Api e neonicotinoidi è un binomio che da molti anni ormai è al centro dell'interesse scientifico e normativo, un interesse che ha coinvolto anche l'opinione pubblica e che ha portato alla sospensione dell'uso di questa classe di insetticidi in pieno campo nell'Unione europea.
Tra gli aspetti più problematici dei neonicotinoidi nei confronti delle api da miele, oltre l'elevata tossicità acuta, ci sono i cosiddetti effetti subletali, cioè gli effetti negativi che si presentano a dosi non mortali, determinando impatti gravi sulla salute delle singole api e dell'intero alveare.
Un nuovo studio, recentemente pubblicato su Nature Communications, ha indagato in condizioni di laboratorio gli effetti che possono avere dosi subletali di clothianidin sulle difese immunitarie delle api mellifiche e le conseguenze su virus e varroa.
Lo studio, tutto italiano, è stato realizzato dall'Università di Udine e dall'Università di Napoli Federico II, ed è stato portato avanti nell'ambito del progetto di ricerca internazionale PoshBee, che vede coinvolte quattordici strutture di ricerca di quattordici paesi europei, e del progetto Prin Unico.
E noi abbiamo intervistato Francesco Nazzi dell'Università di Udine e Franco Pennacchio della Federico II di Napoli per capire meglio cosa è stato fatto.
Perché avete deciso di valutare gli effetti dei neonicotinoidi sulle difese immunitarie delle api da miele?
"Perché uno studio precedente, svolto presso l'Università di Napoli, con la collaborazione dall'Università di Udine, aveva dimostrato che, fra i tanti effetti subletali degli insetticidi neonicotinoidi, vi era anche un significativo impatto sul sistema immunitario dell'ape.
Quello studio aveva anche permesso di accertare come, a causa dell'effetto immuno-depressivo, un virus patogeno presente in condizioni latenti poteva andare incontro a una intensa replicazione, con gravi conseguenze per le api. Poiché il sistema immunitario delle api gioca un ruolo importante anche nella reazione alla parassitizzazione da parte dell'acaro varroa, in questo studio abbiamo voluto verificare se anche quella reazione fosse in qualche modo influenzata dai neonicotinoidi e i possibili effetti collaterali sull'alimentazione dell'acaro e la successiva riproduzione".
Cosa è stato valutato in questo studio?
"Sono state valutate, innanzitutto, le reazioni immunitarie delle api trattate con il clothianidin, per vedere se questa sostanza interferisce con la melanizzazione e la cicatrizzazione delle ferite e abbiamo anche verificato l'espressione di alcuni geni coinvolti in questo processo. Poi abbiamo valutato se, in conseguenza di quegli effetti, la capacità della varroa di alimentarsi fosse aumentata e così la sua riproduzione".
Da sinistra il professore Francesco Nazzi e il professore Franco Pennacchio
Perché avete valutato gli effetti di un solo principio attivo e perché proprio del clothianidin?
"Abbiamo studiato il clothianidin perché ci eravamo già interessati agli effetti subletali di questa molecola. Soprattutto, studi recenti svolti in Nord America avevano dimostrato un'interessante proliferazione di varroa negli alveari adiacenti a colture trattate con questo principio attivo".
Quali sono gli effetti che avete osservato sul sistema immunitario delle api mellifiche?
"Il sistema immunitario dell'ape comprende un insieme di risposte che coinvolgono cellule e sostanze rilasciate nell'emolinfa. Questo insieme di risposte è orchestrato da alcune centinaia di geni; noi abbiamo concentrato la nostra attenzione su uno di essi che è coinvolto nella cicatrizzazione delle ferite. Abbiamo così verificato come, a seguito del trattamento con il clothianidin, l'espressione del gene venga modificata con conseguente riduzione dei processi di melanizzazione e cicatrizzazione delle ferite".
Cosa è la melanizzazione e cosa comporta una sua riduzione?
"La melanina è una sostanza molto diffusa nel regno animale e rende conto della colorazione del tegumento di molti di essi. Negli insetti, però, questa sostanza è coinvolta anche nella risposta immunitaria; infatti, da un lato partecipa al processo di riparazione delle ferite, dall'altro può contribuire alla difesa contro diversi tipi di microbi. Perciò una sua riduzione comporta una limitata capacità di riparare le ferite come quelle che l'acaro infligge all'ape per suggere l'emolinfa, oltre a una ridotta capacità di opporsi alle infezioni microbiche".
E quali sono stati gli effetti che avete osservato sullo sviluppo di virus e varroa?
