Znajdź zawartość

Ebola, Marburg, SARS, MERS i w końcu koronawirus 2019-nCoV to jedne z najgroźniejszych epidemii chorób zakaźnych, jakie w ostatnich dziesięcioleciach dotknęły ludzkości. Wszystkie one mają wspólny mianownik: nietoperze. To właśnie te ssaki są najprawdopodobniej nosicielami i naturalnym rezerwuarem tych wirusów w przyrodzie. Uczeni z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley uważają, że to niezwykle gwałtowna reakcja układu immunologicznego nietoperzy powoduje, że wirusy szybciej się replikują, gdy więc zainfekują ssaka, którego układ odpornościowy nie działa tak gwałtownie jak u nietoperzy, mogą mu poważnie zaszkodzić. Niektóre gatunki nietoperzy, w tym te, o których wiemy, że są źródłem infekcji ludzi, mają układy odpornościowe wyspecjalizowane w zwalczaniu wirusów. Gdy więc zetkną się z wirusem, patogen jest gwałtownie atakowany i trzymany z dala od wnętrza komórek. To chroni nietoperze nawet przed gwałtowną infekcją, jednocześnie zaś powoduje, że wirusy muszą mnożyć się bardzo szybko, by zainfekować komórki nietoperza, zanim jego układ odpornościowy przystąpi do ataku. To czyni nietoperze wyjątkowym rezerwuarem szybko namnażających się i bardzo zaraźliwych wirusów. Same nietoperze są odporne na ich działanie, jeśli jednak wirusy przejdą na inny gatunek, którego układ immunologiczny nie działa tak szybko i gwałtownie, może wywołać poważne choroby i prowadzić do wysokiego odsetka zgonów. Niektóre gatunki nietoperzy są w stanie zorganizować silną odpowiedź immunologiczną i jednocześnie zrównoważyć ją z odpowiednią reakcją przeciwzapalną. Nasz układ odpornościowy, gdyby próbował równie mocno odpowiedzieć, doprowadziłby do ogólnoustrojowego zapalenia. Wydaje się, że nietoperze są wyjątkowe pod względem zdolności do unikania immunopatologii, mówi główna autorka najnowszych badań, doktor Cara Brook. Człowiek sam ściąga na siebie epidemie wirusów pochodzących od nietoperzy. Okazuje się bowiem, że gdy dochodzi do niszczenia habitatów nietoperzy, u zestresowanych zwierząt pojawia się więcej wirusów, które są uwalniane w ślinie, moczu i kale. Łatwiej więc dochodzi do transmisji wirusów na inne gatunki, w tym na ludzi. Większe zagrożenie środowiskowe dla nietoperzy zwiększa zagrożenie zoonozami, mówi Brooks, która bierze udział w finansowanym przez DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych) programie monitorowania nietoperzy na Madagaskarze, w Bangladeszu, Ghanie i Australii. Celem programu Bat One Health jest zbadanie związku pomiędzy utratą habitatów przez nietoperze, a rozprzestrzenianiem się wirusów z nietoperzy na inne zwierzęta i ludzi. Musimy zdać sobie sprawę, że nietoperze są najprawdopodobniej wyjątkowe pod względem radzenia sobie z wirusami. Nie jest przypadkiem, że wiele z tych najgroźniejszych wirusów pochodzi od nietoperzy. Zwierzęta te nie są zbyt blisko z nami spokrewnione, więc można by się spodziewać, że nie będą gospodarzami dla wirusów zdolnych do zarażenia człowieka. Jednak nasze badania pokazują, w jaki sposób układ odpornościowy nietoperzy może napędzać zjadliwość wirusów powodując, że są one w stanie pokonać barierę międzygatunkową, dodaje ekolog chorób, profesor Mike Boots. Dlaczego jednak u nietoperzy wykształcił się tak wyjątkowy układ odpornościowy? Nietoperze