Ormoni fecali

Gli ormoni steroidei destano grande interesse in diverse discipline zoologiche, tra cui l’etologia, la fisiologia evolutiva e la biologia della conservazione. Ad esempio, gli ormoni dello stress (glucocorticoidi) svolgono un ruolo fondamentale nell’aiutare l’organismo a mantenere l’omeostasi interna quando questa è destabilizzata da stimoli avversi (i cosiddetti fattori stressanti, ad esempio competitori, predatori o parassiti). Lo stress in particolare tende a sopprimere la produzione di steroidi sessuali, necessari per la produzione di gameti, e in definitiva riduce la fitness degli individui. Pertanto il monitoraggio simultaneo dei glucocorticoidi e degli steroidi sessuali (androgeni ed estrogeni) risulta di fondamentale rilevanza allo scopo di identificare i fattori principali che riducono la fitness individuale in un dato contesto ecologico, di monitorare lo stato di salute di una popolazione e pianificare una corretta strategia di conservazione. Tale monitoraggio viene di solito realizzato utilizzando dei saggi immunologici basati su anticorpi che si legano selettivamente all’ormone d’interesse presente nel campione. Inizialmente si utilizzavano soprattutto campioni di sangue prelevati da animali immobilizzati (si vedano ad esempio i lavori di Robert Sapolsky), mentre in seguito si iniziò a sperimentare con un certo successo la possibilità che un anticorpo specifico per un ormone potesse legarsi anche ai metaboliti dello stesso presenti nelle feci. L’utilizzo dei campioni fecali presenta numerosi vantaggi ma anche diverse “trappole”. Il vantaggio più ovvio è la possibilità di ottenere un numero di campioni elevato in modo non invasivo e più economico; il secondo importante vantaggio è che utilizzando i metaboliti fecali si ottiene una misura dei livelli ormonali cumulata nel tempo (di solito 2-3 giorni) e non riferibile soltanto al momento in cui il campione di sangue è prelevato. Il problema principale nasce nella elevata similarità nella struttura chimica che accomuna numerosi ormoni (di base costituita da tre anelli a sei atomi di carbonio e uno a cinque). Ad esempio, il cortisolo differisce dal testosterone soprattutto per una catena laterale presente sul C-17 che però viene rimossa enzimaticamente durante i processi catabolici. Ne consegue che i metaboliti del cortisolo hanno una struttura molto simile al testosterone, e che un anticorpo che abbia un’elevata affinità per il testosterone potrebbe averne una altrettanto elevata per i metaboliti del cortisolo e di altri steroidi. Questo problema di “cross-reactions” è abbastanza conosciuto dagli endocrinologi più esperti ma ben pochi lavori pubblicati su riviste scientifiche lo hanno menzionato (Mostl et al. 2005). In effetti, non sempre la procedura di convalidazione di un saggio immunologico per gli “ormoni fecali” viene effettuata in modo rigoroso. Ad esempio, per verificare la validità biologica di un saggio per gli androgeni fecali si somministra ad un animale l’ormone di rilascio delle gonadotropine aspettandosi di misurare un incremento degli androgeni fecali nei campioni raccolti 2-3 giorni dopo. Tale apparente incremento tuttavia potrebbe semplicemente derivare dallo stress conseguente all’anestesia (il ricercatore potrebbe cioè misurare glucocorticoidi fecali e non androgeni!). Un controllo più rigoroso consiste nel somministrare all’animale l’ormone marcato con trizio radioattivo e poi vedere in che misura le sostanze immunoreattive corrispondono a quelle radioattive (ovviamente non ci sarà mai una corrispondenza perfetta). Tuttavia, la mia opinione è che in futuro si dovranno utilizzare sempre di più anticorpi che si leghino selettivamente ai metaboliti degli ormoni di interesse più che agli ormoni stessi.

 

Roberto Bonanni

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