Een grazende bok van de populatie Soay-schapen op het eiland Kilda, waaraan het langdurige verouderingsonderzoek is uitgevoerd.

Veroudering en sterfte in wilde populaties dieren is vooral te wijten aan een achteruitgang van het immuunsysteem. Dat concluderen Britse en Noorse onderzoekers op basis van langlopende analyses aan de afweer van wilde schapen tegen parasitaire wormen op de vrijwel onbewoonde en geïsoleerde Schotse eilandenarchipel Saint Kilda (Science, 20 september). Het is voor het eerst dat het verband tussen verlies aan immuunfunctie en een verhoogd risico op sterfte onder volwassenen overtuigend is aangetoond bij in vrijheid levende zoogdieren. ‘Ons begrip van verslechtering van de immuunfunctie op oudere leeftijd – immunosenescentie – komt hoofdzakelijk voort uit studies van moderne menselijke populaties en proefdieren. De betekenis van dit proces voor systemen met complexe, natuurlijke infecties en milieu-uitdagingen zijn onbekend’, schrijven de onderzoekers in Science. ‘Onze bevindingen vestigen een rol voor immunosenescentie in de ecologie en evolutie van natuurlijke populaties.’

 

Parasietenlast
De onderzoekers deden hun analyses bij verwilderde en vrijlevende Soayschapen op het grootste eiland van de Saint Kilda-archipel, zo’n 150 kilometer ten noordwesten van de Schotse kust. Deze populatie is al sinds 1985 onderwerp van wetenschappelijk onderzoek naar evolutie, populatiedynamiek en demografie, mede omdat het een geïsoleerde populatie betreft zonder belangrijke concurrenten of predatoren. Volgens evolutiebioloog en eerste auteur Hannah Froy van de University of Edinburgh biedt de levenslange monitoring van de schapen op dit eiland unieke mogelijkheden om de interacties te bestuderen tussen immuunfunctie, parasietenlast, gezondheid en mortaliteit. Als indicator voor het functioneren van het afweersysteem kijken de onderzoekers naar de veelvoorkomende infectie met de parasitaire worm Teladorsagia circumcincta, die ernstige schade aan de lebmaag kan veroorzaken. Ter bescherming tegen deze worminfectie produceren Soay-schapen immunoglobuline-G-antilichamen (IgG-Tc). De onderzoekers beschikken over een 26-jarige dataset van het IgG-Tc-gehalte in bloedserum van achthonderd individuele dieren, gekoppeld aan gegevens over infectiedruk en het optreden van ziekte en sterfte.

 

Aftakelen
Uit analyses blijkt dat serumconcentraties van IgG-Tc gedurende de levensloop geleidelijk afnemen en vanaf drie jaar voor de natuurlijke dood een sterke daling vertonen. De achteruitgang in afweer verhoogt de kansen van individuele dieren om in de winter te sterven aanzienlijk, onafhankelijk van de algemene fysiologische toestand waarin zij verkeren. Een gestage verslechtering van de immuunfunctie met de leeftijd is vaker aangetoond in klinisch onderzoek bij mensen en laboratoriumonderzoek in knaagdiermodellen, maar gaat dus ook op voor in het wild levende populaties. Uit de gedetailleerde analyses blijkt ook dat niet alle schapen met dezelfde snelheid aftakelen. Het is volgens Froy en collega’s dus niet vanzelfsprekend om chronologische leeftijd te gebruiken in studies rond veroudering en zij stellen voor daar voortaan op immuunfunctie gebaseerde biologische of functionele leeftijden voor te nemen.

 

Uit de gedetailleerde analyses blijkt ook dat niet alle schapen met dezelfde snelheid aftakelen

 

In een gelijktijdig gepubliceerd commentaar in Science roemen de Franse evolutiebiologen Jean-Michel Gaillard en Jean-Francois Lemaitre van de universiteit van Lyon de studie. ‘Hun resultaten tonen ondubbelzinnig aan dat langetermijnstudies niet alleen essentieel zijn om belangrijke ecologische en evolutionaire vragen te beantwoorden, maar ook een onschatbare bron vormen voor actuele wetenschappelijke vragen uit het hele spectrum van de levenswetenschappen’, zo schrijven zij. Een groot aantal ecologische en evolutionaire studies legt volgens hen nu veel nadruk op de invloed van erfelijke factoren en vroege levensomstandigheden op veroudering, terwijl juist afweerverschillen op volwassen leeftijd een belangrijke bepalende factor voor sterfte is.