Какой переносчик инфекций опаснее для человека — грызуны или летучие мыши?

Переносчики инфекционных заболеваний человека. Рисунок с обложки журнала Vector-Borne and Zoonotic Diseases

Группа американских и английских ученых провела сравнительный анализ числа вирусов — возбудителей зоонозных инфекций — у грызунов и летучих мышей. Оказалось, что летучие мыши обгоняют грызунов по числу разных вирусов, приходящихся в среднем на один вид хозяина, а потому, возможно, являются более опасным источником инфекций. Авторы исследования пытаются объяснить этот феномен особенностями биологии и экологии летучих мышей.

Зоонозные инфекции — это заболевания, возбудители которых паразитируют в организме определенных видов животных (животные являются для этих возбудителей естественным резервуаром). Человек может заразиться от животных при близком контакте с ними, употребляя в пищу их мясо, молоко, молочные продукты, или даже через предметы, изготовленные из кожи или шерсти больных животных. Для наиболее известных и опасных зоонозов, таких как сибирская язва, бешенство, лептоспироз, чума, желтая лихорадка и т. д., источники инфекции, переносчики и пути передачи возбудителей хорошо известны. Но зоонозных инфекций очень много, и про многие из них ученые знают пока очень мало. Учитывая высокую скорость мутаций вирусов и бактерий, хотелось бы иметь больше информации о возбудителях и переносчиках даже тех заболеваний, которые не передаются человеку или домашнему скоту (пока!).

Группа специалистов из университетов США (Университета штата Колорадо (Colorado State University), Международного центра Джона Фогарти (Fogarty International Center) и др.) и Великобритании (Кембриджского университета (University of Cambridge), Управления по ветеринарии и ветеринарным лабораториям (Animal Health and Veterinary Laboratories Agency) и др.) провела сравнительный анализ только вирусных инфекций, распространяемых двумя группами животных — грызунами и летучими мышами. Авторы исследования решили проверить, какая из двух групп животных может быть более опасным потенциальным резервуаром вирусных инфекций. Используя обширную базу данных, авторы постарались учесть множество факторов в пределах каждой группы переносчиков вирусов, в частности процент видов, имеющих перекрывающиеся ареалы, размер и плотность колоний, длительность жизненных циклов, массу тела, количество приплода в год, продолжительность спячки и степень миграции.

Читатель спросит: почему летучие мыши? Увы, известно, что эти животные участвуют в распространении многих опасных инфекций, вызываемых, например, коронавирусами (см. Coronavirus), филовирусами и парамиксовирусами. Среди наиболее опасных заболеваний — геморрагическая лихорадка Эбола с уровнем смертности до 90%.

Авторы проанализировали 66 видов летучих мышей и 81 вид грызунов. В этой выборке у летучих мышей было в сумме найдено 46 различных вирусов — возбудителей зоонозных инфекций, у грызунов — 53 вируса. Оказалось, что число зоонозных вирусов, которое в среднем приходится на каждый вид летучих мышей, больше, чем число вирусов, приходящееся на каждый вид грызунов. Но поскольку видов грызунов почти в два раза больше, чем видов летучих мышей, у грызунов вирусов оказалось всё-таки больше, чем у летучих мышей (хотя и совсем ненамного — 68 против 61). Еще одна интересная деталь: вирусы летучих мышей оказались меньшими специалистами, чем вирусы грызунов, так как в среднем один вирус может быть найден в четырех видах летучих мышей и лишь в двух видах грызунов.

Почему же всё-таки летучие мыши оказываются таким богатым источником зоонозных инфекций? Авторы подчеркивают ряд особенностей биологии этих животных, способствующих распространению инфекций. Одна из них — большое количество соседствующих видов, которые могут встречаться в одной колонии. Скорее всего, именно это свойство летучих мышей объясняет тот факт, что один вирус встречается в большем числе видов-хозяев среди летучих мышей, чем среди грызунов. Плотность особей также влияет на распространение инфекции, но в этом отношении летучие мыши и грызуны похожи — плотность особей на квадратный метр в обеих группах может быть очень высокой.

Анализ показал следующую интересную закономерность: чем чаще самка приносит детенышей в течение года, тем больше можно найти вирусов у такого вида. В особенности это касается разных видов летучих мышей, у которых частота появления приплода сильно варьирует. Авторы объясняют этот факт тем, что повышение титра половых гормонов может снижать иммунитет и поэтому повышать степень восприимчивости к инфекциям.

Авторы показали отрицательную корреляцию длительности спячки или оцепенения с числом вирусов. Это можно объяснить тем, что в период спячки контакты между особями хозяина ограничены, в результате чего снижается вероятность передачи инфекции.

Еще авторы выявили неожиданную положительную корреляцию числа вирусов и продолжительности жизни хозяина. Летучие мыши в среднем живут почти в два раза дольше, чем грызуны, — и вирусов у них больше. Этот факт не так легко объяснить. Существует теория, что, напротив, недолго живущие организмы более уязвимы для инфекционных возбудителей и различных паразитов: у таких организмов, как правило, не развивается адаптивный иммунитет, то есть иммунитет, появляющийся в результате предварительного контакта с антигеном вследствие перенесенной инфекции. По этой теории можно было бы ожидать большее число вирусов у грызунов, чем у летучих мышей. С другой стороны, вирусы, вызывающие хронические инфекции, оказываются более приспособленными в долгоживущем хозяине хотя бы из-за более продолжительного инфекционного периода. Но здесь тогда возникает вопрос не о количестве, а о качестве.

Авторы смогли объяснить далеко не все полученные в результате анализа корреляции. Это неудивительно, так как слишком много неучтенных факторов может влиять на исследуемые параметры. В то же время, в статье поднимаются интересные вопросы, которые стоило бы исследовать в дальнейшем. Например, вероятность того, что вирус сможет инфицировать человека, зависит от сходства клеточных белковых рецепторов, специфичных для данного вируса. Именно благодаря таким рецепторам вирус может адсорбироваться на поверхности клетки, чтобы, собственно, в эту клетку проникнуть.

Интересно было бы сравнить степень сходства клеточных рецепторов у грызунов, летучих мышей и человека. Грызуны имеют более древнее происхождение, чем летучие мыши, а следовательно, их клеточные рецепторы более консервативны и должны иметь больше сходства с рецепторами человека. Вообще, авторы не раз подчеркивают в своей статье, что не стоит игнорировать грызунов как серьезный источник инфекционных заболеваний. Эволюционная успешность этой многочисленной группы, которая заняла гораздо больше экологических ниш, чем летучие мыши, предполагает более частые контакты с человеком, а потому заставляет нас быть во всеоружии.

Источник: Angela D. Luis, David T. S. Hayman, Thomas J. O'Shea, Paul M. Cryan, Amy T. Gilbert, et al. A comparison of bats and rodents as reservoirs of zoonotic viruses: are bats special? // Proceedings of the Royal Society B. 2013. V. 280. №1756.

Варвара Веденина