Почему вирусы летучих мышей так смертоносны?
Новые вспышки вирусных заболеваний, такие как SARS, MERS, Эбола, Марбург и, вероятно, 2019-nCoV, не случайно происходят от летучих мышей.
Исследование Калифорнийского университета в Беркли показывает, что мощный иммунный ответ летучих мышей на вирусы может заставлять вирусы размножаться быстрее. Когда эти вирусы переходят к млекопитающим со средней иммунной системой, например, к людям, они вызывают смертоносные разрушения.
Уникальный иммунный резервуар
- Некоторые виды летучих мышей обладают иммунной системой, постоянно готовой к защите от вирусов.
- Быстрый ответ (выброс интерферона) отгораживает вирус от клеток, защищая саму мышь от высокой вирусной нагрузки.
- Однако это заставляет вирусы размножаться быстрее, чтобы успеть до активации защиты.
- В результате летучие мыши становятся уникальным резервуаром быстро размножающихся и высокозаразных вирусов, которые они сами переносят бессимптомно.
Баланс и последствия
Как отмечает Кара Брук, первый автор исследования: «Некоторые летучие мыши способны не только на мощный противовирусный ответ, но и на его балансировку с противовоспалительной реакцией... Летучие мыши, по-видимому, уникально приспособлены к тому, чтобы избегать угрозы иммунопатологии».
Нарушение среды обитания летучих мышей вызывает у них стресс, что заставляет животных выделять еще больше вируса со слюной, мочой и фекалиями. «Усиление экологических угроз для летучих мышей может увеличить угрозу зоонозов», — говорит Брук.
Связь с полетом и долголетием
Как единственные летающие млекопитающие, летучие мыши в полете повышают уровень метаболизма, что приводит к накоплению разрушительных свободных радикалов. Для компенсации у них развились физиологические механизмы эффективной нейтрализации этих молекул.
Это дает два побочных эффекта:
- Долголетие: Некоторые летучие мыши живут до 40 лет, тогда как грызун того же размера — около 2 лет.
- Подавление воспаления: Такая же эффективная система помогает быстро гасить воспаление, связанное с противовирусным иммунным ответом.
Эксперименты с клеточными культурами
Исследования на клеточных культурах показали:
- Клетки африканской зеленой мартышки (линия Vero), не производящие интерферон, быстро погибали при заражении вирусами, имитирующими Эболу и Марбург.
- Клетки египетской летучей собаки (резервуар вируса Марбург) с помощью интерферона успешно изолировали инфекцию.
- Клетки австралийской черной летучей лисицы (резервуар вируса Хендра), где ответ интерферона еще быстрее, существенно замедляли инфекцию.
«Это говорит о том, что действительно надежная система интерферона помогает этим вирусам сохраняться в организме хозяина», — объясняет Брук. Вирус может увеличить скорость репликации, не нанося вреда хозяину-летучей мыши, но при переходе к человеку без аналогичных механизмов вызывает тяжелую патологию.
Многие вирусы летучих мышей попадают к людям через промежуточных животных-хозяев (цивета, верблюды, свиньи и др.), но при этом сохраняют высокую вирулентность.
Исследование было опубликовано в журнале eLife.