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Batti l'ecologia, l'evoluzione e lo straripamento di coronavirus

Coronaviruses dai pipistrelli ha traboccato nelle popolazioni umane parecchie volte. Questi straripamenti molto probabilmente continueranno ad essere una minaccia di salute pubblica. 

Studio: Ecologia, evoluzione e straripamento dei coronaviruses dai pipistrelli. Credito di immagine: Colin Seddon/ShutterstockStudio: Ecologia, evoluzione e straripamento dei coronaviruses dai pipistrelli. Credito di immagine: Colin Seddon/Shutterstock

In un esame pubblicato in microbiologia di esami della natura, gli autori collazionano le informazioni sull'ecologia e sull'evoluzione dei coronaviruses del pipistrello. Egualmente discutono lo straripamento di questi coronaviruses dai pipistrelli ad altri host, compreso gli esseri umani.

Distribuzione dei coronaviruses del pipistrello

Coronaviruses è stato individuato in 16% delle specie del pipistrello. Ci sono 21 famiglia del pipistrello e beta e del alphacoronaviruses i coronaviruses sono stati individuati in 14 famiglie del pipistrello in almeno 69 paesi attraverso sei continenti. L'assenza evidente di famiglie del pipistrello dei coronaviruses in particolare è probabilmente dovuto il campionamento insufficiente piuttosto che l'assenza vera. 

I virus con alta similarità di sequenza ai tre coronaviruses umani recentemente emergenti tutti sono stati identificati in pipistrelli. Questi includono il coronavirus respiratorio di coronavirus di sindrome respiratorio acuto severo (SAR-CoV), di sindrome di Medio Oriente e di SARS-CoV-2 (MERS-CoV).

Infezione di Coronavirus in pipistrelli

Sono le specie del pipistrello universalmente tolleranti delle infezioni di coronavirus?

Ci sono stati molto pochi studi. In pipistrelli infettati sperimentalmente con i coronaviruses, alcuni pipistrelli hanno indicato il danno di tessuto delicato, il gonfiore della mucosa nasale e l'infezione del polmone. Il virus o il RNA virale ha potuto essere individuato nelle vie respiratorie e/o negli intestini. Tuttavia, i pipistrelli infettati non hanno esibito i segni clinici evidenti dell'infezione.

Che cosa sono le risposte immunitarie dei pipistrelli alle infezioni di coronavirus?

Ci sono molto pochi studi ed i pipistrelli non producono sempre gli anticorpi contro il virus dopo l'infezione. I pipistrelli hanno limitato le risposte umorali, rendente la difficile usare i livelli dell'anticorpo del siero per identificare le infezioni per gli agenti patogeni sicuri.

In pipistrelli, i coronaviruses possono avere la capacità di infettare le vie respiratorie ed il tratto gastrointestinale. Parecchi studi in vitro forniscono le comprensioni nel potenziale dello straripamento dei virus specifici, ma forniscono la comprensione limitata in predisposizione del pipistrello al livello organismal.

Inoltre, gli studi che fanno tali illazioni dovrebbero essere interpretati con prudenza perché se quelle infezioni persistenti di causa dei virus in pipistrelli non possono essere prevedute senza in vivo studia.

Prevalenza dei coronaviruses nelle popolazioni del pipistrello

La prevalenza dei coronaviruses è stimata dalla proporzione di pipistrelli con RNA virale rilevabile in feci o tamponi fecali o orali. Questi dati mostrano l'alta variabilità temporale e spaziale. Lo spargimento dei coronaviruses alza durante l'estate o autunno in Australia e la Cina, periodi di siccità Africa centrale ed in Asia e stagioni delle pioggie in Africa occidentale o sudorientale. Sebbene le tendenze differiscano, le variazioni stagionali sono osservate coerente fra gli studi differenti. Quindi, le variazioni stagionali osservate sono molto probabilmente dovuto disponibilità delle risorse, i cicli riproduttivi ed il comportamento ospite.

