Gestressde voorouders geven individuën betere immuunrespons op stress

PENN STATE

http://live.psu.edu/

UNIVERSITY PARK, Pa. - Voorouders hebben die vaak werden blootgesteld aan stress kunnen de eigen immuunrespons op stress verbeteren, vinden onderzoekers van Penn State.

De resultaten suggereren dat familiegeschiedenis moet worden bekeken om de gezondheidsimplicaties van spanning te voorspellen of te begrijpen.

"Langdurige stress onderdrukt meestal de immuunfunctie, "zei Tracy Langkilde, professor biologie bij Penn State. "We denken bijvoorbeeld vaak dat wij vlugger een kou vatten als we gestrest zijn. We ontdekten dat hagedissen wiens voorouders leefden in lage stress omgevingen een onderdrukte immuunfunctie ondervonden wanneer ze blootgesteld werden aan langdurige stress, net zoals we zouden verwachten.

Maar voor hagedissen waarvan de voorouders leefden in omgevingen met hoge stress geldt dat ze robuustere immuunsystemen vertoonden wanneer ze werden blootgesteld aan stress. Dus de immuunrespons op stress is in feite afhankelijk van de omgeving ervaren door vorige generaties. "

Het team heeft zijn werk uitgevoerd met hagedissen (Sceloporus undulatus), maar Langkilde gelooft dat de resultaten ook kunnen gelden voor andere dieren, misschien zelfs bij mensen. Natuurlijk zijn dieren onderworpen aan verschillende soorten stressoren. Bij deze hagedissen, zei ze, is stress vaak het gevolg van aanvallen door vuurmieren (Solenopsis invicta), een invasieve soort die voorkomt in het zuidoosten van de Verenigde Staten en zich noord- en westwaarts verspreidt.

"Vuurmieren kunnen hagedissen steken, wat stressvol is en potentieel fataal voor hagedissen, "voegde Gail McCormick toe. Gail is een afgestudeerde student in het laboratorium van Langkilde ten tijde van het onderzoek. "Deze aanvallen verwonden de huid van hagedissen, waardoor ze kwetsbaar worden voor infecties, dus is het waarschijnlijk een slecht idee om de immuunfunctie te onderdrukken als reactie op stress wanner de veroorzaker van de stress de vuurmieren, al een immuunrespons induceren door verwonding. Het blijkt dat hagedissen wiens voorouders komen uit gebieden met vuurmieren een verbeterde immuunrespons op stress hebben wat kan helpen om hun overleving te verzekeren."

Om de immune gevolgen van spanning op dieren te onderzoeken, gebruikte het team gevangen zwangere vrouwtjes in het wild uit twee verschillende soorten omgevingen - één die was belaagd door vuurmieren 60 tot 70 jaar eerder, of het equivalent van 30 tot 40 hagedissen generaties, en één die nog niet was bevolkt door vuurmieren.

De onderzoekers hebben het nageslacht van de gevangen vrouwtjes grootgebracht in een omgeving met weinig stress totdat ze volwassen waren. Zij creëerden omstandigheden met hoge stress door ofwel de hagedissen bloot te stellen aan vuurmieren of door ze elke week te doseren met het stressrelevant hormoon corticosteron opgelost in olie.

"Dit mengsel sijpelt in de huid zoals lotion, waardoor een piek ontstaat in de corticosteronspiegels in het bloed die hun fysiologische karakter nabootsen wanneer de hagedissen worden achtervolgd of aangevallen door vuurmieren, "zei Langkilde.

Zodra de hagedissen de volwassenheid bereikten - ongeveer 1 jaar oud - beoordeelden de wetenschappers de immuunfunctie van de dieren door het meten van het vermogen van hun bloedplasma om een vreemd eiwit in suspensie te houden.

"We ontdekten dat nakomelingen van hagedissen uit stressrijke omgevingen het immuunsysteem hadden onderdrukt terwijl nakomelingen van hagedissen uit omgevingen met lage stress een verbeterde immuunfunctie hadden wanneer ze werden blootgesteld aan relevante hormonen tijdens hun eigen leven, "zei McCormick. "Deze verandering is waarschijnlijk adaptief daar een verbeterde immuunrespons met zicht op stress ook de overleving zou moeten verbeteren in aanwezigheid van frequente aanvallen door vuurmieren. "

Een artikel met deze resultaten verscheen online als geaccepteerd manuscript in de Journal of Experimental Biology van 18 januari..

"Dit werk stelt een aantal interessante vragen," zei Langkilde. "In een stressvolle situatie leiden dieren energie vaak naar kritische functies, zoals het ontsnappen aan een roofdier, en weg van minder direct kritische functies, zoals immuunfunctie, groei of reproductie. Deze reactie is op korte termijn gunstig, maar kan nadelig zijn als de stress lang duurt. Als hagedissen van omgevingen belaagd door vuurmieren niet lijden van een aangetast immuunsysteem, wat is het probleem dan?

Lijden ze in plaats daarvan aan lagere groei of onderdrukte voortplanting wanneer blootgesteld aan hoge stress omgevingen? Dit zijn enkele van de vragen die we van plan zijn te onderzoeken." McCormick merkte op dat begrijpen hoe soorten reageren op stress kan helpen hoe zij er mee omgaan.

"In deze veranderende wereld kunnen dieren stressvolle situaties vaker ervaren, in sommige gevallen als gevolg van nieuwe soorten stressoren zoals interacties met mensen of invasieve soorten,"zei ze. "Het is absoluut noodzakelijk dat we begrijpen hoe soorten reageren op stress, en als de respons verschilt per populatie, om deze beter middelen te geven om eventuele negatieve effecten te verminderen."

Vertaling: Andre Teirlinck