Variazioni stagionali della risposta immunitaria di Mytilus galloprovincialis nei confronti di diverse specie batteriche

Abstract

I mitili del genere Mytilus sono bivalvi di grande rilevanza per l’acquacoltura e il monitoraggio ambientale. Questi organismi possiedono un sistema immunitario esclusivamente innato, efficace ma influenzato da fattori ambientali e fisiologici. Variabili stagionali come temperatura, disponibilità trofica e ciclo riproduttivo possono modificare l’immunocompetenza e aumentare la suscettibilità a patogeni opportunisti. Negli ultimi anni, l’acquacoltura del mitilo ha registrato episodi ricorrenti di mortalità di massa, dovuti alla combinazione di stress multipli quali patogeni, inquinanti e cambiamento climatico. La presente tesi ha indagato la variazione stagionale delle risposte immunitarie di Mytilus galloprovincialis allevati nel Golfo di La Spezia (Italia) da gennaio a giugno 2025. L’emolinfa è stata raccolta mensilmente e sottoposta in vitro a esposizione con Escherichia coli (E.c) MG1655, Vibrio aestuarianus (V.a) 01/032 e Vibrio tasmaniensis (V.t) LGP32 (5×10⁶ CFU mL⁻¹, 30–90 min). Sono stati valutati tre parametri funzionali: la stabilità delle membrane lisosomiali (LMS), l’attività del lisozima e l’attività battericida. E.c ha indotto solo lievi effetti, confermando la sua non patogenicità. V.a ha indotto una marcata destabilizzazione lisosomiale e un progressivo aumento dell’attività del lisozima, culminato alla fine della primavera, mentre V.t ha causato uno stress cellulare simile ma con un’attività battericida più lenta e ritardata. I risultati dimostrano che le risposte immunitarie di M. galloprovincialis sono specie-specifiche e variabili nel corso dell’anno, con una riduzione dell’immunocompetenza nei mesi invernali, probabilmente legata al ciclo riproduttivo e alle condizioni ambientali. Nel complesso, lo studio conferma la robustezza del sistema immunitario del mitilo ma evidenzia periodi di vulnerabilità stagionale, sottolineando l’importanza di un monitoraggio stagionale mirato per la gestione sostenibile della mitilicoltura

Mussels of the genus Mytilus are key bivalves for aquaculture and coastal ecosystem monitoring. They rely exclusively on innate immunity, which, although effective, is influenced by environmental and physiological variability. Seasonal factors such as seawater temperature, food availability, and reproductive cycle can alter immunocompetence and increase susceptibility to opportunistic pathogens. In recent years, mussel aquaculture has experienced recurrent mass mortality events, likely caused by multiple stressors including pathogens, pollutants, and climate change. This thesis investigated the seasonal variation of immune responses in Mytilus galloprovincialis farmed in the Gulf of La Spezia (Italy) from January to June 2025. Haemolymph was collected monthly and challenged in vitro with Escherichia coli (E.c) MG1655, Vibrio aestuarianus (V.a) 01/032, and Vibrio tasmaniensis (V.t) LGP32 (5×10⁶ CFU mL⁻¹, 30–90 min). Three functional immune parameters were assessed: lysosomal membrane stability (LMS), lysozyme activity, and bactericidal activity. E.c induced only minor stress effects, confirming its non-pathogenic nature. V.a induced a marked lysosomal destabilization and a progressive rise in lysozyme activity, culminating in late spring, while V.t caused similar cellular stress, but a delayed and slower activation of bactericidal mechanisms. The results demonstrate that mussel immune responses are pathogen-specific and seasonally influenced, with reduced immunocompetence during winter, likely due to physiological trade-offs with reproduction and environmental stress. Overall, the study confirms the robustness of M. galloprovincialis immune system but also highlights seasonal vulnerabilities, emphasizing the importance of targeted monitoring of mussel health for sustainable aquaculture management