La réaction immunitaire féroce de "bat" aux virus a pu piloter l'émergence zoonotique

Ce n'est aucune coïncidence ces certaines des plus mauvaises manifestations de maladie virale ces dernières années -- Radar à ouverture synthétique, MERS, Ebola, Marbourg et vraisemblablement le virus 2019-nCoV neuf obtenu -- provenu de "bat".

Une Université de Californie neuve, Berkeley, étude constate que la réaction immunitaire féroce de "bat" aux virus pourrait piloter des virus pour reproduire plus rapidement, de sorte que quand ils sautent aux mammifères avec les systèmes immunitaires moyens, tels que des êtres humains, les virus assouvissiez le ravage mortel.

Quelques "bat" -- y compris ceux connus pour être la source originelle des infections humaines -- ont été montrés aux systèmes immunitaires d'hôte qui s'amorcent perpétuellement pour monter les défenses contre des virus. Le viral infection dans ces "bat" mène à une réaction rapide qui mure le virus hors des cellules. Tandis que ceci peut protéger "bat" contre l'obtention infecté avec les charges virales élevées, il encourage ces virus à se reproduire plus rapidement dans un hôte avant qu'une défense puisse être montée.

Ceci effectue à "bat" un seul réservoir rapidement de la reproduction et des virus hautement transmissibles. Tandis que "bat" peuvent tolérer des virus comme ces derniers, quand ces virus alors entrée de "bat" dans les animaux qui manquent d'un système immunitaire de rapide-réaction, les virus accablent rapidement leurs hôtes neufs, menant aux régimes de fatalité élevés.

Quelques "bat" peuvent monter cette réaction antivirale robuste, mais l'équilibrent également avec une réaction anti-inflammatoire. Notre système immunitaire produirait de l'inflammation répandue si essayant cette même stratégie antivirale. Mais "bat" semblent seulement adaptées à éviter le danger de l'Immunopathologie. »

Ruisseau de Cara, camarade post-doctoral de Miller chez Uc Berkeley et le premier auteur de l'étude

Les chercheurs notent que l'habitat de perturbation de "bat" semble charger les animaux et les effectue jeter bien plus de virus dans leur salive, urine et fèces qui peuvent infecter d'autres animaux.

« Les dangers environnementaux intensifiés à "bat" peuvent ajouter au danger de la zoonose, » a dit le ruisseau, qui fonctionne avec un programme de contrôle de "bat" financé par DARPA (l'Agence de la défense pour les projets de recherche avancés des États-Unis) qui est actuel en cours au Madagascar, au Bangladesh, au Ghana et en Australie. Le projet, manient la batte une santé, explorent la tige entre la perte d'habitat de "bat" et le débordement des virus de "bat" dans d'autres animaux et êtres humains.

« La ligne inférieure est que "bat" sont potentiellement spéciales quand il s'agit d'accueillir des virus, » a dit des gaines de Mike, un écologiste de la maladie et le professeur d'Uc Berkeley de la biologie intégratrice. « Il n'est pas fait au hasard que beaucoup de ces virus viennent de "bat". "bat" ne sont pas même cela étroitement liée à nous, ainsi nous ne nous attendrions pas à ce qu'elles hébergent beaucoup de virus humains. Mais ce travail explique comment les systèmes immunitaires de "bat" pourraient piloter la virulence qui surmonte ceci. »

L'étude neuve par le ruisseau, les gaines et leurs collègues était ce mois publié dans l'eLife de tourillon.

Le collègue Wayne Getz de gaines et d'Uc Berkeley sont parmi 23 chinois et co-auteurs américains d'une semaine dernière publiée de papier dans le tourillon EcoHealth qui plaide pour une meilleure collaboration entre les États-Unis et les scientifiques chinois qui sont concentrés sur l'écologie de la maladie et les infections apparaissantes.

Le vol vigoureux mène à une plus longue durée de vie - et tolérance peut-être virale

Comme seul mammifère de vol, "bat" élèvent leurs régimes métaboliques en vol à un niveau que les doubles qui ont réalisé par les rongeurs assimilé classés en faisant fonctionner.

Généralement, l'activité matérielle vigoureuse et les régimes métaboliques élevés mènent à des lésions tissulaires plus élevées dues à une accumulation de molécules réactives, principalement radicaux libres. Mais pour activer le vol, "bat" semblent avoir développé les mécanismes physiologiques pour éponger efficacement ces molécules destructrices.

