123RF
Zwierzęta narażone na infekcję ludzkimi wirusami
Redaktor: Dorota Mirska
Data: 27.03.2024
Źródło: PAP/Paweł Wernicki
| Tagi: | badania genetyczne, wirusy, wirus grypy, SARS-CoV-2, MERS-CoV, zoonozy |
Ludzie mogą zarażać się od zwierząt różnymi chorobami, jednak najnowsze badania wykazują, że zdecydowanie częściej to ludzie zakażają zwierzęta – zarówno udomowione, jak i dzikie. Najczęściej infekują je SARS-CoV-2, MERS-CoV oraz wirus grypy.
W piśmie „Nature Ecology & Evolution” zamieszczono wyniki badania analizy genomów wirusów przeprowadzone przez zespół naukowców z University College London.
Autorom badania udało się zidentyfikować prawie 13 tys. linii wirusowych i 3 tys. przeskoków między gatunkami. Większość dotyczyła przeniesienia infekcji z jednego gatunku zwierzęcia na inny.
Spośród 600 przeskoków z udziałem ludzi 64 proc. przypadków dotyczyła przeniesienia infekcji z ludzi na zwierzęta, a nie odwrotnie. Choć autorzy nie spodziewali się takiego wyniku, biorąc pod uwagę wielomiliardową liczebność i wszechobecność ludzkiej populacji, wirus rozprzestrzeniający się wśród ludzi ma bardzo dużo możliwości przedostania się do wielu innych gatunków na całym świecie, podczas gdy wirus krążący tylko w jednym gatunku innym niż człowiek będzie miał ich znacznie mniej.
Najczęściej zwierzęta zarażają SARS-CoV-2, MERS-CoV i wirus grypy
Jak wykazali autorzy, wirusy najczęściej przenoszone na inne zwierzęta przez ludzi to SARS-CoV-2, MERS-CoV oraz wirus grypy. Już wcześniejsze badania wskazywały, że SARS-CoV-2 przeniósł się z ludzi na zwierzęta domowe, zwierzęta z ogrodów zoologicznych, zwierzęta hodowlane, takie jak norki, oraz na zwierzęta dzikie, takie jak jeleń wirginijski.
Nawet jednak po wykluczeniu z analizy SARS-CoV-2, MERS-CoV i grypy okazało się, że w 54 proc. przypadków zakażenie przeniosło się z ludzi na inne zwierzęta.
Zakażenia pochodzące od ludzi są szczególnie niebezpieczne dla wielu zagrożonych gatunków zwierząt. Na przykład w Ugandzie kilka dzikich szympansów zginęło z powodu epidemii ludzkiego metapneumowirusa i ludzkiego respirowirusa.
Coraz więcej zmian genetycznych
Odkrycia pokazują również, że międzygatunkowe infekcje są powiązane ze wzrostem zmian genetycznych, czyli mutacji w wirusach, w porównaniu z ich powolną, ciągłą ewolucją w przypadku pojedynczego żywiciela. Wirusy muszą bowiem się przystosować, aby lepiej wykorzystać swoich nowych żywicieli. Te wirusy, które już infekują wiele różnych gatunków, wykazują słabsze sygnały procesu adaptacyjnego.
Pozwala to sądzić, że mogą posiadać cechy, które czynią je z natury bardziej zdolnymi do infekowania zróżnicowanego zakresu żywicieli, podczas gdy inne wirusy mogą wymagać bardziej rozległych adaptacji do zakażania nowych gatunków żywicieli.
Zakażone zwierzęta – nowe problemy dla ludzi
– Kiedy zwierzęta zakażają się wirusami od ludzi, może to nie tylko zaszkodzić zwierzęciu i potencjalnie stanowić zagrożenie dla ochrony gatunku, ale również spowodować nowe problemy dla ludzi, wpływając na bezpieczeństwo żywnościowe w przypadku konieczności uboju dużej liczby zwierząt gospodarskich w celu zapobieżenia epidemii, jak miało to miejsce w ostatnich latach w przypadku szczepu ptasiej grypy H5N1. Dodatkowo, jeśli wirus przenoszony przez ludzi zainfekuje nowy gatunek zwierzęcia, wirus może nadal się rozwijać, nawet jeśli zostanie wykorzeniony wśród ludzi, lub nawet wyewoluować nowe adaptacje, zanim ponownie zainfekuje ludzi – powiedział główny autor badania, doktorant Cedric Tan z UCL Genetics Institute i Francis Crick Institute.
– Zrozumienie, w jaki sposób i dlaczego wirusy ewoluują, aby przenieść się na różnych żywicieli w szerszym drzewie życia, może pomóc nam dowiedzieć się, w jaki sposób pojawiają się nowe choroby wirusowe u ludzi i zwierząt – zaznaczył.
Jak podkreślił współautor badań, profesor Francois Balloux z Instytutu Genetyki UCL, ludzi należy postrzegać raczej jako pojedynczy węzeł w rozległej sieci żywicieli wymieniających w nieskończoność patogeny, a nie siedlisko zarazków odzwierzęcych.
