A resposta imune feroz dos bastões aos vírus podia conduzir a emergência zoonotic

Não é nenhuma coincidência esses algumas das manifestações virais as mais ruins da doença nos últimos anos -- SARS, MERS, Ebola, Marburg e provavelmente o vírus 2019-nCoV recentemente chegado -- originado nos bastões.

Um University of California, Berkeley novo, estudo encontra que a resposta imune feroz dos bastões aos vírus poderia conduzir vírus para replicate mais rapidamente, de modo que quando saltam aos mamíferos com sistemas imunitários médios, tais como seres humanos, os vírus wreak dano mortal.

Alguns bastões -- incluindo aqueles conhecidos para ser a fonte original de infecções humanas -- foram mostrados aos sistemas imunitários do anfitrião que são aprontados perpètua para montar defesas contra vírus. A infecção viral nestes bastões conduz a uma resposta rápida que mure o vírus fora das pilhas. Quando isto puder proteger os bastões da obtenção contaminado com cargas virais altas, incentiva estes vírus reproduzir mais rapidamente dentro de um anfitrião antes que uma defesa possa ser montada.

Isto faz a bastões um reservatório original de vírus ràpida reproduzindo e altamente transmissíveis. Quando os bastões puderem tolerar vírus como estes, quando estes vírus a seguir o movimento do bastão nos animais que faltam um sistema imunitário da rápido-resposta, os vírus oprimirem rapidamente seus anfitriões novos, conduzindo às taxas de fatalidade altas.

Alguns bastões podem montar esta resposta antivirosa robusta, mas igualmente equilibram-na com uma resposta anti-inflamatória. Nosso sistema imunitário geraria inflamação difundida se tentando esta mesma estratégia antivirosa. Mas os bastões parecem seridos excepcionalmente a evitar a ameaça do immunopathology.”

Ribeiro de Cara, companheiro pos-doctoral de Miller em Uc Berkeley e o primeiro autor do estudo

Os pesquisadores notam aquele o bastão que de interrupção o habitat parece forçar os animais e os faz derramar ainda mais vírus em sua saliva, a urina e a fezes que podem contaminar outros animais.

“As ameaças ambientais aumentadas aos bastões podem adicionar à ameaça do zoonosis,” disse o ribeiro, que trabalha com um programa de monitorização do bastão financiado por DARPA (o Defense Advanced Research Projects Agency dos E.U.) que é actualmente em curso em Madagáscar, em Bangladesh, em Gana e em Austrália. O projecto, golpeia uma saúde, explora a relação entre a perda de habitat do bastão e a difusão de vírus do bastão em outros animais e seres humanos.

“Os ganhos líquidos são que os bastões são potencial especiais quando se trata de hospedar vírus,” disseram botas de Mike, uma ecologista da doença e o professor de Uc Berkeley da biologia integrative. “Não é aleatório que muitos estes vírus estão vindo dos bastões. Os bastões são nem sequer aquele estreitamente relacionado a nós, assim que nós não os esperaríamos hospedar muitos vírus humanos. Mas este trabalho demonstra como os sistemas imunitários do bastão poderiam conduzir a virulência que supera esta.”

O estudo novo pelo ribeiro, pelas botas e pelos seus colegas foi publicado este mês no eLife do jornal.

O colega Wayne Getz das botas e do Uc Berkeley está entre 23 chineses e co-autores americanos de um papel publicado na semana passada no jornal EcoHealth que argumente para a melhor colaboração entre os E.U. e os cientistas chineses que são centrados sobre a ecologia da doença e infecções emergentes.

O vôo vigoroso conduz a um tempo mais longo - e tolerância talvez viral

Como o único mamífero do vôo, os bastões elevam suas taxas metabólicas em vôo a um nível que os dobros que conseguiram por roedores similarmente feitos sob medida ao ser executado.

Geralmente, a actividade física vigorosa e as taxas metabólicas altas conduzem a dano de tecido mais alto devido a uma acumulação de moléculas reactivas, primeiramente radicais livres. Mas para permitir o vôo, os bastões parecem ter desenvolvido mecanismos fisiológicos para lavar eficientemente estas moléculas destrutivas.

