Приют для коронавируса: в чем опасность и уникальность летучих мышей
Количество таких взаимодействий растет по мере того, как хозяйственная деятельность охватывает все более и более удаленные и дикие уголки планеты. Промышленность и сельское хозяйство поглощают территории, на которых обитают многомиллионные популяции летучих мышей, – и в ответ те «одаривают» человечество одной болезнью за другой.
Не стоит считать этих животных какими-то особенно «грязными». Так, подсчитано, что они служат резервуаром для 137 вирусов, из которых лишь 61 способен вызывать зоонозные инфекции, тогда как обыкновенные грызуны несут 179 вирусов, включая 68 зоонозных. Тем не менее, в пересчете на вид летучие мыши побеждают: на каждый их вид приходится в среднем по 1,79 зоонозных вируса, а у грызунов – только 1,48. Все-таки, есть в рукокрылых нечто особенное, что делает их необычно опасными «вирусными инкубаторами».
Тесное сосуществование
Частью это связано с образом жизни летучих мышей. Во-первых, все они, за единичными исключениями, социальны и образуют многочисленные тесные стаи, постоянно контактируя друг с другом и обеспечивая вирусам широкие возможности для распространения. Во-вторых, рукокрылые (Chiroptera) – второй по величине (после тех же грызунов) отряд млекопитающих, насчитывающий больше 1300 видов. Все они быстры и подвижны, часто мигрируют, перемешиваясь друг с другом.
Для многих видов летучих мышей характерна симпатрия – тесное наложение ареалов обитания. На небольшой площади тропического леса или в достаточно вместительной пещере рукокрылые разных видов могут собираться миллионами, обеспечивая инфекциям идеальный полигон для межвидовой передачи. Недаром их вирусы способны поражать в среднем по 4,51 вида летучих мышей, а вирусы грызунов – только 2,76 вида.
Не последнюю роль играет и одна из простых адаптаций к полету: сокращение длины кишечника и выделение экскрементов частыми, небольшими порциями. Это позволяет снижать вес животного, облегчая удержание в воздухе, но заодно и увеличивает интенсивность распространения инфекций. Впрочем, еще более опасными вирусными резервуарами их делает другая «летная» адаптация: повышенная температура тела.
Температурные рекорды
Пережидая день в гибернации, рукокрылые способны резко понижать свою температуру ради экономии энергии; у некоторых она падает вплоть до 6 °C. Зато вылетая на охоту, животные вынуждены усиливать метаболизм, что сопровождается ростом температуры до 38 °C и выше. Обычно вирусы весьма капризны и плохо переносят даже такое нагревание, что позволяет нашему организму сдерживать их лихорадкой. Но вирусы, подготовленные сложным температурным режимом рукокрылых, по-видимому, менее чувствительны к этому механизму защиты.
При этом усиленный обмен в периоды активности приводит к ускоренному накоплению промежуточных продуктов метаболизма, прежде всего свободных радикалов. Для их нейтрализации клетки летучих мышей развили мощные биохимические средства защиты – эффективные системы «ремонта» (репарации) ДНК, переработки поврежденных белков и клеточных органелл и т.д. Предполагается, что они играют определенную роль и в повышенной устойчивости рукокрылых к развитию опухолей, и в их необычном долголетии. Некоторые виды летучих мышей могут жить больше 25 лет и при этом не слишком страдают от постоянных вирусных атак.
Иммунная бомбардировка
В этом летучим мышам помогает и крайне необычный иммунитет, механизмы которого до сих пор еще недостаточно изучены. Так, показано, что рукокрылые более склонны к повторному заражению, чем прочие млекопитающие, поскольку способности их иммунной системы распознавать новый вирус и вырабатывать к нему стабильные антитела не слишком велика. Зато она демонстрирует потрясающую мощь на ранних этапах заражения.
Ключевую роль в запуске иммунитета в этот начальный период играют молекулы интерферонов (IFN), которые производят зараженные вирусом клетки, сигнализируя окружающим об опасности. Их производство у рукокрылых происходит бешеными темпами, недаром в ДНК египетской летучей собаки ученые обнаруживают множественные дупликации генов, кодирующих интерфероны. IFN-α (альфа) здесь представлен в 12 копиях, IFN-δ (дельта) – в девяти, а IFN-ω (омега) – аж в 22-х копиях.
Опубликованная недавно работа продемонстрировала, что, пока клетки приматов только раскачиваются, у летучих мышей уже вовсю синтезируется альфа-интерферон. Прямой противовирусной активности IFN-α не имеет и лишь препятствует размножению вируса и распространению новых его частиц. При этом сами рукокрылые не проявляют сильных признаков воспаления: сложные механизмы регуляции иммунитета летучих мышей позволяют им не развивать этих опасных для самого организма реакций при каждой угрозе. Таким образом, вирус сохраняется в организме рукокрылого, не нанося ему ощутимого вреда, – и готовясь к атаке на менее защищенного противника, будь то дикое животное или человек.
