Circa 600 milioni di anni fa, quando si preparava l’esplosione evolutiva che diede origine alle prime forme animali, comparve la febbre. Alcuni esseri viventi scoprirono che, quando erano malati, trascorrere del tempo in un luogo più caldo poteva dar loro sollievo. Oggi è noto che questo aumento della temperatura migliora il metabolismo, ottimizza la funzione immunitaria e sopprime la crescita degli agenti patogeni. La strategia ha avuto un tale successo che gli animali a sangue freddo, come i pesci o le lucertole, l’hanno preservata per milioni di anni, alcuni cercando acqua calda e altri trascorrendo più tempo al sole. Quando sono comparsi gli animali a sangue caldo, come gli esseri umani, questo sistema di difesa è comparso di nuovo, ma in questo caso senza la necessità di cercare calore, perché queste specie possono regolare la loro temperatura interna per ottenerlo.
Questo lunedì, la rivista PNAS pubblica il lavoro di un team di ricercatori della East China Normal University, a Shanghai, e del Center for Marine Science and Technology, a Qingdao, che hanno utilizzato la tilapia del Nilo per capire perché la febbre ci aiuta quando soffriamo di un’infezione. E conferma che questa strategia di sopravvivenza è emersa molti milioni di anni prima della comparsa degli animali a sangue caldo.
In un esperimento di laboratorio, i ricercatori hanno osservato che la tilapia era infettata dai batteri Edwardsiella piscicida Si sono trasferiti per cinque giorni nell’area della vasca dove vivevano con una temperatura più alta. Questo comportamento, con cui un pesce a sangue freddo produce gli effetti della febbre, ha innescato una serie di cambiamenti nel suo corpo che lo hanno aiutato a combattere l’infezione. Come se il caldo fosse stato un tocco improvviso, la produzione degli enzimi che distruggono i linfociti T, che coordinano la risposta adattativa del sistema immunitario, è rallentata, permettendo loro di vivere più a lungo, e i linfociti della milza sono diventati più tossici.
Quando la tilapia si sentiva debole e cercava acqua calda, come accade agli esseri umani quando hanno la febbre, perdeva la fame e diventava letargica. Così, il pesce ha smesso di mangiare e, come accade con il digiuno intermittente, il suo corpo ha attivato l’autofagia cellulare, un sistema di riciclaggio che scarta elementi e rilascia energia per rispondere meglio alle infezioni.
Lo studio della tilapia mostra anche come i nuovi elementi che arrivano nella cassetta degli attrezzi degli esseri viventi di successo si preservano per centinaia di milioni di anni, sopravvivendo a innumerevoli estinzioni di specie, e si combinano con altre innovazioni. Quando sorse la febbre, non c’era nessun essere vivente che possedesse l’immunità adattativa, il sofisticato sistema di difesa con cui si difendono oggi i vertebrati. L’aumento della febbre è servito a rafforzare l’immunità innata che, a differenza di quanto fanno i linfociti T, non attacca specificamente l’agente patogeno che causa problemi. Questa parte del sistema immunitario è stata analizzata anche nella tilapia. Quando il pesce si avvicina all’acqua calda, la trascrizione dell’ossido nitrico, un potente antimicrobico, viene accelerata e vengono prodotte proteine che innescano una risposta infiammatoria. Inoltre, le alte temperature rendono difficile la riproduzione di alcuni virus e batteri.
Circa 450 milioni di anni fa apparvero i primi animali dotati di immunità adattativa, una serie di meccanismi che identificano l’invasore specifico. Sebbene la risposta sia più lenta, è anche più efficace e genera una memoria che gli permette di respingere meglio gli attacchi successivi dello stesso organismo. Lo studio sulla tilapia pubblicato in PNAS mostra come, nonostante questo meccanismo di difesa sia apparso 150 milioni di anni dopo la febbre, elementi dell’immunità adattativa come i linfociti T hanno integrato i segnali dell’aumento della temperatura per poter svolgere meglio il loro lavoro in caso di infezione.
Gli autori del lavoro ricordano che la capacità di aumentare la temperatura corporea, alzando la temperatura, come fanno gli animali a sangue caldo, o spostandosi in luoghi più caldi, come fanno gli animali a sangue freddo, gioca un ruolo essenziale nel migliorare l’immunità e combattere le infezioni , qualcosa che migliora le possibilità di sopravvivenza. In esperimenti di laboratorio si è visto che la riduzione della febbre con metodi farmacologici o impedendo i movimenti aumenta la mortalità degli animali infetti.