Nietoperze są nosicielami nowych wirusów opryszczki

W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Scientific Reports zespół naukowców z Wuhan w Chinach odkrył, że różne gatunki owadożernych nietoperzy w środkowych Chinach są naturalnymi żywicielami lub rezerwuarami β- i γ-herpeswirusów, przy czym wirusy z rodziny Herpesviridae wykazują ograniczenia zakresu żywicieli, a analiza filogenetyczna wskazuje na wcześniejsze transmisje krzyżowe między gatunkami.

Choroby odzwierzęce zawsze stanowiły poważne zagrożenie dla zdrowia ludzi i gospodarki, biorąc pod uwagę, że ludzki układ odpornościowy i globalna technologia medyczna często nie są przygotowane do zwalczania tych wirusów, które przedostały się z innych gatunków zwierząt. Pandemia choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19) jest doskonałym przykładem tego, jak choroby odzwierzęce wpływają na życie ludzi i gospodarkę światową.

Czynniki takie jak życie w dużych grupach i szerokie rozprzestrzenienie często powodują, że nietoperze działają jako rezerwuary różnych patogenów. Podobieństwa genetyczne między nietoperzami a innymi ssakami, takimi jak ludzie i zwierzęta gospodarskie, doprowadziły do wybuchów różnych wirusów odzwierzęcych, takich jak koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV), wirusy Ebola, lyssavirusy i henipavirusy.

Wirusy z rodziny Herpesviridae mają liniowy, dwuniciowy kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) o rozmiarach genomu od 124 do 295 kilopar zasad (kbp). Wirusy te znaleziono u wielu zwierząt, w tym u mięczaków, ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków. Herpeswirusy ssaków dzielą się na trzy podrodziny: α-, β- i γ-herpeswirusy, a wiele gatunków ludzkich herpeswirusów, takich jak cytomegalowirus, wirus Epsteina-Barr, wirus mięsaków Kaposiego i ludzkie herpeswirusy 6A, 6B i 7, powoduje zakażenia o ciężkiej zachorowalności.

W tym badaniu naukowcy zebrali różne gatunki owadożernych nietoperzy z jaskiń w różnych obszarach wokół miasta Wuhan w prowincji Hubei i zastosowali techniki molekularne, aby określić obecność herpeswirusów u tych nietoperzy. Charakterystykę epidemiologiczną wykrytych herpeswirusów badano przy użyciu metod filogenetycznych.

Nietoperze początkowo zidentyfikowano na podstawie morfologii, a następnie gen cytochromu b został wzmocniony za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) i zsekwencjonowany z DNA wyekstrahowanego od tych nietoperzy, aby potwierdzić identyfikację gatunku. Genomowe DNA uzyskane z tkanki wątroby i jelit zostało również użyte do wykonania zagnieżdżonej amplifikacji PCR ukierunkowanej na gen polimerazy DNA dpol w herpeswirusach. Ponadto gen glikoproteiny B został użyty do dalszej charakterystyki herpeswirusów.

Narzędzie Basic Local Alignment Search Tool, czyli BLAST, dostarczone przez National Center for Biotechnology Information, zostało użyte do uzyskania opublikowanych sekwencji herpeswirusów, które były najbardziej podobne do tych zsekwencjonowanych w tym badaniu. Opublikowane sekwencje i te uzyskane w badaniu zostały następnie użyte do skonstruowania drzew filogenetycznych w celu zrozumienia relacji między nowo odkrytymi i wcześniej zidentyfikowanymi herpeswirusami. Sekwencje cytochromu b wygenerowane dla gatunków nietoperzy zostały również użyte do skonstruowania drzewa filogenetycznego żywiciela w celu określenia wzorców korelacji między herpeswirusami a ich żywicielami.

Badanie wykazało cztery szczepy rodzaju Betaherpesvirus i 18 szczepów Gammaherpesvirus u 22 z 140 zebranych nietoperzy. U gatunku nietoperza Rhinolophus pusillus, czyli podkowca małego, częstość występowania herpeswirusa wynosiła 26,3%, podczas gdy u gatunku Myotis davidii wynosiła 8,4%. Najczęściej wykrywanym szczepem γ-herpeswirusa był RP701, który miał również największe podobieństwo do γ-herpeswirusa przeżuwaczy. Jeden z innych szczepów Gammaherpeswirusa, MD704, wykazał największe podobieństwo do γ-herpeswirusa jeży.

Zasięg występowania M. davidii rozciąga się od centralnych do północnych regionów Chin, podczas gdy R. pusillus występuje w regionie Indomalayan. Inne badania zidentyfikowały również szczep wirusa opryszczki RP701 u nietoperzy występujących w południowych Chinach, co wskazuje, że RP701 jest szeroko rozpowszechniony i ma wspólnego przodka z wirusem opryszczki występującym u przeżuwaczy.

Ponadto, cztery β-herpeswirusy zostały zidentyfikowane u M. davidii i wykazały 79% do 83% podobieństwa do znanych β-herpeswirusów. Te β-herpeswirusy należały również do tego samego kladu co β-herpeswirusy zidentyfikowane u innych nietoperzy z rodziny Vespertilionidae, do której należy M. davidii. Wyniki te sugerują, że nowe β-herpeswirusy mogą mieć innych gospodarzy niż M. davidii i że bliski kontakt między osobnikami różnych gatunków Vespertilionidae w koloniach może ułatwiać międzygatunkową transmisję tych β-herpeswirusów.

Podsumowując, badanie zidentyfikowało cztery nowe szczepy β-herpeswirusa i 18 nowych szczepów γ-herpeswirusa u 22 nietoperzy zebranych z obszarów wokół Wuhan. Dwa z powszechnych szczepów mają podobieństwa do herpeswirusów występujących u przeżuwaczy i jeży, co wskazuje na możliwość przeniesienia na inne ssaki i możliwe ogniska chorób odzwierzęcych.

Wyniki te podkreślają potrzebę stałego nadzoru nad dużymi populacjami nietoperzy i monitorowania rezerwuarów wirusa u tych żywicieli, aby zapewnić gotowość na wypadek potencjalnych wybuchów chorób odzwierzęcych.