Články
Prečo sú netopiere živnou pôdou pre smrteľné choroby ako ebola a SARS?
mar
Na rozdiel od iných cicavcov sú netopiere zdrojom mnohých smrteľných chorôb. Evolučné triky a silný imunitný systém z nich robia dokonalých hostiteľov.
Vírusy prenášané netopiermi majú neobvyklú infekčnosť a ničivé schopnosti. Dnes sa mnohí vedci domnievajú, že epidémia COVID19 má pôvod v týchto chlpatých a okrídlených cicavcoch.
Čo spôsobuje, že v nich vypuknú smrteľné choroby?
Zoonotické ochorenia sú ochorenia, ktoré sa šíria zo zvierat na ľudí. Netopiere sú rezervoárom zoonotických vírusov, ktoré v posledných desaťročiach spôsobili hrôzu u mnohých ľudí pre svoju vysokú infekčnosť a smrteľnosť. Ebola, SARS, Marburg, Nipah a v súčasnosti globálna epidémia COVID19 – všetky tieto choroby smerujú k jedinému cicavcovi schopnému letu. Netopiere sú v živočíšnej ríši úplne jedinečnou skupinou. Existuje viac ako 1400 rôznych druhov netopierov a vyskytujú sa takmer v každom kúte sveta. Tvoria približne 20 % všetkých druhov cicavcov. Majú veľmi málo prirodzených predátorov a ich život je na ich telesnú veľkosť mimoriadne dlhý. Niektoré netopiere sa môžu dožiť až 40 rokov.
Jedinečný metabolizmus netopierov
Netopier je jediný cicavec, ktorý dokáže lietať, a podľa súčasných štúdií sa zdá, že adaptácie jeho metabolizmu, ktoré počas evolúcie vytvorili jeho schopnosť lietať, mu zároveň poskytli vysoko funkčný imunitný systém. Genetické porovnania desiatok druhov cicavcov ukazujú, že netopiere majú vysoko modifikované verzie génov zodpovedných za premenu potravy na energiu. Lepšia energetická účinnosť podnietila ich predkov, aby prešli od plachtenia v korunách stromov, ako to robia moderné lietajúce veveričky, k aktívnemu mávaniu rukami.
“Kĺzanie nevyžaduje obrovské množstvo energie, ale keď začnete mávať rukami, začnete potrebovať viac,” povedal David Irwin, evolučný biológ z Torontskej univerzity. “Zmeny v syntéze energie musia nastať oveľa skôr, ako sa dostanete k trvalému letu.“
Metabolizmus netopierov je pre svoje zvláštnosti už dlho predmetom výskumu. Ide o pomerne zložitú problematiku, podstatou je však fungovanie mitochondrií, ktoré premieňajú kyslík a živiny na energiu.
Na lietanie potrebujú netopiere trikrát až päťkrát viac energie ako iné cicavce ich veľkosti. Vedci skúmajú fyzikálnu štruktúru enzýmov produkovaných netopierími mitochondriami, aby zistili, čo ich robí takými efektívnymi. Tieto zistenia sa môžu nakoniec uplatniť pri metabolických poruchách, ako je obezita a cukrovka. Možno nám to umožní lepšie pochopiť, ako zefektívniť naše vlastné energetické systémy.
Divoká imunita
Práve jedinečný metabolizmus tela netopierov súvisí s funkciou ich imunitného systému. Niekedy sa imunitný systém netopierov označuje ako divoká imunita. Veľmi zjednodušene povedané, imunitný systém netopierov je vysoko funkčný, a preto sa vírusy, ktoré sa dostanú do ich tela, musia prispôsobiť oveľa rýchlejšie ako u iných hostiteľov. Tento mechanizmus má tendenciu vytvárať vírusy oveľa smrteľnejšie ako patogény u iných tvorov. Keď sa jeden takýto vírus prenesie na človeka, následky sú často alarmujúce.