Ceci a l'avantage latéral d'éponger efficacement les molécules dommageables produites par l'inflammation de n'importe quelle cause, qui peut expliquer les durées de vie seulement longues de "bat". De plus petits animaux avec des fréquences cardiaques plus rapides et le métabolisme ont type des durées de vie plus courtes que de plus grands animaux avec des battements du coeur plus lents et un métabolisme plus lent, vraisemblablement parce que le métabolisme élevé mène à des radicaux libres plus destructeurs. Mais "bat" sont seules en ayant des durées de vie bien plus longues que d'autres mammifères de la même taille : Quelques "bat" peuvent vivre 40 ans, alors qu'un rongeur de la même taille peut vivre deux ans.

Ce rapid tassant vers le bas de l'inflammation peut également avoir un autre avantage : tassant vers le bas l'inflammation liée à la réaction immunitaire antivirale. Un tour principal des systèmes immunitaires de beaucoup de "bat" est le desserrage de cheveu-déclencheur d'un interféron-alpha appelé de molécule de signalisation, qui indique d'autres cellules « équiper les stations de combat » avant qu'un virus envahisse.

Le ruisseau était curieux comment la réaction immunitaire rapide de "bat" affecte l'évolution des virus qu'ils hébergent, ainsi il a entrepris des expériences sur les cellules cultivées de deux "bat" et, comme contrôle, d'un singe. Une "bat", "bat" de fruit égyptienne (aegyptiacus de Rousettus), un hôte naturel de virus de Marbourg, exige une crise virale directe avant de transcrire son gène d'interféron-alpha pour noyer le fuselage avec de l'interféron. Cette technique est légèrement plus lente que celle du renard de vol noir australien (alecto de Pteropus), un réservoir du virus de Hendra, qui s'amorce pour combattre des infections par un virus avec de l'ARN d'interféron-alpha qui est transcrit et pour les préparer pour se transformer en protéine. La lignée cellulaire de callitriche africain (Vero) ne produit pas l'interféron du tout.

Une fois contestées par des virus imitant Ebola et Marbourg, les différentes réactions de ces lignées cellulaires frappaient. Tandis que la lignée cellulaire de callitriche était rapidement accablée et détruite par les virus, un sous-ensemble des cellules de "bat" de rousette s'est avec succès muré hors circuit du viral infection, grâce à la détection lointaine d'interféron.

Dans les cellules noires australiennes de renard de vol, la réaction immunitaire était bien plus couronnée de succès, avec le viral infection ralenti considérablement au-dessus de celui dans la lignée cellulaire de rousette. De plus, ceux-ci manient la batte des réactions d'interféron ont semblé permettre les infections à dernier plus long.

« Pensez aux virus sur une couche unitaire de cellules comme un incendie brûlant par une forêt. Certaines des communautés -- cellules -- ayez les couvertures de secours, et les lavages d'incendie sans leur nuire, mais finalement vous avez toujours les charbons de combustion lente dans le système -- il restent quelques cellules virales, » Brook a dit. Les communautés de survivance des cellules peuvent se reproduire, fournissant les objectifs neufs pour le le virus et installant une infection de combustion lente qui persiste en travers de la durée de vie de "bat".

Le ruisseau et les gaines ont produit un modèle simple des systèmes immunitaires de "bat" pour recréer leurs expériences dans un ordinateur.

« Ceci propose que cela avoir un système réellement robuste d'interféron aide ces virus à persister dans l'hôte, » Brook a dit. « Quand vous avez une réaction immunitaire plus élevée, vous obtenez ces cellules qui sont protégées contre l'infection, ainsi le virus peut réellement construire son régime de réplication sans endommager son hôte. Mais quand il se renverse plus de dans quelque chose comme un être humain, nous n'avons pas ces mêmes tris de mécanisme antiviral, et nous pourrions remarquer beaucoup de pathologie. »

Les chercheurs ont noté que plusieurs des virus de "bat" sautent aux êtres humains par un intermédiaire animal. Le radar à ouverture synthétique est arrivé aux êtres humains par la civette de paume asiatique ; MERS par l'intermédiaire des chameaux ; Ebola par l'intermédiaire des gorilles et des chimpanzés ; Nipah par l'intermédiaire des porcs ; Hendra par l'intermédiaire des chevaux et du Marbourg par les callitriches africains. Néanmoins, ces virus restent toujours extrêmement virulents et mortels lors de transformer le saut final en êtres humains.

Le ruisseau et les gaines conçoivent un modèle plus formel d'évolution de la maladie dans "bat" afin de comprendre mieux le débordement de virus dans d'autres animaux et êtres humains.

« Il est réellement important de comprendre la trajectoire d'une infection afin de pouvoir prévoir l'émergence et écarter et boîte de vitesses, » Brook a dit.

Source:
Journal reference:

Brook, C.E., et al. (2020) Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergence. eLife. doi.org/10.7554/eLife.48401.