Lo sforzo nutrizionale durante i periodi di penuria delle risorse è stato implicato nello spargimento di altri virus del pipistrello. Inoltre, gli effetti differiscono dalle specie del pipistrello e dalle varianti del virus. Batti la dimensione della colonia, densità e la composizione potrebbe anche pregiudicare la prevalenza del virus cambiando i velociti di trasmissione. Le specie multiple del pipistrello roost spesso insieme. Ciò pregiudica l'infezione virale dei host differenti del pipistrello.

La dimensione e la posizione del posatoio sembrano pregiudicare la probabilità dello straripamento dei virus fra le specie ospite. Se il posatoio è denso, le probabilità dello straripamento sono alte e vice versa. I cicli riproduttivi egualmente influenzano la prevalenza e la trasmissione dei virus nelle colonie del pipistrello. Ci possono essere differenze relative all'età nella predisposizione e nella competenza dell'infezione.

Co-infezioni in pipistrelli

le Co-infezioni con gli agenti patogeni multipli possono influenzare la trasmissione ad altri pipistrelli e host dello straripamento. l'immunità Inter-protettiva dall'infezione dagli agenti patogeni relativi ha potuto diminuire la predisposizione o la trasmissione. Per contro, le alternanze in una risposta immunitaria contro un agente patogeno hanno potuto aumentare la predisposizione e facilitare la trasmissione di un altro. l'Co-infezione dei pipistrelli con i coronaviruses multipli simultaneamente, o la co-circolazione dei genotipi multipli del virus all'interno di un posatoio, potrebbe provocare le interazioni che pregiudicano la sincronizzazione, la posizione e l'intensità di spargimento del virus. 

Diversità genetica ed evoluzione virali

Coronaviruses ha il più grande genoma fra i virus a RNA. Le mutazioni e le ricombinazioni generano la diversità genetica, l'evoluzione virale espandentesi e l'aumento il potenziale per le variazioni nei tipi di celle infettate, l'intervallo ospite e della patogenicità. 

Riconoscimento di ricevitore ospite

Coronaviruses registra la cellula ospite a causa della proteina della punta. Il dominio dell'ricevitore-associazione (RBD) della proteina della punta lega al ricevitore ospite. Enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) di legatura HCoV-NL63, SAR-CoV e SARS-CoV-2.

L'interazione fra RBD ed il ricevitore ospite è come un tasto e un blocco. Le strutture specifiche del virus RBD e dei ricevitori ospite determinano parzialmente la capacità per l'infezione dei host differenti. Quindi, lo straripamento diretto di coronavirus dai pipistrelli ad altri mammiferi quindi sarebbe regolamentato dalle strutture del ricevitore della host-cella e dall'identità virale di RBD. 

L'evoluzione del virus che facilita l'associazione dei ricevitori umani può diminuire l'associazione dei ricevitori originali ospite. Questo spostamento ospite può favorire la trasmissione da uomo a uomo continua ed è caratteristico dei virus pandemici.

La distribuzione del host che i ricevitori all'interno della cella digita dentro un host decide i tessuti che saranno infettati. Ciò urta la patogenesi e la trasmissione. In esseri umani, ACE2 è espresso soprattutto in celle epiteliali di molti tessuti, compreso le vie respiratorie, il rene, il cuore e l'apparato digerente. Di conseguenza, SARS-CoV-2 ha una patologia multisystemic. 

Proteasi ospite

Oltre ai ricevitori, le proteasi ospite sono necessarie attivare la proteina della punta del virus per permettere all'entrata. Questa fenditura può determinare il potenziale virale zoonotico ed il transmissibility da uomo a uomo. Le proteine della punta dei coronaviruses hanno siti multipli di fenditura per le proteasi ospite. La distribuzione e l'attività di queste proteasi differiscono fra i tipi delle cellule e le circostanze fisiologiche. Di conseguenza, i reticoli di espressione delle proteasi egualmente contribuiscono all'intervallo ospite dei coronaviruses.