“Vírus sa môže v netopierovi replikovať rýchlejšie bez toho, aby mu ublížil,” hovorí Cara Brooksová, jedna z hlavných autoriek štúdie. “Keď sa však prenesie na niečo, čo nemá imunitný systém netopiera, je mimoriadne virulentný.“
Zázračný liek proti starnutiu
Doktor Brooks hovorí, že let je “mimoriadne fyziologicky náročný“. Aby sa netopiere odklonili od svojich suchozemských predkov, museli si vyvinúť nielen krídla, ale aj rýchlosť metabolizmu, ktorá je oveľa vyššia ako u malých suchozemských cicavcov. U akéhokoľvek iného živočícha – najmä u takého malého – by to bolo na úkor kratšej dĺžky života, pretože zvýšená úroveň metabolizmu produkuje viac voľných radikálov poškodzujúcich bunky. Netopiere toto pravidlo porušujú, pretože majú vysokú rýchlosť metabolizmu, sú malé, a napriek tomu majú veľmi dlhý život. Zdá sa, že našli zázračný liek na starnutie v mnohých svojich fyziologických funkciách, ktoré znižujú stres, opravujú poškodenie DNA a tlmia zápalovú reakciu. Vďaka tomu sa môžu dožiť až 40 rokov, zatiaľ čo iné cicavce podobnej veľkosti môžu žiť len niekoľko rokov.
Maximálna obrana – interferón
Netopiere kombinujú tieto evolučné triky s ďalším nástrojom: interferónom alfa. Je to bielkovina bežná v imunitných reakciách cicavcov, ktorá sa používa na signalizáciu iným bunkám v tele, že sa musia posilniť proti hroziacemu útoku. “To spôsobí, že ostatné bunky v línii prejdú do preventívneho stavu,” hovorí Cara Brooksová, “v podstate obmedzí vstup vírusov do susedných buniek a zastaví postup infekcie.” Táto interferónom vyvolaná imunitná reakcia tiež spúšťa zápal, ktorý spôsobuje bolesť, ktorá často sprevádza ochorenie. Ak je táto reakcia silná a trvá dlho, môže vážne poškodiť ľudský organizmus, ale netopiere sú prispôsobené na minimalizáciu zápalu, a tak táto interferónová reakcia môže u netopierov prebiehať celkom extrémnym spôsobom.
Tím doktorky Brooksovej skúmal jeden druh austrálskeho kaloňa. Zistili, že táto čierna lietajúca líška má zásoby interferónu v neustálej pohotovosti na boj proti infekcii. To umožňuje okamžitú, silnú obranu, ktorá by však zvieratá bez protizápalových mechanizmov netopiera premohla.
Inkubátory chorôb
Vďaka tomu sú ich robustné obranné mechanizmy účinne chránené pred vírusmi. To však neznamená, že vírusy zmiznú. Naopak, v netopieroch pretrvávajú možno celý život a replikujú sa rýchlosťou, aká sa u iných druhov nevyskytuje. Takto sa zrodili niektoré z najdivokejších chorôb súčasnosti. Keď sa tieto netopierie vírusové kmene rozšíria do ľudskej populácie, často spôsobia v našom tele väčšie škody ako vírusy z iných zdrojov. Keďže výskum začína objasňovať ich jedinečnú schopnosť, doktor Brooks dúfa, že nájde spôsob, ako predpovedať, ktoré druhy pravdepodobne spôsobia najhoršie epidémie.
Riešením je ich ochrana
Hoci doktorka Cara Brooksová uznáva, že netopiere môžu predstavovať hrozbu pre verejné zdravie, dáva si pozor, aby tieto tvory nedémonizovala. Poznamenáva, že výskyt ohnísk chorôb spôsobených netopiermi sa zrejme zvyšuje, pretože ľudia enormne zasahujú do ich prirodzeného prostredia, čo zvieratá stresuje a spôsobuje, že netopiere produkujú viac slín, moču a výkalov, ktoré obsahujú vírusy. Tvrdia, že ochrana týchto jedinečných živočíchov by mohla prospieť tak nášmu druhu, ako aj netopierom.