"Poiché la varroa si nutre ripetutamente attraverso un foro praticato nella cuticola dell'ape, la mancata cicatrizzazione di quella ferita facilita l'alimentazione dell'acaro e, di conseguenza, la sua riproduzione. Anche il virus beneficia dell'effetto immunosoppressivo del clothianidin poiché anche la difesa antivirale viene alterata".
Le dosi di clothianidin che avete valutato in laboratorio, in che situazioni si possono trovare in condizioni di pieno campo?
"I dati a disposizione indicano che le dosi da noi valutate siano compatibili con quelle riscontrabili in campo. Si tratta comunque di dati non raccolti da noi ma che abbiamo ricavato dalla letteratura scientifica".
In laboratorio avete misurato una maggior presenza del virus DWV e una maggiore fertilità in presenza di dosi subletali di clothianidin dovuta anche alla maggior facilità con cui riescono a nutrirsi gli acari a causa delle minori difese delle api. Ci sono evidenze di questo anche in pieno campo?
"In effetti il nostro lavoro ha preso le mosse da studi effettuati in pieno campo in Nord America dove, appunto, era stata riscontrata una maggiore infestazione da varroa in alveari adiacenti campi trattati con neonicotinoidi".
Voi avete valutato gli effetti su singole api. Quali sono gli effetti che questo tipo di intossicazione subletale potrebbe avere a livello di un intero alveare?
"La sostenibilità dell'alveare dipende da un complesso di fattori ma, di certo, l'aumento della popolazione di varroa comporta un aumento della probabilità che le api in via di sviluppo vengano infestate dall'acaro. Ciò determina una drastica riduzione della sopravvivenza delle api che raggiungono lo stadio adulto. A catena, la mortalità precoce delle api causa effetti sulla capacità di accudire la covata prima e di raccogliere nettare e polline poi, con conseguenze molto gravi sulla colonia".
Effetti simili a questi che avete documentato sul clothianidin potrebbero essere causati anche da dosi subletali di altri insetticidi o acaricidi, in particolare quelli usati per il trattamento della varroa che rimangono in contatto con le api per lunghi periodi proprio a dosi subletali?
"Questo è un argomento molto interessante; sappiamo che varie sostanze, anche tra quelle utilizzate in alveare, possono influenzare le difese immunitarie dell'ape; non è detto che questo influsso possa avere gli stessi effetti da noi documentati, ma è un aspetto da indagare a fondo e che senz'altro merita ulteriori studi".
Tra gli aspetti più problematici dei neonicotinoidi nei confronti delle api da miele, oltre l'elevata tossicità acuta, ci sono i cosiddetti effetti subletali, cioè gli effetti negativi che si presentano a dosi non mortali, determinando impatti gravi sulla salute delle singole api e dell'intero alveare.
Un nuovo studio, recentemente pubblicato su Nature Communications, ha indagato in condizioni di laboratorio gli effetti che possono avere dosi subletali di clothianidin sulle difese immunitarie delle api mellifiche e le conseguenze su virus e varroa.
Lo studio, tutto italiano, è stato realizzato dall'Università di Udine e dall'Università di Napoli Federico II, ed è stato portato avanti nell'ambito del progetto di ricerca internazionale PoshBee, che vede coinvolte quattordici strutture di ricerca di quattordici paesi europei, e del progetto Prin Unico.
E noi abbiamo intervistato Francesco Nazzi dell'Università di Udine e Franco Pennacchio della Federico II di Napoli per capire meglio cosa è stato fatto.
Perché avete deciso di valutare gli effetti dei neonicotinoidi sulle difese immunitarie delle api da miele?
"Perché uno studio precedente, svolto presso l'Università di Napoli, con la collaborazione dall'Università di Udine, aveva dimostrato che, fra i tanti effetti subletali degli insetticidi neonicotinoidi, vi era anche un significativo impatto sul sistema immunitario dell'ape.
Quello studio aveva anche permesso di accertare come, a causa dell'effetto immuno-depressivo, un virus patogeno presente in condizioni latenti poteva andare incontro a una intensa replicazione, con gravi conseguenze per le api. Poiché il sistema immunitario delle api gioca un ruolo importante anche nella reazione alla parassitizzazione da parte dell'acaro varroa, in questo studio abbiamo voluto verificare se anche quella reazione fosse in qualche modo influenzata dai neonicotinoidi e i possibili effetti collaterali sull'alimentazione dell'acaro e la successiva riproduzione".
Cosa è stato valutato in questo studio?