Fattori che pregiudicano straripamento

le interazioni del Umano-pipistrello differiscono nello spazio, nel tempo, nella natura e nell'intensità. Alcune specie del pipistrello incontrano raramente gli esseri umani, mentre altre hanno frequente contatto. Il cambiamento dell'utilizzazione del territorio, l'agricoltura animale e l'addomesticazione e l'invasione umana nelle terre incolte sono stati collegati all'emergenza delle malattie infettive. I cambiamenti nella qualità habitat dei pipistrelli' possono anche pregiudicare la loro salubrità globale e circolazione virale dovuto lo sforzo. La disponibilità bassa dell'alimento mediata tramite mutamento climatico e disboscamento egualmente aumenta lo spargimento virale. È osservato che il coronavirus che sparge nei pipistrelli a ferro di cavallo è più alto dai nei paesaggi dominati da umana che nei paesaggi naturali.

 Ulteriormente, il commercio legale ed illegale della fauna selvatica provoca il trasporto dei virus sopra le distanze lunghe con i host che sono tenuti nelle circostanze stressanti ed antigieniche, nello spargimento e nella trasmissione probabilmente aumentanti.

Straripamento pipistrello--umano diretto

Non c'è prova concludente delle infezioni pipistrello--umane dirette dello straripamento dai coronaviruses. Ciò è probabilmente dovuto sorveglianza insufficiente piuttosto che ad un'assenza vera di straripamenti. Le infezioni si presentano nelle zone rurali o nei paesi della basso risorsa, in cui i contatti del umano-pipistrello potrebbero essere comuni possibilmente vada inosservato. Inoltre, le infezioni da alcuni coronaviruses del pipistrello hanno potuto essere asintomatiche in esseri umani o hanno potuto essere confuse altre malattie comuni. 

Molto poche esposizioni umane piombo all'infezione e perfino a meno ad ulteriore trasmissione. Gli studi indicano che questi virus non stanno spargendo efficientemente fra gli esseri umani. 

Straripamento tramite i host intermedi

Altri animali possono offrire le occasioni della trasmissione di coronavirus dai pipistrelli agli esseri umani. Infettato una volta dai pipistrelli, gettare un ponte sui host può promuovere la diffusione del virus agli esseri umani attraverso l'esposizione aumentata o gli alti caricamenti virali. Ciò piombo ad un'più alta probabilità dell'esposizione umana alle dosi contagiose dei virus. Inoltre, gettare un ponte sui host può anche permettere all'evoluzione virale che provoca la nuova o capacità zoonotica migliorata. 

Le circostanze ecologiche ed evolutive che hanno facilitato lo straripamento di SARS-CoV-2 rimangono sconosciute. Il primo evento della trasmissione SARS-CoV-2 può accadere direttamente dai pipistrelli o tramite un host gettante un ponte. Molto probabilmente, era una trasmissione pipistrello--umana diretta.

Gli esseri umani possono anche fungere da gettare un ponte sui host. Gli esseri umani hanno infettato i caponi nazionali ed i cani con SARS-CoV-2, potenzialmente sostituto come bacini idrici per le nuove varianti. Questa prova della zoonosi o dello spillback inversa richiede ulteriore ricerca di illustrare il potenziale di altre specie di animale selvatico di trasformarsi in in nuovi bacini idrici virali.

Journal reference:
Dr. Shital Sarah Ahaley

Written by

Dr. Shital Sarah Ahaley

Dr. Shital Sarah Ahaley is a medical writer. She completed her Bachelor's and Master's degree in Microbiology at the University of Pune. She then completed her Ph.D. at the Indian Institute of Science, Bengaluru where she studied muscle development and muscle diseases. After her Ph.D., she worked at the Indian Institute of Science, Education, and Research, Pune as a post-doctoral fellow. She then acquired and executed an independent grant from the DBT-Wellcome Trust India Alliance as an Early Career Fellow. Her work focused on RNA binding proteins and Hedgehog signaling.

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