Сингапурские ученые изучили на молекулярном уровне, как летучие мыши выработали устойчивость ко многим опасным вирусам, включая SARS-CoV-2 и стали в итоге их главными распространителями. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Многие зоонозные вирусы, такие как вирус атипичной пневмонии SARS-CoV, коронавирус ближневосточного респираторного синдрома MERS-CoV, вирусы Эбола и Марбург, генипавирусы, филовирусы и новый коронавирус SARS-CoV-2, связаны с летучими мышами, передает РИА Новости.

Исследования распространения этих вирусов и поиск исходных хозяев этих вторичных патогенов выявили, что в большинстве случаев летучие мыши становятся резервуарами — средой, где эти вирусы эволюционируют и в конце концов приобретают форму, опасную для человека.

По так называемому вирусному репертуару — разнообразию переносимых вирусов — летучие мыши — рекордсмены среди млекопитающих. При этом сами животные обладают высокой вирусной устойчивостью и исключительным долголетием для их размера тела.

Чтобы понять, с чем связана врожденная либо адаптивная толерантность летучих мышей к вирусам, ученые-вирусологи под руководством Линь-Фа Вана (Lin-Fa Wang) из Медицинской школы Национального университета Сингапура решили изучить особенности иммунной системы этих животных.
Авторы предположили, что, возможно, эта устойчивость возникла в процессе эволюции или она связана с неизвестными пока молекулярными взаимодействиями между клетками хозяина и патогенами.

Изучив клеточные особенности, исследователи выяснили, что у летучих мышей отсутствуют иммунные рецепторы AIM-2, распознающие внутриклеточную ДНК патогенного происхождения и запускающие каскад событий, кульминацией которых является воспаление и гибель клеток. В связи с этим в геноме летучих мышей подавлен сигнальный путь инфламмасомы, что позволяет вирусам долго сохраняться в нетронутом виде, используя организм животных как вирусный резервуар.

Лабораторные эксперименты, в которых гены рецептора AIM2 человека были введены в почки летучей мыши и в иммунные клетки, привели к частичному восстановлению передачи сигналов инфламмасом с образованием агрегатов, которые отмечают начало воспалительной реакции.

Кроме того, у одного из видов — черных летающих лисиц Pteropus alecto авторы обнаружили снижение активности фермента каспазы-1 — ключевого игрока в передаче сигналов инфламмасом, которая запускает созревание и высвобождение цитокина IL-1β, что, в свою очередь, помогает мобилизовать иммунную защиту.

По мнению исследователей, снижение активности каспазы-1 связано с парой аминокислотных замен в положениях 365 и 371 фермента летучей мыши по сравнению с соответствующими ферментами мыши и человека.

Затем авторы определили механизм, который уравновешивает активность каспазы-1 и созревание IL-1β, ослабляя передачу сигналов воспаления и ограничивая иммунный ответ у трех видов летучих мышей: Pteropus alectco, пещерных нектарных летучих мышей Eonycteris spelaea и миотиса Давида Myotis davidii.

По словам авторов, летучие мыши использовали разные стратегии, снижая активацию каспазы-1, препятствуя созреванию IL-1β, или и то, и другое, чтобы притупить иммунные ответы против зоонозных вирусов.

Летучие мыши тоже умеют держать социальную дистанцию

Ученые выяснили, что заболевшие дикие летучие мыши проводят меньше времени рядом со своими сородичами. Это замедляет скорость распространения болезни.

По мере того, как патоген распространяется среди населения, изменения в социальном поведении могут повлиять на распространение болезни. Скорость передачи может увеличиваться, когда паразиты меняют поведение хозяина, или снижаться, когда здоровые люди избегают больных.

Исследователи провели эксперимент, чтобы изучить, как изменяется поведение животных во время болезни. Ученые поймали 31 взрослую самку летучей мыши, а после смоделировали болезнь внутри группы. Для этого исследователи ввели случайной половине летучих мышей вызывающее иммунитет вещество, липополисахарид, в то время как контрольная группа получала инъекции физиологического раствора.

После этого исследователи на три дня приклеили к испытуемым датчики приближения и выпустили их обратно. За время эксперимента ученые наблюдали за 16 «больными» летучими мышами и 15 летучими мышами из контрольной группы в естественных условиях.

По сравнению с контрольными летучими мышами, «больные» проводили меньше времени с другими и были менее социально связаны со здоровыми особями. В течение периода лечения «больные» летучие мыши тратили на 25 минут меньше на общения с каждым партнером. Эти различия уменьшались после того, как животные выздоровели.