Млекопитающие несут в себе иммунные адаптации, которые появились, когда их предки поднялись в небо.
Способность летучих мышей парить в небе, возможно, дала им еще одну «суперспособность» - неуязвимость для большинства вирусов. Примерно в то время, когда у предков летучих мышей развилось умение летать, их геномы приобрели иммунные адаптации, способные подавлять вирусные инфекции, показало исследование 20 геномов летучих мышей, в том числе видов, являющихся носителями коронавирусов, наиболее близких к SARS-CoV-2.
Летучие мыши - единственные летающие млекопитающие - являются предполагаемыми или известными резервуарами для огромного количества смертельных вирусов, включая вирусы бешенства, Эболы, Марбурга и SARS, которые циркулируют среди подковоносых летучих мышей (Rhinolophus spp.) в юго-восточной Азии. Полевые и лабораторные исследования показывают, что летучие мыши редко болеют этими вирусами и не проявляют вредных иммунных реакций, которые наблюдаются, например, у людей с тяжелой формой COVID-19.
«В летучих мышах есть нечто уникальное», - говорит Аарон Ирвинг, иммунолог из Эдинбургского университета и один из авторов исследования, опубликованного 29 января в журнале Nature. «Если они инфицированы, то, как правило, вполне здоровы. Они каким-то образом выработали правильный способ контролировать свои иммунные реакции, не выходя за пределы нормы».
Чтобы раскрыть секреты иммунитета летучих мышей, группа под руководством Ирвинга секвенировала геномы десяти летучих мышей, включая четырех подковоносов и трех видов из семейства Hipposideridae, которые являются резервуарами коронавирусов. Затем исследователи проанализировали их вместе с десятью ранее секвенированными видами летучих мышей из других участков семейного древа.
По сравнению с 95 другими видами млекопитающих у летучих мышей было обнаружено особенно много генов иммунитета с изменениями, свидетельствующими о естественном отборе. Некоторые из этих изменений были ограничены отдельными ветвями семейства летучих мышей, что свидетельствует о том, что они развились после того, как группа начала диверсифицироваться. Но многие иммунные адаптации были общими для всех летучих мышей, что позволяет предположить, что они возникли у общего предка всех летучих мышей - и примерно в тот же момент, когда, согласно ископаемым данным, у этих животных появилась возможность летать.
Почему полет и вирусный иммунитет возникли одновременно, не совсем ясно. Ирвинг считает, что объяснение кроется в экстремальных метаболических потребностях полета - во время длительного полета сердце летучих мышей учащается до 1000 ударов в минуту, что приводит к выработке токсичных побочных продуктов, вызывающих воспаление. «Они сплевывают всякую дрянь", - поясняет Ирвинг. Иммунная адаптация, позволяющая справляться с этой «дрянью», возможно, наделила летучих мышей способностью переносить вирусные инфекции.
«Я думаю, это имеет смысл», - считает Микаэла Гак, молекулярный вирусолог из Кливлендской клиники, но это все еще гипотеза, которая требует проверки; как именно - пока неясно, признает она. По ее словам, десять новых высококачественных геномов летучих мышей - это «тур де форс», который поможет выявить механизмы, лежащие в основе вирусного иммунитета летучих мышей.
Сейчас исследователи углубленно изучают каждую из адаптаций. Авторы обнаружили, что подковоносые и летучие мыши семейства Hipposideridae несут изменения в гене под названием ISG15, которые могут помочь им бороться с коронавирусами, включая SARS-CoV-2. Ирвинг надеется, что летучие мыши могут указать путь к созданию лекарственных препаратов, смягчающих иммунный ответ человека на вирусы и другие источники вредоносного воспаления. «Мы можем научиться у природы тому, что, как показала эволюция, возможно у летучих мышей».
