSOD mostrano un andamento simile con un calo del 58% e 47% rispettivamente alla fine dell’esposizione a 30 °C. Relativamente alle indagini di immunoblotting, la MnSOD mostra una banda immunorettiva (26 kDa) significativamente meno espressa a 30 °C rispetto alle altre condizioni. La CuZnSOD presenta due bande di 16 e 32 kDa corrispondenti rispettivamente alla forma citosolica ed extracellulare (ECSOD); entrambe le isoforme risultano meno espresse a 30 °C rispetto a 20 °C. Attualmente le conoscenze sull’interazione tra temperatura ed attività degli enzimi antiossidanti negli emociti sono piuttosto scarse. Abele et al. (2002) hanno osservato in branchie di Mya arenaria un aumento della attività della SOD in vivo passando da 18 a 25 °C, ed un calo in vitro a 25 e 30 °C, in parziale accordo con la diminuzione di attività della SOD rilevata in questo studio alla temperatura di 30 °C. Le nostre osservazioni possono tuttavia essere spiegate anche alla luce dei risultati ottenuti in indagini parallele su parametri immunologici valutati sugli stessi animali. Infatti, a 30 °C è stato osservato un aumento significativo di emociti circolanti, ma caratterizzati da dimensioni ridotte e scarsa efficienza di fagocitosi. Dal momento che alla fagocitosi si associa un intenso “burst respiratorio”, un calo di attività fagocitica si traduce in una diminuzione di ROS e conseguentemente dell’attività della SOD. Pertanto, tenuto conto che la generazione di ROS rappresenta un meccanismo di difesa contro elementi estranei, l’aumento di mortalità registrato a 30 °C potrebbe essere imputato, almeno in parte, ad una diminuzione delle difese immunitarie.