Per cosa vengono sfruttate centinaia di migliaia di granchi a ferro di cavallo?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Siamo pronti almeno a simpatizzare con loro, o presto distruggeremo finalmente gli animali, la cui storia risale a centinaia di milioni di anni fa?

Megan Owins pesca un granchio a ferro di cavallo dall'acqua e piega il suo guscio duro quasi a metà, rivelando una morbida membrana bianca. Ci mette un ago sotto e prende un po' di sangue: "Vedi com'è blu?" - mostra la siringa alla luce. Infatti, blu: il liquido brilla di un azzurro intenso. Dopo aver terminato la dimostrazione, Megan spreme il sangue nel contenitore.

Quasi riprendo fiato: "Hai appena buttato via qualche migliaio di dollari!" - e questa non è un'esagerazione. Il costo del sangue (più precisamente emolinfa) di questi artropodi sul mercato americano raggiunge i 15 mila dollari al quarto (0,9 litri). Questo liquido blu è ampiamente utilizzato per rilevare batteri potenzialmente dannosi in prodotti farmaceutici, dispositivi medici e impianti. Che si tratti di una soluzione insulinica, di un ginocchio artificiale o di un bisturi chirurgico, l'emolinfa dei granchi a ferro di cavallo consente di rilevare quasi istantaneamente un agente infettivo.

Questo gli fornisce una domanda di mercato ampia e inestinguibile. Ogni anno, circa 575 mila artropodi vengono catturati dall'oceano per la sua raccolta. Questo numero non può crescere all'infinito e, tra gli specialisti, le voci di coloro che si occupano di tale barbaro sfruttamento degli animali, che sono già minacciati di estinzione, sono sempre più forti. Di solito, circa un terzo del sangue viene pompato fuori da loro, dopodiché vengono rilasciati nell'acqua per riprendersi. L'approccio è considerato umano, anche se in realtà nessuno sa quanti animali sopravvivono dopo una donazione così forzata.

Questo problema viene affrontato da Megan Owins, insieme agli specialisti di fisiologia animale Vin Watson dell'Università del New Hampshire e Christopher Chebot dell'Università di Plymouth. Stanno cercando di valutare le sfide e le difficoltà che derivano dalla raccolta di sangue per i granchi a ferro di cavallo. L'esperimento, condotto da tre scienziati, replica il più fedelmente possibile il "processo di produzione".

28 granchi a ferro di cavallo catturati nell'Atlantico, vicino alla foce del fiume Piscataca nel New Hampshire, sono stati posti in contenitori e "dimenticati" al sole, agitati per un paio d'ore in macchina e lasciati durante la notte, poi hanno preso il sangue e se ne sono andati di nuovo in contenitori fino al mattino - così, come fanno i lavoratori delle imprese, raccogliendo l'emolinfa su scala industriale. Tuttavia, prima di rilasciare gli sfortunati animali in natura, i biologi hanno fissato dei fari acustici sui loro gusci.

Ringraziamenti

I batteri sono divisi in due grandi gruppi secondo il metodo proposto dal microbiologo danese Hans Christian Gram alla fine del XIX secolo. La principale differenza tra loro risiede nella struttura della parete cellulare. I batteri Gram-negativi (ad esempio E. coli) non si colorano secondo Gram: la loro parete cellulare ha una membrana protettiva aggiuntiva che contiene lipopolisaccaridi complessi e non consente il passaggio dei coloranti all'anilina. Ma le pareti dei batteri gram-positivi (ad esempio gli stafilococchi) sono più semplici. Non hanno una membrana, il colorante penetra nella parete cellulare e "si blocca" in essa. Quando colorate secondo Gram, tali cellule acquisiscono un colore viola.

Quando la cellula gram-negativa muore, i lipopolisaccaridi vengono rilasciati, trasformandosi in endotossine pericolose per la salute. Questi composti sono indistruttibili, quasi come gli zombi. Possono persino resistere al calore estremo e ad altre condizioni difficili in cui avviene la produzione e la sterilizzazione di prodotti e strumenti medici. Una volta nel corpo, le endotossine sono in grado di lanciare il sistema immunitario a pieno regime, provocando l'iperattivazione fino allo shock settico. Pertanto, è così importante trovarli in anticipo.

