VI Convegno Nazionale SOFIVET – Stintino (SS) 2005
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CORRELAZIONI TRA LATERALIZZAZIONE E RISPOSTA IMMUNITARIA NEL
CANE
Quaranta A.1, Siniscalchi M.1, Frate A.1, Iacoviello R.1, Cirone F.2, Vallortigara G.3
1
Dipartimento di Produzione Animale e 2Dipartimento di Sanità e Benessere Animale Università di Bari; 3Dipartimento di Psicologia e B.R.A.I.N. Centre for Neuroscience Università di Trieste
Parole chiave: lateralizzazione, immunità, cane, comportamento.
Key words: lateralization, immunity, dog, pawedness, behaviour
Abstract
Behavioural and brain lateralization is a well-attested phenomenon in several vertebrates.
Considerable experimental evidence indicates that asymmetries in behaviour are directly
associated with asymmetries in the immune function in rats, mice and, recently, also in dogs.
In the present work, the production of specific antibodies (IgG), IL-10 and IFN-γ was
evaluated in relation to behavioural lateralization as assessed by paw preference. Three groups
(left-handed, n=12; right-handed, n=12; ambidextrous, n=12) of mixed breed dogs were
selected on the basis of their performance in a task consisting of the removal of a piece of
adhesive paper from the snout. All dogs were immunized with rabies vaccine. IgG anti-rabies
antibody response was evaluated by IFI. Serum IFNγ and IL-10 levels were measured by
ELISA in three samples of four animals each (two males and two females) selected among the
animals showing significant individual left-, right- or no-paw preferences in the behavioural
test. The results clearly showed that the direction of behavioural lateralization influenced the
immune response in dogs. The titers of anti-rabies antibodies were lower in left-pawed dogs
than in right-pawed and ambidextrous dogs. Similarly, the IFNγ serum levels were lower in
left-pawed dogs than in right-pawed and ambidextrous dogs. IL-10, on the contrary, seemed
to be an immune parameter which was not affected by lateralization. These findings suggest
that immunomodulation can be correlated with brain laterality in canine species by the
regulation of the production of antibody and some cytokines like IFNγ, which are molecules
involved in the immune-neurohumoral crosstalk.
Introduzione
La lateralizzazione cerebrale e comportamentale è un fenomeno dimostrato in molti
vertebrati, e indica un’asimmetria funzionale del sistema nervoso (9, 10, 18, 19, 20, 21, 22).
Nei topi le asimmetrie comportamentali, valutate con differenti test di lateralità (rotazione
spontanea all’interno di gabbie circolari, uso preferenziale delle zampe nel compiere varie
attività), sono correlate ad una diversa risposta immunitaria, e ciò indicherebbe una
modulazione cerebrale asimmetrica sul sistema immunitario (4, 7, 8, 11). In particolare,
l’attività dei linfociti T citotossici, l’attività linfoproliferativa indotta da agenti mitogeni e la
produzione di anticorpi specifici (IgG) e di interleuchine (IL) sono parametri immunitari
direttamente correlabili a comportamenti lateralizzati (1, 5, 7, 8, 14, 15). Recenti studi hanno
evidenziato anche nella specie canina una correlazione tra lateralità (uso preferenziale delle
zampe nel rimuovere una striscia di nastro adesivo dal naso) e alcuni parametri immunitari di
base (globuli bianchi, formula leucocitaria, γ-globuline e proteine totali) (17). Sulla base di
tali premesse, si è voluto approfondire nel cane il rapporto tra lateralizzazione e risposta
immunitaria dopo stimolazione vaccinale.
Materiali e metodi
Popolazione campione - La sperimentazione è stata condotta su 36 cani padronali (18 maschi
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e 18 femmine) di varie razze, non addestrati, di età compresa fra 1 e 5 anni. La popolazione
campione è stata selezionata in base ad un test specifico di lateralità che ha permesso di
classificare i soggetti e costituire così 3 gruppi (mancini, destrorsi e ambidestri) di 12 soggetti
ciascuno. Tutti i cani, regolarmente vaccinati nei confronti delle comuni malattie (Vanguard
7®, Pfizer, Italia) e mai vaccinati nei confronti della rabbia, sono stati preliminarmente
sottoposti ad accurata visita clinica ed esame neurologico per escludere patologie organiche e
disturbi comportamentali che potessero influenzare la risposta al test di lateralità.
Test di lateralità - E’ stato utilizzato un test che evidenzia l’uso preferenziale delle zampe nel
rimuovere una striscia di nastro adesivo sul naso, permettendo di classificare ciascun soggetto
come mancino, destrorso o ambidestro (17).
Vaccinazione e titolazione anticorpale - I cani dei 3 gruppi sono stati vaccinati per via
sottocutanea con vaccino antirabbico (Rabisin®, Merial, Italia). 40 giorni dopo l’intervento
immunizzante tutti i soggetti sono stati sottoposti a prelievo di sangue, e il siero ottenuto dopo
centrifugazione a 1000 x g per 15 min è stato conservato a -20°C fino al momento
dell’analisi. Il titolo degli anticorpi anti-rabbia è stato determinato con metodica IFI (3).
Dosaggio di IFNγ e IL-10 - Da ciascuno dei 3 gruppi sono stati selezionati quattro cani (2
maschi e 2 femmine) che avevano espresso una significativa lateralità individuale, e su questi
(12 soggetti) sono stati determinati i livelli sierici di interleuchina 10 (IL-10) e interferone γ
(IFNγ). I campioni di sangue sono stati prelevati il giorno della vaccinazione (T0), 5 e 10
giorni dopo (T5, T10). Il sangue è stato lasciato coagulare per 2 ore a 20°C prima di essere
centrifugato a 1000 x g per 30 min. I sieri così ottenuti sono stati conservati a -20°C fino al
momento dell’analisi. Il dosaggio di IL-10 e IFNγ è stato effettuato utilizzando appositi kit
ELISA specifici per la specie canina (Quantikine®, R&D System, USA).