Isto tem o benefício lateral eficientemente de lavar as moléculas prejudiciais produzidas pela inflamação de toda a causa, que pode explicar o tempo excepcionalmente longo dos bastões. Os animais menores com frequências cardíacas mais rápidas e o metabolismo têm tipicamente um tempo mais curto do que animais maiores com pulsação do coração mais lentas e metabolismo mais lento, presumivelmente porque o metabolismo alto conduz a uns radicais livres mais destrutivos. Mas os bastões são originais em ter um tempo distante mais longo do que outros mamíferos do mesmo tamanho: Alguns bastões podem viver 40 anos, visto que um roedor do mesmo tamanho pode viver dois anos.

Este rapid que tamping para baixo da inflamação pode igualmente ter umas outras vantagens: tamping para baixo a inflamação relacionou-se à resposta imune antivirosa. Um truque chave dos sistemas imunitários de muitos bastões é a liberação do cabelo-disparador de uma molécula da sinalização chamada o interferona-alfa, que diz outras pilhas “para equipar as estações de batalha” antes que um vírus invada.

O ribeiro era curioso como a resposta imune rápida dos bastões afecta a evolução dos vírus que hospedam, assim que conduziu experiências em pilhas cultivadas de dois bastões e, como um controle, de um macaco. Um bastão, o megabat egípcio (aegyptiacus) de Rousettus, um anfitrião natural do vírus de Marburg, exige um ataque viral directo antes de transcrever seu gene do interferona-alfa para inundar o corpo com a interferona. Esta técnica é ligeira mais lenta do que aquela da raposa de vôo preta australiana (alecto) do Pteropus, um reservatório de vírus de Hendra, que é aprontado para lutar infecções do vírus com RNA do interferona-alfa que é transcrito e para se aprontar para transformar na proteína. A linha celular do macaco verde africano (Vero) não produz a interferona de todo.

Quando desafiadas pelos vírus que imitam Ebola e Marburg, as respostas diferentes destas linha celular estavam golpeando. Quando a linha celular do macaco verde ràpida foi oprimida e matada pelos vírus, um subconjunto das pilhas do bastão do rousette murou-se com sucesso fora da infecção viral, agradecimentos ao aviso prévio da interferona.

Nas pilhas pretas australianas da raposa de vôo, a resposta imune era ainda mais bem sucedida, com a infecção viral retardada substancialmente sobre aquela na linha celular do rousette. Além, estes golpeiam respostas da interferona pareceram permitir as infecções a último mais longo.

“Pense dos vírus em um monolayer de pilha como um incêndio que queima-se através de uma floresta. Algumas das comunidades -- pilhas -- tenha coberturas da emergência, e as lavagens do incêndio completamente sem prejudicá-los, mas no final do dia você ainda tem carvões ardendo sem chama no sistema -- há ainda algumas pilhas virais,” Ribeiro disse. As comunidades de sobrevivência das pilhas podem reproduzir, fornecendo alvos novos para o o vírus e estabelecendo uma infecção ardendo sem chama que persista através do tempo do bastão.

O ribeiro e as botas criaram um modelo simples dos sistemas imunitários dos bastões para recrear suas experiências em um computador.

“Isto sugere que aquele ter um sistema realmente robusto da interferona ajude estes vírus a persistir dentro do anfitrião,” Ribeiro disse. “Quando você tem uma resposta imune mais alta, você obtem estas pilhas que são protegidas da infecção, assim que o vírus pode realmente ramp acima sua taxa da réplica sem causar dano a seu anfitrião. Mas quando derrama sobre em algo como um ser humano, nós não temos aqueles mesmos tipos de mecanismo antiviroso, e nós poderíamos experimentar muita patologia.”

Os pesquisadores notaram que muitos dos vírus do bastão saltam aos seres humanos através de um intermediário animal. O SARS obteve aos seres humanos através do almíscar de palma asiático; MERS através dos camelos; Ebola através dos gorila e dos chimpanzés; Nipah através dos porcos; Hendra através dos cavalos e do Marburg através dos macacos verdes africanos. Todavia, estes vírus ainda permanecem extremamente virulentos e mortais em cima de fazer o salto final em seres humanos.

O ribeiro e as botas estão projectando um modelo mais formal da evolução da doença dentro dos bastões a fim compreender melhor a difusão do vírus em outros animais e seres humanos.

“É realmente importante compreender a trajectória de uma infecção a fim poder prever a emergência e para espalhar e transmissão,” Ribeiro disse.

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.