Qui entra in gioco l'emolinfa dei granchi Limulus: il lisato di amebocita (Limulus amebocyte lysate, LAL) da esso ottenuto coagula al minimo contatto con le endotossine. E sebbene molti partecipanti al mercato credano che $ 15.000 al litro siano troppi, l'alto costo di LAL può essere descritto come una forma di apprezzamento per il valore che svolge nel salvare vite umane. Nelle parole di un ambientalista, "ogni persona, ogni bambino, ogni animale domestico sul nostro pianeta - tutti coloro che hanno fatto ricorso all'assistenza medica sono in un modo o nell'altro indebitati con i granchi a ferro di cavallo".

minaccia nascosta

Con gli animali la terra è più facile: spesso è possibile valutare a occhio nudo l'impatto dell'uomo su di loro. Come si sentono gli abitanti dei mari, spesso non vediamo, o addirittura non vogliamo sapere affatto. Scarichiamo spazzatura in mare, vi versiamo anche acque reflue: ciò che accade in profondità rimane in profondità. È lo stesso con i granchi a ferro di cavallo. Nessuno sa quanto sia traumatico per loro prelevare il sangue, se gli animali sono in grado di sottoporsi a diverse procedure del genere, o almeno una. Tuttavia, ci sono motivi di preoccupazione.

L'Unione internazionale per la conservazione della natura, che mantiene un elenco di specie minacciate di animali e piante, nel 2012 ha organizzato un sottocomitato speciale per valutare lo stato dei granchi a ferro di cavallo. Come risultato del suo lavoro, questi animali sono stati trovati in una posizione vulnerabile. Rispetto alla precedente stima del 1996, hanno compiuto un passo verso l'estinzione. La tappa successiva è "in pericolo", e il rapporto della sottocommissione lo ha sottolineato. Secondo le previsioni degli scienziati, entro la metà del secolo il numero di granchi a ferro di cavallo diminuirà di un terzo.

E questo vale non solo per gli animali della costa americana. Comuni nell'Oceano Pacifico asiatico, i granchi ferro di cavallo Tachypleus sono anche ampiamente pescati per la produzione di lisato di amebociti (TAL). A causa della massiccia cattura, stanno già scomparendo nelle acque di Cina, Giappone, Taiwan, Singapore. Gli esperti temono che se Tachypleus scompare del tutto, i produttori di lisato si rivolgeranno ai granchi ferro di cavallo che vivono in altre regioni dell'oceano, portando la morte a queste popolazioni.

Cattura dati

Ogni 45 secondi, i beacon installati da Megan Owins producono una serie di segnali acustici che il sensore può percepire da una distanza di 300-400 m. Ogni segnale consente di identificare un individuo specifico, determinarne la profondità e l'attività durante i precedenti 45 secondi. Una o due settimane alla settimana Owins e Watson si avventurano nella baia, rilevando le letture registrate e spostando i sensori per seguire le lente migrazioni dei granchi a ferro di cavallo.

Al centro della baia, la profondità raggiunge i 20 m, ma gli animali cercano di stare più vicini all'acqua bassa. Dopo alcuni minuti di nuoto, gli scienziati tirano fuori un cavo ricoperto di alghe, su cui è fissato uno dei sensori. Megan collega un laptop tramite Bluetooth e inizia a scaricare i dati. Dall'ultima visita, il dispositivo ha registrato circa 19mila segnali. Il dispositivo si chiude e torna in acqua: gli scienziati hanno solo bisogno di informazioni. Ma questo non si può dire dei pescatori.

Le quote per la produzione di granchi a ferro di cavallo al largo della costa atlantica degli Stati Uniti sono assegnate dalla Marine Fisheries Commission (ASMFC). Tuttavia, le sue rigide linee guida si applicano solo agli animali, che vengono poi macellati e utilizzati per catturare le anguille per il cibo. Le imprese biomediche possono raccogliere quanto vogliono e le catture di granchi a ferro di cavallo per questi scopi stanno crescendo rapidamente: da 130 mila nel 1989 a 483 mila nel 2017. Inoltre, i produttori di LAL ricevono anche il sangue di artropodi, che vengono utilizzati per nutrire le anguille: il numero di tali animali nel 2017 è stato, secondo varie stime, di altri 40,6-95,2 mila.

La Commissione per la pesca ASMFC non è autorizzata a regolamentare tale attività mineraria. Quest'area ha un impatto diretto sulla salute pubblica e richiede il coinvolgimento della potente Food and Drug Administration (FDA) per intervenire. Tuttavia, i produttori LAL stanno facendo del loro meglio per evitare che ciò accada.

Nessun controllo

"Siamo riusciti a liberarci dalle quote", ammette Thomas Nowitzki, ex capo della società di produzione LAL ACC. - Abbiamo fatto pressioni per la nostra posizione in ASMFC, convincendoli che non viene fatto alcun danno ai granchi a ferro di cavallo. Li stiamo riportando indietro, siamo estremamente importanti per la medicina, quindi lasciateci in pace con il vostro regolamento". Tuttavia, anche le raccomandazioni ASMFC molto moderate non vengono sempre seguite e il comitato stesso non dispone di risorse sufficienti per monitorarne l'attuazione.

