Koronavirüs Salgını ile Akıllarda şu soru var: Yarasa Virüsleri Neden Bu kadar Ölümcül?

Son yıllardaki en kötü viral hastalık salgınlarının Çin menşeli ve yarasa kaynaklı. SARS, MERS, Ebola, Marburg ve muhtemelen yeni gelen 2019-nCoV virüsünün yarasalardan kaynaklanması bir tesadüf değil ve ölümcül. Peki ya neden?

Berkeley’deki yeni bir araştırma yarasaların virüslere karşı şiddetli bağışıklık tepkisinin virüslerin daha hızlı çoğalmasına neden olabileceğini, böylece insanlar gibi ortalama bağışıklık sistemleri olan memelilere geçtiklerinde, virüslerin ölümcül hasara yol açtığını ortaya koyuyor.


REKLAM: Antepezo.com “Hijyenik şartlarda, kaliteli ham madde ile ekonomik üretim

Yarasaların Savunma Mekanizmaları Virüslerin Çoğalmasını Sağlıyor

İnsan enfeksiyonlarının orijinal kaynağı olduğu bilinen yarasa türleri, virüslere karşı inanılmaz bir savunma sistemleri var. Bağışıklık sistemleri sürekli olarak bu virüslere hazır. Yarasalardaki viral enfeksiyon, virüsü hücrelerden uzaklaştıran hızlı bir tepkiye yol açar. Bu, yarasaların yüksek viral yüklerle enfekte olmasını önleyebilse de, virüslerin yarasayı konak olarak kullanmasını ve hızlı çoğalmasını sağlıyor.

Yani; yarasaları hızla çoğalan ve oldukça bulaşıcı virüslerin eşsiz bir rezervuarı haline getiren bir savunma sistemleri var.  Yarasalar bu tür virüsleri tolere edebilirken, bu yarasa virüsleri daha sonra hızlı tepki veren bir bağışıklık sistemine sahip olmayan hayvanlara geçtiğinde, virüsler yeni konaklarını hızla boğar ve yüksek ölüm oranlarına yol açar.

UC Berkeley’den doktora sonrası Üyesi ve çalışmanın ilk yazarı Cara Brook, “Bazı yarasalar bu sağlam antiviral yanıtı kullanıyorlar, ancak aynı zamanda anti-inflamasyon yanıtıyla da dengeliyorlar.” Dedi. “Bağışıklık sistemimiz aynı antiviral stratejiyi denerse yaygın inflamasyon yaratacaktır. Ancak yarasalar immünopatoloji tehdidinden kaçınmak için benzersiz bir şekilde uygun görünmektedir.”


Strese Giren Yarasa; İdrar, Dışkı ve Tükrükle Virüs yayıyor

Araştırmacılar, yarasa habitatını bozmanın hayvanları strese soktuğunu ve tükürüklerinde, idrarlarında ve diğer hayvanlara bulaşabilecek dışkılarında daha fazla virüs yaydığını gösteriyor.

Madagaskar, Bangladeş, Gana ve Avustralya’da halen devam etmekte olan DARPA (ABD Savunma Gelişmiş Araştırma Projeleri Ajansı) tarafından finanse edilen bir yarasa izleme programı ile çalışan Brook, “Yarasalara karşı artan çevresel tehditler zoonoz tehdidine katkıda bulunabilir” dedi. Bat One Health projesi, yarasa habitatının kaybı ile yarasa virüslerinin diğer hayvanlara ve insanlara yayılması arasındaki bağlantıyı araştırıyor.

Bir hastalık ekolojisi uzmanı ve UC Berkeley bütünleştirici biyoloji profesörü Mike Boots, “Sonuç olarak, virüsler barındırma konusunda yarasaların potansiyeli çok yüksek” dedi. “Bu virüslerin çoğunun yarasalardan gelmesi rastgele değildir. Yarasalar bizimle yakından ilgili bile değildir, bu yüzden onların birçok insan virüsünü barındırmasını beklemeyiz. Ancak bu çalışma yarasa bağışıklık sistemlerinin virülansı nasıl yönlendirebileceğini göstere bilir.”

Brook, Boots ve meslektaşlarının yeni çalışması bu ay eLife dergisinde yayınlandı .

Boots ve UC Berkeley meslektaşı Wayne Getz, geçen hafta EcoHealth dergisinde yayınlanan ABD ve Çinli bilim adamları arasında hastalık ekolojisi ve ortaya çıkan enfeksiyonlar üzerine daha iyi işbirliği olmasını savunan bir makalenin 23 Çinli ve Amerikalı ortak yazarı arasında yer alıyor.

Güneşin Peşinden Git! O sizi ısıtacaktır…

Kuvvetli uçuş daha uzun kullanım ömrüne ve belki de viral toleransa yol açar

Uçan tek memeli olan yarasalar, uçuş sırasında metabolik hızlarını koşarken benzer büyüklükteki kemirgenlerin elde ettiği gibi iki katına çıkarır.

Genel olarak, güçlü fiziksel aktivite ve yüksek metabolik hızlar, başta serbest radikaller olmak üzere reaktif moleküllerin birikmesine bağlı olarak daha yüksek doku hasarına yol açar. Ancak, uçuşa olanak tanımak için, yarasaların bu yıkıcı molekülleri etkili bir şekilde temizlemek için fizyolojik mekanizmalar geliştirmiş oldukları görülmektedir.

