Секретное оружие для предотвращения следующей пандемии: плодовые летучие мышиСекретное оружие для предотвращения следующей пандемии: плодовые летучие мыши
Новое исследование связывает уничтожение среды обитания летучих мышей с распространением их вирусов на человека.
Более четырех десятков ямайских плодовых летучих мышей, направляющихся в лабораторию в Бозмене, штат Монтана, станут частью эксперимента с амбициозной целью: предсказать следующую глобальную пандемию.
Летучие мыши во всем мире являются основными переносчиками вирусов, передающихся от животных к человеку. Эти вирусы часто безвредны для летучих мышей, но могут быть смертельно опасны для человека. Например, подковоносые летучие мыши в Китае называются вероятной причиной вспышки Covid-19. Исследователи полагают, что давление, оказываемое на летучих мышей в результате изменения климата и вмешательства человека, увеличило частоту распространения вирусов от летучих мышей к людям, вызывая зоонозные заболевания.
"Распространение вирусов является результатом каскада стрессовых факторов - места обитания летучих мышей вырубаются, климат становится более экстремальным, летучие мыши перемещаются в районы проживания человека в поисках пищи", - говорит Райна Плоурайт, эколог по заболеваниям и соавтор недавней статьи в журнале Nature и другой статьи в Ecology Letters о роли экологических изменений в развитии заболеваний. Именно поэтому иммунолог Университета штата Монтана Агнешка Рында-Эппл планирует привезти ямайских плодовых летучих мышей в Бозман этой зимой, чтобы основать колонию для разведения и ускорить работу своей лаборатории в составе группы из 70 исследователей в семи странах. Группа под названием BatOneHealth, основанная Плоурайт, надеется найти способы предсказать, где следующий смертельный вирус может перейти от летучих мышей к людям.
"Мы сотрудничаем в решении вопроса о том, почему летучие мыши являются таким фантастическим переносчиком", - объясняет Рында-Эппл. "Мы пытаемся понять, что именно в их иммунной системе заставляет их сохранять вирус и в каких обстоятельствах они его переносят". По ее словам, для изучения роли пищевого стресса исследователи создают для них различные диеты, "инфицируют их вирусом гриппа, а затем изучают, сколько вируса они выделяют, продолжительность выделения вируса и их противовирусную реакцию". Хотя она и ее коллеги уже проводили подобные эксперименты, разведение летучих мышей позволит им расширить исследования.
Это кропотливая работа, направленная на то, чтобы досконально понять, как изменения окружающей среды способствуют возникновению пищевого стресса, и лучше предсказать его последствия. "Если мы действительно сможем понять все части головоломки, это даст нам инструменты, чтобы подумать о мерах экологического противодействия, которые мы можем принять, чтобы разорвать цикл распространения", - рассказывает Эндрю Хог, статистик, который создает модели для возможных сценариев распространения.
Последние работы, опубликованные в журналах Nature и Ecology Letters, посвящены вирусу Хендра в Австралии. Хендра - это респираторный вирус, который вызывает гриппоподобные симптомы и распространяется от летучих мышей к лошадям, а затем может передаваться людям, которые ухаживают за лошадьми. Он смертельно опасен, смертность среди лошадей достигает 75%. Из семи человек, о которых известно, что они были инфицированы, четверо умерли. Вопрос, который подтолкнул Плоурайт к исследованию, заключается в том, почему вирус Хендра начал проявляться у лошадей и людей в 1990-х годах, хотя летучие мыши, вероятно, были носителями вируса на протяжении многих веков. Исследование показывает, что причина кроется в изменении окружающей среды.
