Proč jsou netopýři úrodnou půdou pro smrtelné nemoci jako Ebola nebo SARS? 4.63/5 (177)

Netopýři jsou na rozdíl od jiných savců zdrojem mnoha smrtelných nemocí. Evoluční triky a divoký imunitní systém z nich činí perfektní hostitele.

Viry přenášené netopýry, vynikají neobvyklou nakažlivostí a ničivými schopnostmi. V současné době se mnoho vědců přiklání k tomu, že i epidemie COVID19 má svůj původ u těchto chlupatých a okřídlených savců.

Co z nich dělá ohniska smrtelných nemocí?

Zoonotické nákazy jsou nemoci, které se šíří ze zvířat na člověka. Netopýři jsou rezervoárem zoonotických virů, které u mnoha lidí v posledních desetiletích vyvolávají hrůzu kvůli vysoké nakažlivosti a smrtnosti. Ebola, SARS, Marburg, Nipah a v současné době celosvětová epidemie COVID19 – všechny tyto nákazy míří k jedinému savci schopnému letu. Netopýři představují zcela unikátní skupinu v říši zvířat. Existuje více než 1400 různých druhů netopýrů a vyskytují se téměř ve všech koutech světa. Tvoří kolem 20% všech druhů savců. Mají velmi málo přirozených predátorů a jejich délka života je vzhledem k tělesné velikosti mimořádně dlouhá. Někteří netopýři žijí i 40 let.

Unikátní netopýří metabolismus

Netopýr je jediným savcem schopným létat a podle současných studií to vypadá, že adaptace jejich metabolismu, které jim v průběhu evoluce vytvořili schopnost létat, jim zároveň poskytly vysoce funkční imunitní systém. Genetické srovnání desítek druhů savců ukazuje, že netopýři mají vysoce modifikované verze genů zodpovědných za přeměnu jídla na energii. Lepší energetická účinnost povzbudila jejich předky, aby přešli od klouzání v korunách stromů, stejně jako moderní létající veverky, k aktivnímu mávání rukama.
„Klouzání nevyžaduje obrovské množství energie, ale když začnete mávat rukama, začnete potřebovat víc,“ řekl David Irwin, evoluční biolog University of Toronto. “Změny v syntéze energie musí proběhnout dobře, než se dostanete k trvalému letu.”
Metabolismus netopýrů je pro své zvláštnosti předmětem výzkumů již dlouhou dobu. Jde o poměrně složitou problematiku nicméně podstatou je fungování mitochondrií, které přeměňují kyslík a živiny na energii.
K tomu, aby netopýři dokázali létat, potřebují třikrát až pětkrát více energie než ostatní savci jejich velikosti. Vědci studují fyzikální strukturu enzymů produkovaných mitochondriemi netopýrů, aby zjistili, co je činí tak účinnými. Tyto poznatky mohou být nakonec aplikovány na metabolické poruchy, jako je obezita a diabetes. Možná nám to umožní lepší pochopení toho, jak zefektivnit náš vlastní energetický systém.

Divoká imunita

Právě s jedinečným metabolismem netopýřího těla souvisí i funkce jejich imunitního systému. Někdy se o imunitním systému netopýrů mluví jako o divoké imunitě. Velmi jednoduše řečeno imunitní systém netopýrů je vysoce funkční a proto viry, které pronikají do jejich organismu se musí adaptovat mnohem rychleji než by tomu bylo u jiných hostitelů. Tento mechanismus má tendenci produkovat viry mnohem smrtelnější, než patogeny v jiných tvorech. Když se jeden takový virus přenese na člověka, tak důsledky jsou často alarmující.

“Virus se může replikovat rychleji v netopýrovi, aniž by došlo k poškození netopýra,” říká Cara Brooksová, jedna z hlavních autorů studie. “Ale když se to přenese na něco, co postrádá imunitní systém netopýra, je to mimořádně virulentní.”

Zázračný lék proti stárnutí

Let, jak říká doktorka Brooksová, je „extrémně fyziologicky náročný.“ Aby se netopýři odchýlili od svých pozemských předků, museli si vyvinout nejen křídla, ale také metabolickou rychlost mnohem vyšší než u malých suchozemských savců. U jakéhokoli jiného zvířete – zejména tak malého – by to bylo na úkor kratší délky života, protože zvýšené metabolické hladiny produkují více volných radikálů poškozujících buňku. Netopýři se tomuto pravidlu vymykají, protože dosahují vysokých hodnot metabolismu, jsou malí a přesto mají velmi vysokou délku života. Zdá se jakoby našli zázračný lék proti stárnutí v řadě jejich fyziologických funkcí, které jim snižují stres, opravují poškození DNA a tlumí zánětlivou reakci. Díky tomu se dožívají až 40ti let, zatímco jiní podobně velcí savci mohou žít jen pár let.

Maximální obrana – interferon

Netopýři kombinují tyto evoluční triky s dalším nástrojem: interferonem alfa. Je to protein běžný v savčích imunitních reakcích, používaný k signalizaci dalším buňkám v těle, že se musí opevnit proti bezprostřednímu útoku. “To způsobuje, že další buňky v řadě přecházejí do preventivního stavu,” říká Cara Brooksová, “v podstatě omezuje vstup virů do sousedních buněk a zastavuje postup infekce.” Tato imunitní reakce vyvolaná interferonem také vyvolává zánět, který způsobuje bolestivý pocit, který často doprovází nemoc. Pokud je tato reakce silná a trvá dlouho, tak může vážně poškodit lidské tělo, ale netopýři jsou přizpůsobení k minimalizaci zánětu, a tak může u nich tato interferonová reakce probíhat naprosto extrémním způsobem.
Tým doktorky Brooksové studoval jeden druh australských kaloňů. Zjistili, že tato černá létající liška má rezervy interferonu v neustálém pohotovostním režimu pro boj s infekcí. To umožňuje okamžitou, robustní obranu, která by ovšem přemohla zvířata bez protizápalových mechanizmů netopýra.

Inkubátory nemocí

Jejich robustní obranné mechanismy ve výsledku znamenají, že buňky netopýrů jsou efektivně chráněny před viry. To ovšem neznamená, že viry zmizí. Místo toho přetrvávají v netopýrech snad po celý jejich život – a replikují se rychlostí, která není u jiných druhů vidět. Tak se zrodily některé z nejdivočejších nemocí naší doby. Když se tyto kmeny virů posílené netopýry přelijí do lidské populace, často způsobí v našem organismu více škody než viry z jiných zdrojů. Jak výzkum začíná objasňovat jejich jedinečnou schopnost, doktorka Brooksová doufá, že najde způsoby, jak předpovědět, které druhy pravděpodobně způsobí nejhorší epidemie.

Řešením je jejich ochrana

I když si doktorka Cara Brooksová uvědomuje, že netopýři mohou ohrožovat veřejné zdraví, je opatrná v tom, aby tato stvoření démonizovala. Poznamenává, že ohniska nemocí pocházejících z netopýrů se zdají být stále častější, protože lidé enormě zasahují do jejich přirozeného prostředí, stresují tak zvířata a způsobují, že netopýři produkují více slin, moči a výkalů, které obsahují viry. Tvrdí, že ochrana těchto jedinečných zvířat by mohla prospět jak našemu druhu, tak netopýrům.