Cortisol meting in Koala (Phascolarctos cinereus) bont

Australische ecosystemen ondersteunen het menselijk leven door het leveren van diensten, waaronder voedsel en vezels onder vele andere dynamische interacties¹. Ironisch genoeg is het menselijke activiteit die opereert als de dominante drijfkracht van ecosysteem verstoring door biodiversiteits verandering². Habitat fragmentatie, bekend als het proces van het verdelen van grote continue habitats in kleine stukjes land, geïsoleerd van elkaar, is de belangrijkste antropogene biodiversiteits verandering die de Australische ecosystemen²bedreigt. Habitat fragmentatie wijzigt de structuur en diversiteit van de soortensamenstelling in een bepaald gebied, waardoor het gebied van habitat dat voor deze soorten nodig is, wordt verminderd om levensvatbare populaties²te behouden. Het resultaat hiervan is een toegenomen concurrentie tussen soorten voor hulpbronnen, waaronder voedsel, brandstof, vezels en water³. De vernietiging van de Australische ecosystemen door het veranderen van biodiversiteit heeft catastrofale gevolgen voor veel Australische inheemse soorten¹.

De meest iconische marsupiale soort van Australië, de Koala (Phascolarctos cinereus), is afhankelijk van de Australische ecosystemen die gezond blijven voor hun overleving⁴. De invoering van de Europese nederzetting veroorzaakte een snelle afname van de Australische populaties koala’s, omdat ze werden geslacht voor hun pelten in de winstbejag in een grote export handel⁵. Deze praktijk werd verboden in de jaren 1980 en populaties van koala’s waren dan in staat om te stabiliseren⁵. Echter, exponentiële groei van de menselijke bevolking heeft geresulteerd in deze soort concurreren voor een groot deel van hun habitat, en hun overleving is weer onder bedreiging⁶. Volgens de Internationale Unie voor het behoud van de natuur (IUCN) worden alle populaties van Australische koala’s als kwetsbaar voor uitsterven vermeld met een dalende bevolkings trend⁷. Deze vermelding wordt toegeschreven aan de onzekerheid rond relevante bevolkings parameters en een duidelijke variatie in bevolkings trends voor deze soort⁷. Als de meest iconische en endemische dieren, koala’s profiteren grotendeels de Australische economie door middel van toerisme (NSW kantoor van milieu en erfgoed 2018). Een schatting suggereert dat Koala gerelateerd toerisme ongeveer 9.000 banen heeft opgeleverd en bijdraagt tussen $1,1 en $2.500.000.000 aan de economie (NSW Office of Environment en Heritage 2018). Het verwijderen van één soort heeft het potentieel catastrofaal te zijn, en is te zien in de gestage achteruitgang van inheemse Australische fauna⁶. Bovendien, de Australië economie zal de consequenties voelen als de populaties van de Australische koala’s blijven dalen tegen het tarief dat ze zijn⁶.

Er wordt gesuggereerd dat de prevalentie van dood en ziekte in reactie op habitatfragmentatie het resultaat is van chronische stress⁸. Al vierentwintig buideldier soorten zijn verklaard uitgestorven in Australië als gevolg van habitatfragmentatie, met koala’s volgens een soortgelijke trend⁸. De complexiteit van habitatfragmentatie en biologische systemen is synergetisch, maar kan worden uitgepakt door analyse van de stressrespons⁶. Over het algemeen activeert elke verstoring in een natuurlijke omgeving van dieren een complexe cascade van neurohormonale gebeurtenissen, bekend als een ‘ gevecht of vlucht ‘ reactie^9,10. Deze reactie op stress is een proces dat begint in de hersenen waar de hypothalamische-hypofyse-adrenale (HPA) as is geactiveerd¹¹. Een onderdeel van de hersenen genaamd de hypothalamus releases corticotrophin-releasing hormoon (CRH), die vervolgens signalen van de anterieure hypofyse om adrenocorticotrofische hormoon (ACTH)¹¹vrijgeven. Dit stimuleert op zijn beurt de Glucocorticoïde secretie van de bijnier Medulla. Het lichaam circuleert glucocorticoïden door het bloed, die de opslag van glucose uit glycogeen afleidt en glucose van opgeslagen glycogeen¹¹mobiliseert. Deze cascade van neurohormonale gebeurtenissen is de reactie die door het dier wordt gebruikt om te gaan met onvoorspelbare stimuli¹¹. Echter, wanneer glucocorticoïden vrijkomen en gedurende langere tijd verhoogd blijven, wordt het dier geacht chronische stress^12,13te ervaren. Dit proces omvat het afleiden van energie uit de buurt van andere corporale lichaamsfuncties, omdat het nodig is voor lopende Glucocorticoïde productie¹³. Als gevolg daarvan, chronische stress kan het verbieden van groei, reproductie en immuniteit, alle belangrijke fitness eigenschappen die nodig zijn voor overleving¹⁴.

