Jak groźne wirusy przenoszą się ze zwierząt na ludzi?

W ciągu ostatnich dwóch dekad pojawiło się na świecie wiele groźnych epidemii, takich jak ptasia grypa (H5N1), SARS, Ebola, zespół oddechowy Bliskiego Wschodu, chikungunya, Zika oraz koronawirus z Wuhan. Zauważono, że groźne nowe epidemie mają pewną wspólną cechę, niespotykaną do tej pory. Większość ostatnio pojawiających się infekcji wirusowych jest wywołanych przez patogeny pierwotnie bytujące wśród zwierząt. Na łamach portalu https://globalbiodefense.com/ Richard Bowen (https://theconversation.com/profiles/richard-bowen-951867) i Alan Rudolph (https://theconversation.com/profiles/alan-rudolph-314820), profesorowie biologii z Colorado State University, w artykule Re-Creating Live-Animal Markets in the Lab Lets Researchers See How Pathogens Jump Species piszą o bardzo interesujących badaniach na temat międzygatunkowego przenoszenia się wirusów, co jak się okazuje, ma bardzo złożone drogi i mechanizmy.

Do przenoszenia może dochodzić poprzez bezpośredni kontakt z zakażonym zwierzęciem, spożycie mięsa lub przez owady. Wiele warunków środowiskowych, takich jak temperatura, wilgotność, światło słoneczne, a nawet sezonowe opady deszczu i warunki glebowe może mieć wpływ na przenoszenie patogenów. Autorzy stworzyli w celach badawczych sztuczny rynek analogiczny do azjatyckich rynków, na których sprzedawane są różne zwierzęta, aby móc badać groźne patogeny (https://globalbiodefense.com/2020/02/11/re-creating-live-animal-markets-in-the-lab-lets-researchers-see-how-pathogens-jump-species/). 

file 20200203 41490 1ndvdft660

Autorzy przeprowadzili niezwykły eksperyment, o którym tak piszą: „Na potrzeby naszych badań nad ptasią grypą stworzyliśmy sztuczny ekosystem w laboratorium, w których trzymano razem kaczki, kurczęta, gołębie, krogulce i szczury. Swobodnie komunikowały się one ze sobą, dzieląc dostęp do wspólnej paszy i wody. Jak to ma miejsce na prawdziwych podwórzach, szczury nigdy nie były widziane poza swoimi zamkniętymi gniazdami w ciągu dnia, ale nagrania wideo pokazywały, że w ciemności krążą po pomieszczeniu, kąpią się w basenie wodnym i napastują kaczki. Następnie wprowadziliśmy do pomieszczenia niewielką liczbę zakażonych kaczek i obserwowaliśmy, jak rozprzestrzenia się infekcja.

W innym wariancie badaliśmy przenoszenie się kolejnego wirusa ptasiej grypy pomiędzy kurczętami, przepiórkami, bażantami i królikami trzymanymi w klatkach jak na rynku żywych zwierząt. Dodatkowo wróble i gołębie mogły swobodnie poruszać się po pomieszczeniu i mogły wchodzić w interakcje ze zwierzętami w klatkach. Zgodnie z przewidywaniami ptaki trzymane poniżej tych zarażonych wirusem były bardziej narażone na zakażenie, ponieważ nieczystości spadały w dół. Najbardziej podatne na zakażenie były przepiórki.

Z naszego sztucznego ekosystemu wyłoniły się kluczowe odkrycia. Na przykład byliśmy w stanie wykazać, że wirusy ptasiej grypy przechodzą wśród różnych ptaków i ssaków swobodnie oddziałujących na siebie w sztucznej zagrodzie lub na rynku żywych zwierząt. Stwierdziliśmy, że we wspólnych źródłach wody dochodzi do masowego gromadzenia się wirusa.

Ostatnio stworzyliśmy jeszcze bardziej wyrafinowane, sztuczne ekosystemy, które pozwalają nam modulować temperaturę i wilgotność. Możemy wywoływać w ekosystemie deszcz i wiatr, co pozwala nam na ocenę warunków środowiskowych, które ułatwiają przenoszenie się wirusa.

Jakie wnioski płyną z wykorzystania sztucznych ekosystemów? Nasze badania i ich wyniki wpisują się w koncepcję One Health w odniesieniu do zdrowia publicznego. Koncepcja ta opiera się na założeniu, że zdrowie człowieka jest nierozerwalnie związane ze zdrowiem zwierząt i środowiskiem naturalnym. Zrozumienie przebiegu infekcji u naturalnych żywicieli w ekosystemach, które naśladują rzeczywiste środowiska przenoszenia choroby, jest kluczowe dla rozwoju metod zwalczania chorób u ludzi”. 

Dr n. med. Krystyna Knypl

Źródło: https://globalbiodefense.com/2020/02/11/re-creating-live-animal-markets-in-the-lab-lets-researchers-see-how-pathogens-jump-species/

Źródło fotografii: https://images.theconversation.com/files/313396/original/file-20200203-41490-1ndvdft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip

GdL 3_2020