"Sono state valutate, innanzitutto, le reazioni immunitarie delle api trattate con il clothianidin, per vedere se questa sostanza interferisce con la melanizzazione e la cicatrizzazione delle ferite e abbiamo anche verificato l'espressione di alcuni geni coinvolti in questo processo. Poi abbiamo valutato se, in conseguenza di quegli effetti, la capacità della varroa di alimentarsi fosse aumentata e così la sua riproduzione".
Da sinistra il professore Francesco Nazzi e il professore Franco Pennacchio
Perché avete valutato gli effetti di un solo principio attivo e perché proprio del clothianidin?
"Abbiamo studiato il clothianidin perché ci eravamo già interessati agli effetti subletali di questa molecola. Soprattutto, studi recenti svolti in Nord America avevano dimostrato un'interessante proliferazione di varroa negli alveari adiacenti a colture trattate con questo principio attivo".
Quali sono gli effetti che avete osservato sul sistema immunitario delle api mellifiche?
"Il sistema immunitario dell'ape comprende un insieme di risposte che coinvolgono cellule e sostanze rilasciate nell'emolinfa. Questo insieme di risposte è orchestrato da alcune centinaia di geni; noi abbiamo concentrato la nostra attenzione su uno di essi che è coinvolto nella cicatrizzazione delle ferite. Abbiamo così verificato come, a seguito del trattamento con il clothianidin, l'espressione del gene venga modificata con conseguente riduzione dei processi di melanizzazione e cicatrizzazione delle ferite".
Cosa è la melanizzazione e cosa comporta una sua riduzione?
"La melanina è una sostanza molto diffusa nel regno animale e rende conto della colorazione del tegumento di molti di essi. Negli insetti, però, questa sostanza è coinvolta anche nella risposta immunitaria; infatti, da un lato partecipa al processo di riparazione delle ferite, dall'altro può contribuire alla difesa contro diversi tipi di microbi. Perciò una sua riduzione comporta una limitata capacità di riparare le ferite come quelle che l'acaro infligge all'ape per suggere l'emolinfa, oltre a una ridotta capacità di opporsi alle infezioni microbiche".
E quali sono stati gli effetti che avete osservato sullo sviluppo di virus e varroa?
"Poiché la varroa si nutre ripetutamente attraverso un foro praticato nella cuticola dell'ape, la mancata cicatrizzazione di quella ferita facilita l'alimentazione dell'acaro e, di conseguenza, la sua riproduzione. Anche il virus beneficia dell'effetto immunosoppressivo del clothianidin poiché anche la difesa antivirale viene alterata".
Le dosi di clothianidin che avete valutato in laboratorio, in che situazioni si possono trovare in condizioni di pieno campo?
"I dati a disposizione indicano che le dosi da noi valutate siano compatibili con quelle riscontrabili in campo. Si tratta comunque di dati non raccolti da noi ma che abbiamo ricavato dalla letteratura scientifica".
In laboratorio avete misurato una maggior presenza del virus DWV e una maggiore fertilità in presenza di dosi subletali di clothianidin dovuta anche alla maggior facilità con cui riescono a nutrirsi gli acari a causa delle minori difese delle api. Ci sono evidenze di questo anche in pieno campo?
"In effetti il nostro lavoro ha preso le mosse da studi effettuati in pieno campo in Nord America dove, appunto, era stata riscontrata una maggiore infestazione da varroa in alveari adiacenti campi trattati con neonicotinoidi".
Voi avete valutato gli effetti su singole api. Quali sono gli effetti che questo tipo di intossicazione subletale potrebbe avere a livello di un intero alveare?
"La sostenibilità dell'alveare dipende da un complesso di fattori ma, di certo, l'aumento della popolazione di varroa comporta un aumento della probabilità che le api in via di sviluppo vengano infestate dall'acaro. Ciò determina una drastica riduzione della sopravvivenza delle api che raggiungono lo stadio adulto. A catena, la mortalità precoce delle api causa effetti sulla capacità di accudire la covata prima e di raccogliere nettare e polline poi, con conseguenze molto gravi sulla colonia".
Effetti simili a questi che avete documentato sul clothianidin potrebbero essere causati anche da dosi subletali di altri insetticidi o acaricidi, in particolare quelli usati per il trattamento della varroa che rimangono in contatto con le api per lunghi periodi proprio a dosi subletali?
"Questo è un argomento molto interessante; sappiamo che varie sostanze, anche tra quelle utilizzate in alveare, possono influenzare le difese immunitarie dell'ape; non è detto che questo influsso possa avere gli stessi effetti da noi documentati, ma è un aspetto da indagare a fondo e che senz'altro merita ulteriori studi".