Het meten van de Glucocorticoïde productie van een dier is een veelgebruikte indicator die wordt gebruikt om te bepalen of het dier fysiologische stress ondervindt¹⁵. Om dit te doen, glucocorticoïden kunnen worden gemeten in bloed plasma, serum, speeksel, urine of feces¹⁶. Echter, bewijs suggereert dat haar een veel effectievere indicator van chronische stress, in tegenstelling tot de bovengenoemde¹⁶. Dit komt omdat haar wordt verondersteld te nemen bloed-overgedragen hormonen tijdens de groeifase; het is relatief stabiel; en elke cortisol gedetecteerd in haar weerspiegelt fysiologische stress ervaren over de periode van haargroei, die kan worden weken tot en met maanden¹⁶. Bovendien moet elke verzameling van cortisol niet-invasief zijn om de stress die gepaard gaat met het opvangen en hanteren van¹⁶te minimaliseren. Echter, elke stress ervaren tijdens dit evenement zou geen invloed hebben op Glucocorticoïde spiegels in haar¹⁶. Er zijn veel studies geweest die de vaardigheid van het gebruik van haren onderzoeken om lange termijn stress in een aantal dieren te meten, en omvatten studies over rendieren, grizzly beren, rhesus-apen, muskoxen en bruine beren^{17,18, 19 , 20 , 21}. haar cortisol wordt meestal geëxtraheerd door het eerste wassen van het monster om ervoor te zorgen zweet en sebum-afgeleide cortisol afgezet op het oppervlak van het haar is niet co-geëxtraheerd met cortisol en vervolgens verpulveren het monster in een kraal-klopper²². Na het wassen moet het monster worden gedroogd om volledige verdamping te garanderen²². Tot slot, met behulp van een oplosmiddel, kan het monster worden geëxtraheerd en gereconstitueerd om de assay van cortisol²²te vergemakkelijken. Het meest voorkomende oplosmiddel dat wordt gebruikt om cortisol uit de vacht te halen, is methanol^21,23; echter, er zijn enkele studies die gebruik maken van ethanol en isopropanol in hun cortisol extractietechnieken. Bijvoorbeeld, een studie die ethanol gebruikte was succesvol voor het extraheren van cortisol uit humaan vrucht vocht²⁴. Bovendien was een studie waarin isopropanol werd gebruikt succesvol voor het extraheren van cortisol uit menselijk haar en nagels^25,26. Om deze reden testte deze studie alle drie de oplosmiddelen (methanol, ethanol en isopropanol) om te bepalen welke het meest succesvol was voor extractie van cortisol uit monsters van Koala vacht.

Het primaire doel van deze studie was het gebruik van de huidige technieken om te valideren van een optimale hormoon extractietechniek te worden gebruikt als een niet-invasieve maatregel van cortisol van Koala vacht. Dit werd bereikt door het testen van drie extractiemiddelen (methanol, ethanol en isopropanol). We veronderstelde dat methanol zal het optimale oplosmiddel gebruikt voor het uitpakken van cortisol van Koala vacht omdat het de aanbevolen oplosmiddel van extractie door Arbor assay cortisol kits²⁷.