Плоурайт приступила к исследованию летучих мышей в 2006 году. В образцах, взятых у австралийских летучих мышей, называемых летучими лисицами, она и ее коллеги редко обнаруживали этот вирус. После того как в 2005-06 годах тропический циклон Ларри уничтожил источники пищи летучих мышей, сотни тысяч животных просто исчезли. Однако они обнаружили одну небольшую популяцию слабых и голодных летучих мышей, зараженных вирусом Хендра. Это заставило Плоурайт сосредоточиться на пищевом стрессе как ключевом факторе распространения вируса. Она и ее коллеги проанализировали 25-летние данные о потере мест обитания, распространении вируса и климате и обнаружили связь между потерей источников пищи в результате изменения окружающей среды и высокой вирусной нагрузкой у летучих мышей, испытывающих пищевой стресс.
В год после климатического явления Эль-Ниньо с его высокими температурами, которое случается раз в несколько лет, многие эвкалиптовые деревья не дают цветов с нектаром, необходимым летучим мышам. А вторжение человека в другие места обитания, от ферм до городской застройки, устраняет альтернативные источники пищи. Поэтому летучие мыши стремятся переселиться в городские районы с некачественными фиговыми, манговыми и другими деревьями и, испытывая стресс, распространяют вирус. Когда летучие мыши выделяют мочу и фекалии, лошади вдыхают их, обнюхивая землю.
Исследователи надеются, что их работа с зараженными вирусом Хендра летучими мышами проиллюстрирует универсальный принцип: как разрушение и изменение природы может увеличить вероятность того, что смертельные патогены перейдут от диких животных к человеку.
Среди трех наиболее вероятных источников распространения возбудителей - летучих мышей, млекопитающих и членистоногих, наиболее часто это случается с клещами. Около 60% возникающих инфекционных заболеваний, которыми заражаются люди, передаются от животных, и примерно две трети из них - от диких животных.
Идея о том, что вырубка лесов и вторжение человека на дикие земли способствует возникновению пандемий, не нова. Например, эксперты считают, что ВИЧ, вызывающий СПИД, впервые заразил человека, когда люди съели шимпанзе в центральной Африке. В конце 1998 - начале 1999 года в Малайзии произошла вспышка вируса Нипах, переносимого летучими мышами, который перешел от летучих мышей к свиньям. Свиньи усилили его, и он распространился на людей, заразив 276 человек и убив 106 во время этой вспышки. Сейчас выявляется связь со стрессовыми ситуациями, вызванными изменениями окружающей среды.
Одним из важнейших элементов этой сложной головоломки является иммунная система летучих мышей. Ямайские плодовые летучие мыши помогут исследователям узнать больше о влиянии пищевого стресса на их вирусную нагрузку. Винсент Мюнстер, руководитель отдела экологии вирусов Лаборатории Скалистых гор и член организации BatOneHealth, также изучает различные виды летучих мышей, чтобы лучше понять экологию распространения вируса. "Существует 1400 видов летучих мышей, и есть очень существенные различия между летучими мышами, которые переносят коронавирусы, и летучими мышами, которые переносят вирус Эбола", - сказал Мюнстер. "И есть летучие мыши, которые живут сотнями тысяч вместе, в сравнении с летучими мышами, которые ведут относительно одиночный образ жизни".
Гэри Табор, президент Центра сохранения больших ландшафтов, некоммерческой организации, которая применяет исследования экологии заболеваний для защиты среды обитания диких животных - в частности, для обеспечения надлежащего питания диких животных и защиты от распространения вирусов объясняет: "Фрагментация среды обитания - это проблема здоровья планеты, которой уделяется недостаточно внимания, учитывая, что в мире продолжается беспрецедентный уровень расчистки земель".
По мере совершенствования способности предсказывать вспышки, становятся возможными и другие стратегии. Модели, способные предсказать, куда может перекинуться вирус Хендра, могут привести к вакцинации лошадей в этих районах. Другим возможным решением является комплекс экологических мер противодействия, например, масштабные посадки цветущих эвкалиптовых деревьев, чтобы летучие лисицы не были вынуждены искать нектар в жилых районах. "Сейчас весь мир сосредоточен на том, как остановить следующую пандемию", - говорит Плоурайт. "К сожалению, сохранение или восстановление природы редко становится частью дискуссии".
