banner

Новые продукты

Вспышка коронавируса поднимает вопрос: почему вирусы летучей мыши так смертельны?

  • 2020-02-18


Не случайно некоторые из самых страшных вспышек вирусных заболеваний за последние годы - сарс, мерс, эбола, марбург и, вероятно, недавно появившийся вирус 2019-нков - возникли у летучих мышей.

Исследование, проведенное в новом калифорнийском университете в Беркли, показало, что ожесточенный иммунный ответ летучих мышей на вирусы может привести к более быстрому размножению вирусов, поэтому, когда они прыгают на млекопитающих со средней иммунной системой, таких как люди, вирусы приводят к смертельному хаосу.

было показано, что некоторые летучие мыши, в том числе те, которые являются первичным источником заражения людей, содержат иммунную систему, которая постоянно защищает от вирусов. вирусная инфекция у этих летучих мышей приводит к быстрому ответу, который защищает вирус от клеток. хотя это может защитить летучих мышей от заражения высокими вирусными нагрузками, оно стимулирует эти вирусы быстрее размножаться на хосте, прежде чем можно будет установить защиту.

это делает летучих мышей уникальным резервуаром быстро размножающихся и легко передаваемых вирусов. в то время как летучие мыши могут переносить подобные вирусы, когда эти вирусы летучих мышей затем переносятся на животных, у которых отсутствует иммунная система с быстрым ответом, вирусы быстро подавляют своих новых хозяев, что приводит к высокой смертности.

«Некоторые летучие мыши способны усиливать этот устойчивый противовирусный ответ, но также уравновешивать его с противовоспалительным ответом», - говорит Кара Брук, докторская научный сотрудник из Калифорнийского университета в Беркли и первый автор исследования. «наша иммунная система будет генерировать широко распространенное воспаление, если попытаться использовать такую ​​же противовирусную стратегию. Но летучие мыши кажутся уникально подходящими для избежания угрозы иммунопатологии».

исследователи отмечают, что нарушение среды обитания летучих мышей, по-видимому, вызывает стресс у животных и заставляет их выделять еще больше вируса в слюне, моче и кале, которые могут заразить других животных.

«Повышенная экологическая угроза для летучих мышей может усилить угрозу зооноза», - сказал Брук, который работает с программой мониторинга летучих мышей, финансируемой darpa (агентством передовых исследовательских проектов в области обороны США), которая в настоящее время осуществляется в Мадагаскаре, Бангладеш, Гане и Австралии. Проект «Здоровье одного летучего мыши» исследует связь между потерей среды обитания летучих мышей и распространением вирусов летучих мышей на других животных и людей.

«Суть в том, что летучие мыши потенциально особенные, когда речь заходит о размещении вирусов», - сказал Майк Ботс, эколог по болезням и профессор интегративной биологии из Беркли. «Не случайно, что многие из этих вирусов происходят от летучих мышей. Летучие мыши даже не настолько тесно связаны с нами, поэтому мы не ожидаем, что они будут содержать много вирусов человека. Но эта работа демонстрирует, как иммунная система летучих мышей может управлять вирулентностью». это преодолевает ".

новое исследование Брука, сапог и их коллег было опубликовано в этом месяце в журнале elife ,

Сапоги и его коллега из Беркли Уэйн Гетц входят в число 23 китайских и американских соавторов статьи, опубликованной на прошлой неделе в журнале ecohealth, в которой говорится о лучшем сотрудничестве между США. и китайские ученые, которые сосредоточены на экологии болезней и возникающих инфекциях.

энергичный полет ведет к увеличению продолжительности жизни - и, возможно, вирусной толерантности

Будучи единственным летающим млекопитающим, летучие мыши повышают уровень метаболизма в полете до уровня, который удваивается по сравнению с грызунами аналогичного размера при беге.

как правило, активная физическая активность и высокая скорость метаболизма приводят к более сильному повреждению тканей из-за накопления реактивных молекул, в первую очередь свободных радикалов. но чтобы летать, летучие мыши, похоже, разработали физиологические механизмы для эффективной очистки этих разрушительных молекул.

