Immunological vulnerability and adjustments to environmental thermal variability

• FRANCISCO BOZINOVIC ^[1] ; TAMARA P CATALÁN ^[1] ; ALEXIS M KALERGIS ^[2]
  1. [1] Universidad Católica de Chile Facultad de Ciencias Biológicas Departamento de Ecología and LINCGlobal
  2. [2] Universidad Católica de Chile Millennium Institute on Immunology and Immunotherapy
• Localización: Revista chilena de historia natural, ISSN-e 0717-6317, ISSN 0716-078X, Vol. 86, Nº. 4, 2013, págs. 475-483
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Variabilidad inmunológica y ajustes a la variabilidad térmica ambiental
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• Resumen
  • español

    Si bien los ecofisiólogos reconocen el impacto de la temperatura sobre los atributos fisiológicos, se ha prestado poca atención a la variación térmica a escalas que afectan directamente a los organismos. Además, son pocos los estudios que han examinado el efecto de la variabilidad térmica y otros factores climáticos en las interacciones patógeno-hospedero. Evaluamos el efecto de la aclimatación a la variabilidad térmica ambiental (0, 4 and 8 °C variabilidad diaria) sobre la respuesta inmune en el insecto Tenebrio molitor (Coleoptera). Observamos que la actividad antibacteriana difiere significativamente entre tratamientos térmicos. Además, las varianzas en la actividad antibacteriana fueron mayores bajos las condiciones de mayor variabilidad térmica. Del mismo modo que las respuestas antibacterianas, la actividad de tirosinasa fenoloxidasa fue mayor en los animales viviendo bajo las condiciones térmicas más variables. Hipotetizamos que los mecanismos de estrés asociados podrían afectar negativamente la respuesta inmune constitutiva en T. molitor. Se conoce que el estrés agudo causa en insectos una discapacidad transiente en la resistencia a la infección bacteriana. Este aumento en susceptibilidad es mediado, al menos en parte, por la liberación de neuro-hormonas en respuesta al estrés.

  • English

    Ecological physiologists recognize the potential impacts of temperature on physiological traits, however less attention has been paid to changes in thermal variation on a scale that pertains directly to living organisms. Also, few studies have examined the effects of temperature variation or other climatic drivers on host-pathogen interactions. We evaluated the effect of acclimation to ambient temperature variability (0, 4 and 8 °C daily variability) on the immune performance in the insect Tenebrio molitor (Coleoptera). We observed that antibacterial activity differed significantly between treatments. In addition, variances of antibacterial activity were larger under the more variable thermal conditions. Similarly to antibacterial responses, tyrosinase phenoloxidase activity was higher in animals living in the most variable thermal condition. We hypothesized that a stress-associated mechanism may affect negatively the constitutive immune activity in T. molitor. It is well known that acute stress can cause in insects a transient impairment in the resistance to bacterial infection. This increase in susceptibility to diseases is mediated, at least in part, by the release of neuro-hormones in response to stress.