– Badając i monitorując przenoszenie wirusów między zwierzętami i ludźmi, w obu kierunkach, możemy lepiej zrozumieć ewolucję wirusów i, miejmy nadzieję, być lepiej przygotowani na przyszłe wybuchy i epidemie nowych chorób – stwierdził.
Autorom badania udało się zidentyfikować prawie 13 tys. linii wirusowych i 3 tys. przeskoków między gatunkami. Większość dotyczyła przeniesienia infekcji z jednego gatunku zwierzęcia na inny.
Spośród 600 przeskoków z udziałem ludzi 64 proc. przypadków dotyczyła przeniesienia infekcji z ludzi na zwierzęta, a nie odwrotnie. Choć autorzy nie spodziewali się takiego wyniku, biorąc pod uwagę wielomiliardową liczebność i wszechobecność ludzkiej populacji, wirus rozprzestrzeniający się wśród ludzi ma bardzo dużo możliwości przedostania się do wielu innych gatunków na całym świecie, podczas gdy wirus krążący tylko w jednym gatunku innym niż człowiek będzie miał ich znacznie mniej.
Najczęściej zwierzęta zarażają SARS-CoV-2, MERS-CoV i wirus grypy
Jak wykazali autorzy, wirusy najczęściej przenoszone na inne zwierzęta przez ludzi to SARS-CoV-2, MERS-CoV oraz wirus grypy. Już wcześniejsze badania wskazywały, że SARS-CoV-2 przeniósł się z ludzi na zwierzęta domowe, zwierzęta z ogrodów zoologicznych, zwierzęta hodowlane, takie jak norki, oraz na zwierzęta dzikie, takie jak jeleń wirginijski.
Nawet jednak po wykluczeniu z analizy SARS-CoV-2, MERS-CoV i grypy okazało się, że w 54 proc. przypadków zakażenie przeniosło się z ludzi na inne zwierzęta.
Zakażenia pochodzące od ludzi są szczególnie niebezpieczne dla wielu zagrożonych gatunków zwierząt. Na przykład w Ugandzie kilka dzikich szympansów zginęło z powodu epidemii ludzkiego metapneumowirusa i ludzkiego respirowirusa.
Coraz więcej zmian genetycznych
Odkrycia pokazują również, że międzygatunkowe infekcje są powiązane ze wzrostem zmian genetycznych, czyli mutacji w wirusach, w porównaniu z ich powolną, ciągłą ewolucją w przypadku pojedynczego żywiciela. Wirusy muszą bowiem się przystosować, aby lepiej wykorzystać swoich nowych żywicieli. Te wirusy, które już infekują wiele różnych gatunków, wykazują słabsze sygnały procesu adaptacyjnego.
Pozwala to sądzić, że mogą posiadać cechy, które czynią je z natury bardziej zdolnymi do infekowania zróżnicowanego zakresu żywicieli, podczas gdy inne wirusy mogą wymagać bardziej rozległych adaptacji do zakażania nowych gatunków żywicieli.
Zakażone zwierzęta – nowe problemy dla ludzi
– Kiedy zwierzęta zakażają się wirusami od ludzi, może to nie tylko zaszkodzić zwierzęciu i potencjalnie stanowić zagrożenie dla ochrony gatunku, ale również spowodować nowe problemy dla ludzi, wpływając na bezpieczeństwo żywnościowe w przypadku konieczności uboju dużej liczby zwierząt gospodarskich w celu zapobieżenia epidemii, jak miało to miejsce w ostatnich latach w przypadku szczepu ptasiej grypy H5N1. Dodatkowo, jeśli wirus przenoszony przez ludzi zainfekuje nowy gatunek zwierzęcia, wirus może nadal się rozwijać, nawet jeśli zostanie wykorzeniony wśród ludzi, lub nawet wyewoluować nowe adaptacje, zanim ponownie zainfekuje ludzi – powiedział główny autor badania, doktorant Cedric Tan z UCL Genetics Institute i Francis Crick Institute.
– Zrozumienie, w jaki sposób i dlaczego wirusy ewoluują, aby przenieść się na różnych żywicieli w szerszym drzewie życia, może pomóc nam dowiedzieć się, w jaki sposób pojawiają się nowe choroby wirusowe u ludzi i zwierząt – zaznaczył.
Jak podkreślił współautor badań, profesor Francois Balloux z Instytutu Genetyki UCL, ludzi należy postrzegać raczej jako pojedynczy węzeł w rozległej sieci żywicieli wymieniających w nieskończoność patogeny, a nie siedlisko zarazków odzwierzęcych.
– Badając i monitorując przenoszenie wirusów między zwierzętami i ludźmi, w obu kierunkach, możemy lepiej zrozumieć ewolucję wirusów i, miejmy nadzieję, być lepiej przygotowani na przyszłe wybuchy i epidemie nowych chorób – stwierdził.