это имеет побочное преимущество - эффективно очищает повреждающие молекулы, образующиеся при воспалении по любой причине, что может объяснить исключительно долгую продолжительность жизни летучих мышей. у более мелких животных с более высокой частотой сердечных сокращений и метаболизмом продолжительность жизни, как правило, короче, чем у более крупных животных с более медленным сердцебиением и более медленным метаболизмом, предположительно потому, что высокий метаболизм приводит к более разрушительным свободным радикалам. но летучие мыши уникальны тем, что их продолжительность жизни намного больше, чем у других млекопитающих того же размера: некоторые летучие мыши могут жить 40 лет, тогда как грызун того же размера может жить два года.

Это быстрое уменьшение воспаления может иметь и другую особенность: уменьшение воспаления, связанного с противовирусным иммунным ответом. Одним из ключевых трюков иммунной системы многих летучих мышей является триггерное высвобождение сигнальной молекулы, называемой интерферон-альфа, которая приказывает другим клеткам «управлять станциями сражения» до вторжения вируса.

Брук было любопытно, как быстрый иммунный ответ летучих мышей влияет на развитие вирусов, которые они содержат, поэтому она проводила эксперименты на культивируемых клетках двух летучих мышей и, в качестве контроля, одной обезьяны. одна летучая мышь, египетская фруктовая летучая мышь (rousettus aegyptiacus), естественный хозяин вируса марбург, требует прямой вирусной атаки, прежде чем транскрибировать свой ген альфа-интерферона, чтобы наполнить организм интерфероном. Этот метод немного медленнее, чем у австралийской черной летучей лисицы (pteropus alecto), резервуара вируса хендры, который предназначен для борьбы с вирусными инфекциями интерфероном-альфа РНК, который транскрибируется и готов превращаться в белок. клеточная линия африканских зеленых мартышек (vero) вообще не продуцирует интерферон.

когда им заражали вирусы, имитирующие эболу и марбург, разная реакция этих клеточных линий была поразительной. в то время как линия клеток зеленой обезьяны была быстро подавлена ​​и уничтожена вирусами, благодаря раннему предупреждению интерферона подмножество клеток летучей мыши-рулетки успешно отгородилось от вирусной инфекции.

в клетках австралийской черной летучей лисицы иммунный ответ был еще более успешным: вирусная инфекция значительно замедлилась по сравнению с клеточной линией в клетке. кроме того, эти реакции интерферона летучей мыши, казалось, позволяли инфекциям длиться дольше.

«Подумайте о вирусах на клеточном монослое, как о пожаре, горящем в лесу. У некоторых сообществ - ячеек - есть аварийные одеяла, и огонь проходит без вреда для них, но в конце дня у вас все еще есть тлеющие угли». в системе - все еще есть некоторые вирусные клетки ", сказал Брук. выжившие сообщества клеток могут размножаться, обеспечивая новые цели для вируса и создавая тлеющую инфекцию, которая сохраняется на протяжении всей жизни летучей мыши.

Брук и сапоги создали простую модель иммунной системы летучих мышей, чтобы воссоздать свои эксперименты на компьютере.

«Это говорит о том, что наличие действительно надежной системы интерферона помогло бы сохранить эти вирусы в организме», - сказал Брук. «когда у вас более высокий иммунный ответ, вы получаете эти клетки, которые защищены от инфекции, поэтому вирус может на самом деле увеличить скорость репликации, не нанося вреда своему хозяину. но когда он переходит в нечто подобное человеку, мы не делаем» у нас не может быть такого же противовирусного механизма, и мы могли бы испытать много патологий ».

Исследователи отметили, что многие вирусы летучих мышей прыгают на человека через животных-посредников. сарс попал к людям через азиатскую пальмовую цивету; через верблюдов; Эбола через горилл и шимпанзе; нипах через свиней; хендра через лошадей и марбург через африканских зеленых обезьян. тем не менее, эти вирусы все еще остаются чрезвычайно опасными и смертельно опасными при совершении последнего прыжка в человека.

Брук и сапоги разрабатывают более формальную модель развития болезни у летучих мышей, чтобы лучше понять распространение вируса на других животных и людей.

«Очень важно понять траекторию заражения, чтобы иметь возможность прогнозировать возникновение, распространение и передачу», - сказал Брук.

изwww.sciencedaily.com

© Авторское право: Feellife Health Inc. Все права защищены.

Топ

оставить сообщение

оставить сообщение

    если у вас есть вопросы или предложения, пожалуйста, оставьте нам сообщение, мы ответим вам как можно скорее!