Analisi statistica - Tutti i dati sono stati sottoposti ad analisi della varianza (ANOVA).
L’analisi post hoc è stata effettuata con test di Fisher (Fisher’s Protected LSD).
Risultati
Anticorpi anti-rabbia - I livelli sierici degli anticorpi anti-rabbia sono riportati in Fig. 1.
L'ANOVA ha evidenziato un significativo effetto della lateralizzazione sulla produzione di
IgG anti-rabbia (F(2, 9)=7,176, P=0,002). Il test di Fisher ha inoltre rilevato differenze
significative tra i livelli di IgG di mancini e ambidestri (P=0,0007), e di mancini e destrorsi
(P=0,044), ma non tra cani ambidestri e destrorsi (P=0,103). Non sono stati rilevati effetti del
sesso (F(1, 9)= 4,829, P=1,000).
IgGanti-rabbia(titoli sierici)
300
250
200
A
a
150
B,b
100
50
0
Destrorsi
Mancini
Ambidestri
Figura 1. Titoli sierici di IgG anti-rabbia (medie±S.E.M.). Istogrammi con lettere diverse differiscono per P<0,01 (A,B) e per
P<0,05 (a,b).
Livelli sierici di IFNγ e IL-10 - I livelli sierici di IFNγ sono riportati in Fig. 2. L'ANOVA ha
evidenziato un effetto significativo della lateralizzazione sui livelli sierici di IFNγ (F(2, 9)
=7,622, P=0,022); il test di Fisher ha evidenziato livelli più bassi nei soggetti mancini rispetto
ai soggetti destrorsi (P=0,040) e ambidestri (P=0,015). Il fattore tempo (e dunque il
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trattamento immunizzante) e il fattore sesso non hanno influenzato la produzione di IFNγ
(tempo: F(2, 9)=2,410, P=0,118; sesso: F(1, 9)=1,922, P=0,215).
Destrorsi
200
300
180
160
Mancini
Ambidestri
250
A
IFNγ (pg/ml)
IFNγ (pg/ml)
140
a
120
100
80
200
150
100
60
B,b
40
50
20
0
0
Destrorsi
Mancini
TO
Ambidestri
I
T5
T10
II
Figura 2. Livelli sierici di IFNγ (medie±S.E.M.). Istogrammi con lettere diverse differiscono per P<0,01 (A,B) e per P<0,05
(a,b). I: valori complessivi. II: valori nel tempo.
I livelli sierici di IL-10 sono riportati in Fig. 3: non sono state individuate variazioni
statisticamente significative (lateralità: F(2, 9)=1,000, P=0,422; tempo: F(2, 9)=1,213,
P=0,320; sesso: F(1, 9)=0,989, P=0,358).
60
Destrorsi
70
Mancini
60
40
IL-10 (pg/ml)
IL- 10 (pg/ml)
50
30
20
Ambidestri
50
40
30
20
10
10
0
0
Destrorsi
I
Mancini
TO
Ambidestri
T5
T10
II
Figura 3. Livelli sierici di IL-10 (medie±S.E.M.). I: valori complessivi. II: valori nel tempo.
Discussione
I cani mancini hanno mostrato, dopo intervento immunizzante, concentrazioni
significativamente minori di IgG anti-rabbia rispetto ai soggetti destrorsi e ambidestri. Tale
risultato conferma quanto riportato in un precedente lavoro sul cane, che indicava una
concentrazione di proteine totali e γ-globuline minore nei soggetti mancini rispetto ai destrorsi
e ambidestri (17). Il modesto effetto del trattamento immunizzante sui livelli di IFNγ potrebbe
dipendere dalla natura dell’antigene utilizzato: come è noto, infatti, la produzione di IFNγ
avviene in seguito all’attivazione dei linfociti Th-1 da parte di agenti patogeni intracellulari,
quali virus, batteri e protozoi, mentre l’impiego di un virus inattivato, come quello vaccinale,
ha probabilmente stimolato una risposta immunitaria modulata dai linfociti Th-2 con bassa
produzione di IFNγ. La stretta correlazione tra i livelli di IFNγ e l’uso preferenziale delle
zampe, che a sua volta è un indice di lateralità molto stabile (8, 17), rende l’IFNγ un
parametro molto valido per valutare le interazioni tra lateralità e sistema immune. I livelli di
IL-10 non sembrano essere stati influenzati in maniera significativa dalla lateralizzazione,
confermando quanto riportato da altri Autori che non hanno trovato alcun effetto della
lateralizzazione sui livelli plasmatici di IL-10 in topi classificati in base all’uso preferenziale
delle zampe per ottenere il cibo (8). Nel gruppo di cani mancini, tuttavia, si è riscontrato un
certo incremento dei livelli di IL-10, che probabilmente ha contribuito ad abbassare i livelli di
IFNγ per la nota azione depressante svolta dall’IL-10 sulla produzione di IFNγ (6, 13).
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Conclusioni
I risultati del presente lavoro mostrano che la lateralizzazione influenza la produzione
specifica di IgG e di IFNγ, ma non di IL-10. Tali dati confermano quanto precedentemente
riportato nella specie canina (17), e suggeriscono che nei soggetti mancini possa esistere una
differente modulazione del sistema immunitario da parte del sistema nervoso.
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