Ebola. TUŁÓW. Wścieklizna. MERS. Najprawdopodobniej nawet nowy koronawirus, CORVID-19. Jest jedno zwierzę, które niewinnie i nieświadomie daje ludzkości wszystkie te złe plagi. Nietoperze.
Czemu? Według nowych badań nietoperze mogą być najlepszym inkubatorem, dzięki niezwykle wydajnemu i solidnemu układowi odpornościowemu, który zasadniczo szkoli szczepy wirusów, aby dostosowywały się i ewoluowały, stając się możliwie najbardziej przystosowalnymi i zaraźliwymi.
To niefortunny efekt uboczny tego, co poza tym jest niesamowitym mechanizmem przetrwania. Nie jest to nieszczęście dla nietoperzy – czyli oczywiście dla innych gatunków – ponieważ gdy wirusom udaje się przejść z nietoperzy na inne gatunki zwierząt, w tym na ludzi, odpowiedzi immunologiczne biorców nie są w stanie wytrzymać tych zestrojonych, skutecznych i wysoce przenoszalnych chorób mikroorganizmy.
„Najważniejsze jest to, że nietoperze są wyjątkowe, jeśli chodzi o umieszczanie wirusów” – mówi patolog Mike Boots z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley.
„To nie przypadek, że wiele epidemii pochodzi od nietoperzy”.
W nowym badaniu Boots i współpracownicy zbadali infekcję wirusową linii komórkowych nietoperzy, w tym kultur egipskiego nietoperza owocowego (Rousettus aegyptiacus) i australijskiego czarnego lisa latającego (Pteropus alecto).
Jako kontrole stosowano również komórki zwane komórkami Vero z małpy (afrykańska małpa zielona, Chlorocebus).
Wynika to z faktu, że jednym z mechanizmów molekularnych w układzie odpornościowym nietoperzy jest błyskawiczna produkcja cząsteczki sygnalizacyjnej zwanej interferonem alfa, która jest wyzwalana w odpowiedzi na infekcję wirusową. Kiedy białka interferonu są wydzielane przez komórki zakażone wirusem, sąsiednie komórki wchodzą w ochronny stan przeciwwirusowy.
Linia komórkowa afrykańskiej małpy zielonej nie zapewnia takich korzyści. W eksperymentach, kiedy hodowle komórkowe były narażone na działanie wirusów naśladujących wirusy Ebola i Marburg, komórki małpy szybko umierały. Natomiast komórki nietoperzy oparły się atakowi wirusa ze względu na szybką sygnalizację przez interferon.
Paradoks polega jednak na tym, że interferon ostatecznie przynosi korzyści wirusom, nawet jeśli zakłóca ich zdolność do zabijania komórek. Podczas gdy system sygnalizacji zapobiega śmierci komórki, infekcja mimo wszystko pozostaje, a wirus zaczyna dostosowywać się do trybu obronnego, przynajmniej zgodnie z symulacją komputerową naukowców.
„To sugeruje, że posiadanie naprawdę potężnego systemu interferonu pomoże tym wirusom przetrwać wewnątrz żywiciela” – mówi biolog i autorka badań, Kara Brook.
„Kiedy masz silniejszą odpowiedź immunologiczną, otrzymujesz komórki, które są chronione przed infekcją, więc wirus może faktycznie zwiększyć szybkość replikacji bez szkody dla gospodarza”. Ale kiedy przenosi się na ludzi, nie mamy takiego mechanizmu przeciwwirusowego i możemy stawić czoła wielu patologiom ”.
Należy zauważyć, że ludzie mają interferon alfa, ale nietoperze przenoszą wirusy znacznie łatwiej niż my.
Nawet gdy nietoperze są zakażone patogenami, które mogą zabijać ludzi, nie wykazują oczywistych objawów choroby, ale zamiast tego przenoszą wirusy jako infekcję długotrwałą.
Potrzeba więcej badań, aby zrozumieć, dlaczego systemy interferonu nietoperzy wydają się być bardziej niezawodne i szybsze niż nasz.
„Co istotne, odkryliśmy, że linie komórek nietoperzy wykazywały oznaki wzmocnionej odpowiedzi immunologicznej, w której pośredniczy interferon … co pozwoliło na szybkie przenoszenie wirusa z komórki do komórki” – wyjaśniają autorzy w swoich badaniach.
Zespół twierdzi, że na wynos jest to, że wirusy, które wyewoluowały wewnątrz nietoperzy, spowodowałyby zwiększone zagrożenie, gdyby przekazały się kolejnym gospodarzom, w tym ludziom.
Czasami zaangażowany jest pośrednik, taki jak świnie, wielbłądy lub konie. Jakiekolwiek zwierzę ma szczęście zostać nosicielem, jest mało prawdopodobne, aby było gotowe na los, który je czeka.
Jednak wiedza, jak i dlaczego tak się dzieje, jest niezbędna do walki z wirusami.
„Zrozumienie ścieżki infekcji jest bardzo ważne, aby móc przewidzieć jej wystąpienie, rozprzestrzenianie się i przenoszenie” – mówi Brook.
Wyniki są przekazywane do eLife.
