Odkryto, że nietoperze są nosicielami nowych wirusów opryszczki

W niedawnym badaniu opublikowanym w Scientific Reports zespół naukowców z Wuhan w Chinach odkrył, że różne gatunki owadożernych nietoperzy żyjących w środkowych Chinach są naturalnymi żywicielami lub rezerwuarami β- i γ-herpeswirusy, z wirusami z rodziny Herpesviridae wykazujące ograniczenia w zakresie zasięgu żywicieli, a analiza filogenetyczna wskazuje na wcześniejsze przeniesienia krzyżowe między gatunkami.

Choroby odzwierzęce zawsze stanowiły poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i gospodarki, biorąc pod uwagę, że ludzki układ odpornościowy i światowe technologie medyczne często nie są przygotowane na walkę z wirusami przeniesionymi z innych gatunków zwierząt. Pandemia choroby koronawirusowej 2019 (COVID-19) jest doskonałym przykładem tego, jak choroby odzwierzęce wpływają na życie ludzkie i światową gospodarkę.

Czynniki takie jak życie w dużych grupach i szerokie rozmieszczenie często powodują, że nietoperze pełnią rolę rezerwuarów dla różnych patogenów. Podobieństwa genetyczne między nietoperzami a innymi ssakami, takimi jak ludzie i zwierzęta gospodarskie, doprowadziły do wybuchów epidemii różnych wirusów odzwierzęcych, takich jak koronawirus zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV), wirusy Ebola, lyssawirusy i henipawirusy.

Wirusy z rodziny Herpesviridae mają liniowy dwuniciowy kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) o wielkości genomu w zakresie od 124 do 295 kilopar zasad (kbp). Wirusy te znaleziono u wielu zwierząt, w tym skorupiaków, ryb, płazów, gadów, ptaków i ssaków. Herpeswirusy ssaków dzielą się na trzy podrodziny: herpeswirusy α, β i γ oraz wiele gatunków ludzkich herpeswirusów, takich jak wirus cytomegalii, wirus Epsteina-Barra, wirus mięsaka Kaposiego i ludzkie wirusy opryszczki 6A, 6B i 7, są znane ze zdolności wywoływania infekcji powodujących ciężką zachorowalność.

W tym badaniu naukowcy zebrali różne gatunki owadożernych nietoperzy z jaskiń w różnych obszarach miasta Wuhan w prowincji Hubei i wykorzystali techniki molekularne do określenia obecności wirusów opryszczki u tych nietoperzy. Charakterystykę epidemiologiczną wykrytych wirusów opryszczki zbadano metodami filogenetycznymi.

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 w celu potwierdzenia identyfikacji 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.

Basic Local Alignment Search Tool, lub BLAST, dostarczony przez National Center for Biotechnology Information, został użyty do uzyskania opublikowanych sekwencji herpeswirusów najbardziej podobnych 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 wykorzystane do skonstruowania drzew filogenetycznych żywicieli 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 lub podkowca małego częstość występowania wirusów opryszczki wynosiła 26,3%, podczas gdy u gatunku mikronietoperza Myotis davidii wynosiła 8,4%. Najczęściej wykrywanym szczepem γ-herpeswirusa był szczep RP701, który miał również największe podobieństwo do γ-herpeswirusa przeżuwaczy. Jeden z innych szczepów Gammaherpesvirus, MD704, wykazał największe podobieństwo do hedgehog γ-herpesvirus.

Zasięg występowania M. Davidii rozciąga się od centralnych do północnych regionów Chin, podczas gdy R. Pusillus występuje w regionie Indo-Malajskim. Inne badania zidentyfikowały również szczep herpeswirusa RP701 u nietoperzy występujących w południowych Chinach, co wskazuje, że RP701 jest szeroko rozpowszechniony i ma wspólnego przodka z herpeswirusem występującym u przeżuwaczy.

Ponadto u M. Davidii zidentyfikowano cztery β-herpeswirusy, które wykazują 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 rodziny Vespertilionidae w koloniach może ułatwiać międzygatunkową transmisję tych β-herpeswirusów.

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

Wyniki te podkreślają potrzebę ciągłego nadzoru dużych populacji nietoperzy i monitorowania rezerwuarów wirusa u tych żywicieli w celu zapewnienia gotowości na potencjalne wybuchy chorób odzwierzęcych.