Yarasaların benzersiz uzun ömürlerini açıklayabilen bir neden de iltihaplanmalarla üretilen zararlı molekülleri verimli bir şekilde vücuttan silebilir. Daha hızlı kalp atış hızı ve metabolizması olan daha küçük hayvanlar, muhtemelen daha yüksek kalp atışları ve daha yavaş metabolizması olan daha büyük hayvanlara göre daha kısa ömürlüdür, çünkü yüksek metabolizma daha yıkıcı serbest radikallere yol açar. Ancak yarasalar, aynı büyüklükteki diğer memelilerden çok daha uzun ömürlü olma konusunda benzersizdir: Bazı yarasalar 40 yıl yaşayabilir, aynı boyutta bir kemirgen ise iki yıl yaşayabilir.

Enflamasyonun bu hızlı kabiliyetinin başka bir etkisi olabilir: “antiviral bağışıklık tepkisine bağlı iltihabı yok etmek“. Birçok yarasanın bağışıklık sisteminin önemli bir hilesi, diğer hücrelere bir virüs işgal etmeden önce “savaş istasyonlarını yönetmelerini” söyleyen interferon-alpha adlı bir sinyalleme molekülünün saç tetiği serbest bırakılmasıdır.



Yarasalarda şaşırtıcı interferon etki

Brook, yarasaların hızlı bağışıklık tepkisinin barındırdıkları virüslerin evrimini nasıl etkilediğini merak ediyordu, bu yüzden iki yarasadan ve kontrol olarak bir maymundan kültür hücreleri üzerinde deneyler yaptı. Bir yarasa, Marburg virüsünün doğal bir konakçısı olan Mısır meyve yarasası (Rousettus aegyptiacus), vücudu interferonla doldurmak ve interferon-alfa genini kopyalamak için doğrudan bir viral saldırı gerektirir. Bu teknik, kopyalanan ve proteine ​​dönüşmeye hazır interferon-alfa RNA ile virüs enfeksiyonlarıyla savaşmaya hazırlanan Hendra virüsünün bir rezervuarı olan Avustralya kara uçan tilkisinden (Pteropus alecto) biraz daha yavaştır. Afrika yeşil maymunu (Vero) hücre hattı hiç interferon üretmez.

Ebola ve Marburg’u taklit eden virüsler tarafından zorlandığında, bu hücre hatlarının farklı tepkileri çarpıcıydı. Yeşil maymun hücre çizgisi virüsler tarafından hızla boğulmuş ve öldürülmüşken, rousette yarasa hücrelerinin bir alt kümesi, interferon erken uyarısı sayesinde kendilerini viral enfeksiyondan başarıyla uzaklaştırdı.

Avustralya kara uçan tilki hücrelerinde, bağışıklık tepkisi daha da başarılıydı, viral enfeksiyon, rousette hücre çizgisindekinin üzerinde önemli ölçüde yavaşladı. Ek olarak, bu yarasa interferon tepkilerinin enfeksiyonların daha uzun sürmesine izin verdiği görülmüştür.

“Bir hücre tabakasındaki virüsleri ormandan yanan bir ateş gibi düşünün. Bazı toplulukların – hücrelerin – acil battaniyeleri var ve ateş onlara zarar vermeden yıkıyor, ancak günün sonunda hala yanan kömürleriniz var sistemde – hala bazı viral hücreler var, “dedi Brook. Hayatta kalan hücre toplulukları, virüs için yeni hedefler sağlayarak ve yarasanın ömrü boyunca devam eden bir yanan enfeksiyon oluşturarak üreyebilir.


Yarasa Kendisini Korur ama İnsan Koruyamaz

Brook ve Boots, deneylerini bir bilgisayarda yeniden oluşturmak için yarasaların bağışıklık sistemlerinin basit bir modelini oluşturdu.

Brook, “Bu, gerçekten sağlam bir interferon sistemine sahip olmanın, bu virüslerin konak içinde kalmasına yardımcı olacağını göstermektedir.” Dedi. “Daha yüksek bir bağışıklık tepkisine sahip olduğunuzda, enfeksiyondan korunan bu hücreleri elde edersiniz, böylece virüs aslında ev sahibine zarar vermeden çoğaltma oranını artırabilir. Ama insan gibi bir şeye yayıldığında,  çok fazla patolojik vaka yaşayabiliriz. ”

Araştırmacılar, yarasa virüslerinin çoğunun bir hayvan aracısıyla insanlara bulaştığını belirtti. SARS, Asya palmiye misk kedisiyle insanlara ulaştı; MERS ise develer yoluyla; Goriller ve şempanzeler yoluyla ebola; Domuzlar yoluyla Nipah; Hendra atlar aracılığıyla ve Marburg Afrika yeşil maymunları aracılığıyla; insana bulaştı. Bununla birlikte, bu virüsler insanlara son atlamayı yaptıktan sonra hala aşırı derecede öldürücü ve ölümcül kalmaktadır.

Brook ve Boots, diğer hayvanlara ve insanlara virüs yayılmasını daha iyi anlamak için yarasalar içinde daha resmi bir hastalık gelişimi modeli tasarlıyor. Şu sıralar enfeksiyon gidişatlarını tespit etmeye odaklanmış durumdalar.

Güneşin Peşinden Git! O sizi ısıtacaktır…

Dergi Referansı

Cara E Brook, Mike Boots, Kartik Chandran, Andrew P Dobson, Christian Drosten, Andrea L Graham, Bryan T Grenfell, Marcel A Müller, Melinda Ng, Lin-Fa Wang, Anieke van Leeuwen. Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergenceeLife, 2020; 9 DOI: 10.7554/eLife.48401

Kaynak

Berkeley.edu
ScienceDaily.com