Секретное оружие в предотвращении следующей пандемии: Фруктовые летучие мыши
Более четырёх десятков ямайских фруктовых летучих мышей, направляющихся в лабораторию в Бозмене (Монтана, США), станут частью эксперимента с амбициозной целью: предсказать следующую глобальную пандемию.
Летучие мыши по всему миру — основные переносчики вирусов от животных к людям. Эти вирусы часто безвредны для мышей, но могут быть смертельными для человека. Например, подковоносые летучие мыши в Китае названы вероятной причиной вспышки COVID-19. Исследователи полагают, что давление на летучих мышей из-за изменения климата и вторжения человека увеличило частоту перехода вирусов от мышей к людям, вызывая зоонозные заболевания.
"События "перескока" (spillover) — результат каскада факторов стресса: среда обитания летучих мышей уничтожается, климат становится более экстремальным, мыши перемещаются в районы проживания людей в поисках пищи", — говорит эколог по заболеваниям Райна Плорайт, соавтор недавних статей в журналах Nature и Ecology Letters.
Иммунолог Университета штата Монтана Агнешка Рында-Эппл планирует доставить ямайских фруктовых летучих мышей в Бозмен для создания племенной колонии и ускорения работы своей лаборатории в составе команды из 70 исследователей из семи стран. Группа BatOneHealth (основанная Плорайт) надеется найти способы предсказать, где следующий смертельный вирус может совершить прыжок от летучих мышей к людям.
"Мы пытаемся понять, что в их иммунной системе позволяет им удерживать вирус, и при каких условиях они его выделяют", — говорит Рында-Эппл.
Для изучения роли пищевого стресса исследователи создают для мышей разные диеты, заражают их вирусом гриппа, а затем изучают количество выделяемого вируса, продолжительность его выделения и противовирусный ответ. Создание колонии позволит расширить эти исследования.
Это кропотливая работа по пониманию того, как изменения окружающей среды способствуют пищевому стрессу, чтобы лучше предсказывать "перескок".
"Если мы действительно поймём все части головоломки, у нас появятся инструменты, чтобы подумать о "эко-контрмерах", которые мы можем применить, чтобы разорвать цикл "перескоков", — говорит доцент статистики Эндрю Хег, создающий модели возможных сценариев.
Недавние статьи в Nature и Ecology Letters посвящены вирусу Хендра в Австралии. Это респираторный вирус, вызывающий симптомы гриппа, который передаётся от летучих мышей лошадям, а затем — людям. Он смертелен: летальность у лошадей составляет 75%. Из семи известных случаев заражения людей четверо погибли.
Исследование показывает, что причина появления вируса Хендра у лошадей и людей в 1990-х годах — изменение окружающей среды, хотя летучие мыши, вероятно, были его носителями целую вечность.
После того как тропический циклон "Ларри" в 2005-2006 гг. уничтожил источник пищи летучих мышей (летучих лисиц), сотни тысяч животных исчезли. Однако была найдена одна небольшая популяция ослабленных и голодающих мышей, заражённых вирусом Хендра. Это заставило Плорайт сосредоточиться на пищевом стрессе как ключевом факторе "перескока".
Анализ 25-летних данных показал связь между потерей источников пищи из-за изменения среды и высокой вирусной нагрузкой у испытывающих пищевой стресс летучих мышей.
В год после Эль-Ниньо (высокие температуры) многие эвкалипты не производят нектароносные цветы. Вторжение человека (фермы, застройка) устранило альтернативные источники пищи. В результате летучие мыши перемещаются в городские районы, где питаются на субстандартных фиговых, манговых и других деревьях, испытывают стресс и выделяют вирус. Лошади вдыхают вирус с мочой и фекалиями мышей.
Исследователи надеются, что их работа с вирусом Хендра иллюстрирует универсальный принцип: как разрушение и изменение природы увеличивает вероятность "перескока" смертельных патогенов от диких животных к людям.
Около 60% новых инфекционных заболеваний человека имеют животное происхождение, и около двух третей из них — от диких животных. Три наиболее вероятных источника "перескока": летучие мыши, млекопитающие и членистоногие (особенно клещи).
Идея о том, что обезлесение и вторжение человека в дикие земли подпитывает пандемии, не нова (примеры: ВИЧ, вирус Нипах). Теперь выявляется связь со стрессом, вызванным изменениями окружающей среды.
Одним из критических элементов этой сложной головоломки является иммунная система летучих мышей. Ямайские фруктовые летучие мыши в Университете штата Монтана помогут больше узнать о влиянии пищевого стресса на их вирусную нагрузку.
"Существует 1400 различных видов летучих мышей, и между мышами, являющимися носителями коронавирусов, и мышами, являющимися носителями вируса Эбола, есть очень значительные различия", — говорит Винсент Мюнстер, член BatOneHealth.
Муж Плорайт, Гэри Табор, возглавляет Центр сохранения крупных ландшафтов, который применяет экологию исследований заболеваний для защиты среды обитания диких животных — отчасти чтобы обеспечить их адекватное питание и предотвратить "перескок" вирусов.
"Фрагментация среды обитания — это проблема здоровья планеты, которой не уделяется достаточного внимания, учитывая беспрецедентные масштабы расчистки земель в мире", — говорит Табор.
По мере улучшения способности предсказывать вспышки становятся возможными и другие стратегии: вакцинация лошадей в зонах риска или "эко-контрмеры", такие как крупномасштабная посадка цветущих эвкалиптов, чтобы летучие лисицы не были вынуждены искать нектар в освоенных районах.
"Сейчас мир сосредоточен на том, как остановить следующую пандемию. К сожалению, сохранение или восстановление природы редко является частью обсуждения", — говорит Плорайт.