L'ASMFC ammette che dopo la raccolta del sangue e il ritorno in mare, un certo numero - non più del 15% - degli animali muore. Tuttavia, negli ultimi anni, si sono accumulati sempre più dati che indicano che questa cifra è notevolmente sottostimata. Secondo nuovi dati, il tasso di mortalità dei granchi a ferro di cavallo dopo l'assunzione di emolinfa è almeno del 29%. Gli animali senza sangue sono indeboliti, meno attivi e meno orientati e le femmine producono in media la metà delle uova. "I rappresentanti dell'industria, ovviamente, coro, affermano che gli esperimenti pertinenti sono stati condotti in laboratorio e che i loro risultati potrebbero non essere applicabili agli animali nell'ambiente naturale", afferma Nowitzki, "ma questi argomenti non resistono al controllo".

Le alternative sintetiche al LAL che utilizzano il fattore C ricombinante (rFC) sono note da oltre 15 anni, ma non si sono ancora diffuse. La stessa FDA considera ancora i test LAL il "gold standard" per la rilevazione delle endotossine. Pertanto, i produttori di apparecchiature mediche e prodotti farmaceutici cercano di fare affidamento su di loro per non avere problemi inutili quando ottengono l'approvazione da un'agenzia influente. Il farmaco per l'emicrania Emgality (galanezumab) di Eli Lilly è ancora l'unico rimedio a ricevere l'approvazione della FDA utilizzando i test rFC al posto di LAL.

Secondo Kevin Williams di bioMerieux, una società che promuove i test rFC, il problema è che i produttori di LAL stanno attivamente cercando di sabotare nuovi metodi convincendo i funzionari e il pubblico che non sono efficaci. "Ho visto intere serie di rFC anti-pubblicità che affermavano che la tecnologia non funzionava", afferma. - Ma i dati mostrano il contrario. Vengono semplicemente ignorati".

Fattori di stress

Perdere una quantità significativa di sangue non è facile per nessun animale. Ma i test non si limitano a questo: catturare e trasportare anche i granchi a ferro di cavallo stressano molto. Vin Watson osserva che questi artropodi possono sopravvivere nell'aria più a lungo dei pesci o dei granchi, ma questa capacità fa loro uno scherzo crudele. I volumi di cattura sono così grandi che non è sempre possibile posizionare tutti i granchi a ferro di cavallo in contenitori pieni d'acqua e vengono semplicemente gettati sul ponte: sopravviveranno.

Ma l'esposizione all'aria di per sé riduce il contenuto di emocianina nell'emolinfa degli animali, un analogo dell'emoglobina che trasporta l'ossigeno del nostro sangue. Il suo rifornimento è più difficile e richiede più tempo del recupero dalla perdita diretta di una notevole quantità di sangue. "Immaginate che ogni volta che mungete una mucca, le ci vuole un mese per riprendersi", spiega Watson.

Infine, vale la pena ricordare il rigoroso adattamento dei granchi a ferro di cavallo ai successivi flussi e riflussi, seguiti dagli animali che si spostano alla ricerca di ripari sicuri e cibo. Anche in laboratorio, mostrano un bisogno di muoversi ogni 12,4 ore e la perdita di questo ritmo naturale per il granchio a ferro di cavallo può essere estremamente difficile. Tutte queste scoperte dovrebbero essere prese in considerazione quando si sviluppano nuovi requisiti già più rigorosi per l'estrazione dell'emolinfa. Sfortunatamente, finora i produttori LAL non sono nemmeno inclini ad ascoltare le argomentazioni dei biologi.

Segnale debole

Diverse dozzine di sensori sono installati nella baia vicino alla foce del fiume Piskataka. I granchi a ferro di cavallo si muovono sott'acqua e possono percorrere diversi chilometri in un giorno, quindi gli scienziati portano regolarmente i loro strumenti dietro di loro. In qualche modo ancora poco compreso, gli animali navigano perfettamente nella baia. Entro la primavera, si spostano in acque poco profonde, dove raccolgono molluschi e vermi bentonici.

Gli stessi individui ritornano regolarmente negli stessi luoghi, dove tornano ad essere preda degli stessi pescatori. Non dovrebbero rilasciarli da qualche altra parte? O così interromperemo ulteriormente la vita naturale e abituale degli animali marini? Ed è possibile cacciare in inverno, quando i granchi a ferro di cavallo vanno in profondità, sopravvivendo a malapena ai mesi di freddo? Finora al di sotto della superficie, i sensori non distinguono più i segnali acustici. Dopo averne catturato uno, Owins ascolta i deboli segnali acustici. Il segnale ricorda gli avvisi sulla batteria pronta per scaricarsi.