Почему летучие мыши переносят множество вирусов, но не болеют?

Летучие мыши являются носителями множества разнообразных вирусов, включая коронавирусы. Считается, что SARS, Mers и COVID-19, вызванные коронавирусами, произошли от летучих мышей. Эти болезни могут быть смертельными для людей, но сами летучие мыши, похоже, не страдают от них.

Как и все виды животных, летучие мыши обладают собственным набором патогенов — вирусных, бактериальных и грибковых. Благодаря эволюции у них сформировался комплекс вирусов, которые инфицируют их и постоянно циркулируют в популяции.

SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, относится к семейству coronaviridae. Коронавирусы (CoVs) инфицируют различных животных. Среди человеческих инфекций — от HCoV-229E (некоторые случаи простуды) до MERS-CoV (летальность до 30%).

С момента вспышки SARS-CoV в 2002 году по всему миру у летучих мышей обнаружили коронавирусы, близкие к SARS-CoV. Ученые, изучавшие в 2013 году китайских подковоносов, выявили несколько SARS-подобных CoVs, которые, как и SARS-CoV-2, используют рецептор ACE2 для связывания с клетками. Эти вирусы были достаточно похожи на SARS-CoV, чтобы их назвали SARS-подобными коронавирусами. С тех пор в эту группу добавились новые вирусы. Таким образом, среди летучих мышей циркулирует значительное разнообразие коронавирусов, что может увеличивать вероятность зоонозного перехода — скачка к человеку.

Летучие мыши — отличные хозяева для вирусов в целом, а коронавирусы особенно успешно инфицируют их и диверсифицируются. Высоко социальный характер многих видов летучих мышей приводит к постоянному обмену вирусными патогенами, что может стимулировать вирусное разнообразие внутри популяции.

Уникальность среди млекопитающих

Почему же сами летучие мыши не гибнут от этих постоянных инфекций? Очевидно, они поддерживают баланс между контролем вирусной инфекции и чрезмерным воспалительным ответом, который убивает других хозяев. Возможно, ответ кроется в их уникальной среди млекопитающих особенности — способности к полету.

Физиологические требования полета повлияли на иммунную систему летучих мышей. Полёт повышает метаболические функции и увеличивает температуру тела примерно до 38°C. Это означает, что летучие мыши часто находятся в состоянии, которое для человека считалось бы лихорадкой. Исследователи предположили, что это может быть механизмом, помогающим им выживать при вирусных инфекциях.

Вирусные инфекции могут вредить хозяину, частично вызывая неконтролируемую воспалительную реакцию — «цитокиновый шторм», который может быть фатальным осложнением при респираторных заболеваниях, включая COVID-19. Если адаптация к полёту также позволяет летучим мышам лучше переносить высокую температуру тела, значит, они могут лучше, чем другие млекопитающие, терпеть некоторые потенциально повреждающие эффекты воспалительного ответа.

Помимо черт, позволяющих переносить высокую температуру, у летучих мышей могут быть и другие адаптации, делающие их иммунную систему необычной или уникальной среди млекопитающих.

Мутация в гене STING

В 2018 году ученые идентифицировали у летучих мышей мутацию в гене, который помогает контролировать противовирусный ответ во время инфекции. Мутация находится в гене stimulator of interferon genes (STING), общем для всех млекопитающих и играющем ключевую роль в запуске воспалительной реакции при вирусной инфекции.

Показано, что эта мутация снижает выработку специфических воспалительных белков — интерферонов — во время вирусной инфекции.

Может показаться нелогичным, что снижение производства противовирусного компонента может быть полезнее для хозяина, но, похоже, ослабление воспалительного ответа позволяет летучим мышам избегать повреждений от чрезмерного иммунного ответа — того самого цитокинового шторма.

Адаптация к полёту и мутация в STING служат для контроля и переносимости воспаления. Но эти изменения, вероятно, лишь часть того, как летучие мыши приспособились к персистирующим вирусным инфекциям иначе, чем другие виды.

Хотя мы давно знаем, что летучие мыши — потенциальный источник новых вирусов, исследования их иммунитета остаются на переднем крае науки, и постоянно появляются новые данные. Вероятно, будут сделаны дальнейшие открытия, и каждый новый фрагмент информации углубит наше понимание летучих мышей, вирусов и даст представление о нашей собственной иммунной системе.