są jedynymi latającymi ssakami. Podczas lotu tempo ich przemian metabolicznych jest 2-krotnie wyższe niż tempo metabolizmu biegnącego gryzonia podobnej wielkości. Ogólnie rzecz biorąc, intensywna aktywność fizyczna i szybszy metabolizm prowadzą do większego uszkodzenia tkanek, związanego z akumulacją szkodliwych molekuł, przede wszystkim wolnych rodników tlenu. Wydaje się, że u nietoperzy pojawił się efektywny mechanizm fizjologiczny pozwalający na sprawne pozbywanie się szkodliwych molekuł. Efektem ubocznym zaś było radzenie sobie ze wszelkimi molekułami powodującymi stany zapalne, w tym wirusami. To np. tłumaczy wyjątkową długość życia nietoperzy. Generalnie rzecz biorąc, mniejsze zwierzęta o szybszym metabolizmie żyją krócej niż zwierzęta większe o wolnym metabolizmie. Dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że szybszy metabolizm oznacza pojawianie się większej liczby wolnych rodników, które z czasem akumulują się w organizmie. Niektóre gatunki nietoperzy żyją nawet 40 lat, podczas gdy gryzonie ich wielkości – 2 lata. Jedną z niezwykłych zdolności nietoperzy jest błyskawiczne uwalnianie molekuły sygnałowej interferon alfa, która mobilizuje układ odpornościowy zanim jeszcze wirusy zainfekują komórki. Brook postanowiła sprawdzić, w jaki sposób tak szybko działający układ odpornościowy wpływa na ewolucję wirusów. Przeprowadziła więc eksperymenty na komórkach od dwóch gatunków nietoperzy i małpy. Jeden z tych gatunków, rudawiec nilowy, jest naturalnym rezerwuarem wirusa Marburg, który zabija nawet 100% zarażonych ludzi. W przypadku tego nietoperza przed uwolnieniem interferonu alfa musiało dojść do bezpośredniego ataku wirusa na komórkę. Nieco szybsza była odpowiedź immunologiczna w przypadku komórek rudawki żałobnej, która jest naturalnym rezerwuarem wirusa Hendra. Tutaj interferon alfa jest cały czas gotowy do działania. Natomiast w komórkach kotawca jasnonogiego, naczelnego zamieszkującego Zachodnią Afrykę, interferon alfa w ogóle się nie pojawił. Dramatyczne różnice zauważono, po zainfekowaniu komórek wirusami podobnymi do Eboli i Marburga. Komórki kotawca jasnonogiego zostały błyskawicznie zajęte i zabite przez wirusy. Tymczasem komórki nietoperzy, dzięki szybkiemu wysłaniu sygnału ostrzegawczego przez interferon, uchroniły się przed infekcją. Jednak część wirusów przetrwała i infekcja ciągle się tliła. Może się tak tlić przez całe życie nietoperza. Naukowcy stworzyli też model komputerowy, by bliżej przyjrzeć się temu mechanizmowi. Model ten sugeruje, że posiadanie silnego systemu z interferonem w roli głównej pomaga wirusowi przetrwać w nosicielu. Gdy mamy silnie reagujący układ odpornościowy, chroni on nasze komórki, więc wirus może przyspieszyć tempo replikacji, nie czyniąc krzywdy komórkom. Jednak gdy taki wirus trafi na człowieka, który nie ma tak działającego układu odpornościowego, może spowodować poważne problemy, wujaśnia Brook. Uczona zauważa, że wiele z wirusów, którymi rezerwuarami są nietoperze, przechodzi na ludzi za pośrednictwem innych zwierząt. SARS-em ludzie zarazili się od cywet, MERS-em od wielbłądów, Ebola zaraża nas poprzez goryle i szympansy, Nipah przez świnie, Hendra przez konie, a Marburg przez kotawce. Wszystkie te wirusy są wysoce śmiertelne dla ludzi. « powrót do artykułu

Japonia przygotowuje się do przyszłorocznych Igrzysk Olimpijskich, a przygotowania te obejmują też zagadnienia związane z bezpieczeństwem medycznym. W ubiegłym miesiącu do Japonii przywieziono próbki jednych z najbardziej niebezpiecznych wirusów: Ebola, Marburg, Lassa, Arenawirusy powodujące południowoamerykańskie gorączki krwotoczne oraz wirusa CCHF powodującego krymsko-kongijską gorączkę krwotoczną. Po raz pierwszy w historii wirusy klasyfikowane jako BSL-4 (biosafety level 4) trafiły do laboratorium Japońskiego Nardoowego Instytutu Chorób Zakaźnych (NIID), jedynego miejsca w Kraju Kwitnącej Wiśni, w której takie wirusy można przechowywać. Laboratorium, które znajduje się w mieście Musashimurayama w aglomeracji Tokio, już w 1981 roku było gotowe, by pracować z najbardziej niebezpiecznymi mikroorganizmami. Jednak działało na poziomie BSL-3, gdyż okoliczni mieszkańcy nie chcieli, by znajdowały się tam środki, będące śmiertelnym zagrożeniem. Dopiero w roku 2015, w wyniku umowy pomiędzy Ministerstwem Zdrowia z władzami miasta, poziom laboratorium zwiększono do BSL-4. Teraz trafiły tam superniebezpieczne wirusy. Decyzja taka została z zadowoleniem przywitana przez japońskich naukowców, którzy mówią, że dostęp do żywych wirusów zwiększy możliwości kraju w radzeniu sobie z epidemiami oraz poprawi stopień przygotowania na ewentualny atak bioterorystyczny. Japonia odstaje od wielu innych rozwiniętych krajów pod względem możliwości badania najbardziej niebezpiecznych patogenów. W USA i UE znajduje się kilkanaście laboratoriów BSL-4, Chiny budują sieć co najmniej 5 takich laboratiów z czego jedno już działa. Jednak część mieszkańców Musashimurayamy uważa, że rząd wykorzystał Igrzyska Olimpijskie jako pretekst, by sprowadzić do kraju najbardziej niebezpieczne wirusy. Richard Ebright, biolog i specjalista ds. bezpieczeństwa biologicznego z Rutgers University mówi, że laboratorium BSL-4 może przygotować się do wybuchu epidemii bez konieczności sprowadzania przed czasem niebezpiecznych wirusów. Uczony zauważa, że przechowywanie takich mikroorganizmów zawsze wiąże się z ryzykiem przypadkowego lub celowego ich uwolnienia. Jak mówi Masayuki Sajio, dyrektor departamentu NIID odpowiedzialnego za gorączki krwotoczne, posiadanie żywych wirusów pozwoli na zweryfikowania działania posiadanych już testów diagnostycznych. Specjaliści z jednej strony zgadzają się, że wirusy takie mogą być użyteczne podczas różnego rodzaju badań i przygotowywania się do ewentualnych epidemii. Tym bardziej, że w ostatnim czasie okazało się, że wirusy podobne do Eboli są znacznie bardziej rozpowszechnione, niż sądzono. Na przykład w ubiegłym roku u nietoperzy z Chin znaleziono wirus Mengla, a u dwóch gatunków ryb z Morza Południowochińskiego zidentyfikowano wirusy podobne do Eboli. Nie wiadomo, czy wirusy takie mogą zarażać ludzi. Naukowcy zauważają jednocześnie, że na całym świecie rośnie liczba laboratoriów BSL-4, a to zwiększa ryzyko wydostania się na zewnątrz najbardziej niebezpiecznych wirusów. Elke Mühlberger, mikrobiolog z Boston University uważa, że niektóre rządy, w tym japoński, używają laboratoriów BSL-4 do składowania niebezpiecznych wirusów w celu odstraszania przed atakiem biologicznym innych państw, które również takie laboratoria posiadają. « powrót do artykułu