Οι νυχτερίδες βρέθηκαν φορείς νέων ιών έρπητα

Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Scientific Reports, μια ομάδα ερευνητών από την Γουχάν της Κίνας διαπίστωσε ότι διάφορα είδη εντομοφάγων νυχτερίδων στην κεντρική Κίνα είναι φυσικοί ξενιστές ή δεξαμενές β- και γ-ερπητοϊών, με τους ιούς της οικογένειας Herpesviridae να παρουσιάζουν περιορισμούς στο εύρος ξενιστών και η φυλογενετική ανάλυση υποδεικνύει προηγούμενες διασταυρούμενες μεταδόσεις μεταξύ ειδών.

Οι ζωονόσοι αποτελούν ανέκαθεν σοβαρή απειλή για την ανθρώπινη υγεία και την οικονομία, δεδομένου ότι το ανθρώπινο ανοσοποιητικό σύστημα και η παγκόσμια ιατρική τεχνολογία συχνά δεν είναι προετοιμασμένες να καταπολεμήσουν αυτούς τους ιούς που έχουν μεταδοθεί από άλλα ζωικά είδη. Η πανδημία του κορονοϊού 2019 (COVID-19) αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς οι ζωονόσοι επηρεάζουν τις ανθρώπινες ζωές και την παγκόσμια οικονομία.

Παράγοντες όπως η διαβίωση σε μεγάλες ομάδες και η ευρεία εξάπλωση συχνά έχουν ως αποτέλεσμα οι νυχτερίδες να λειτουργούν ως δεξαμενές για διάφορα παθογόνα. Οι γενετικές ομοιότητες μεταξύ των νυχτερίδων και άλλων θηλαστικών, όπως οι άνθρωποι και τα ζώα, έχουν οδηγήσει σε επιδημίες διαφόρων ζωονόσων, όπως ο κορωνοϊός του σοβαρού οξέος αναπνευστικού συνδρόμου (SARS-CoV), οι ιοί Έμπολα, οι ιοί λύσσας και οι ιοί εχιναπαϊών.

Οι ιοί της οικογένειας Herpesviridae έχουν γραμμικό, δίκλωνο δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) με μεγέθη γονιδιώματος που κυμαίνονται από 124 έως 295 ζεύγη κιλοβάσεων (kbp). Αυτοί οι ιοί έχουν βρεθεί σε πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένων μαλακίων, ψαριών, αμφιβίων, ερπετών, πτηνών και θηλαστικών. Οι ερπητοϊοί των θηλαστικών χωρίζονται σε τρεις υποοικογένειες: α-, β- και γ-ερπητοϊούς, και πολλά είδη ανθρώπινων ερπητοϊών, όπως ο κυτταρομεγαλοϊός, ο ιός Epstein-Barr, ο ιός που σχετίζεται με το σάρκωμα Kaposi και οι ανθρώπινοι ερπητοϊοί 6Α, 6Β και 7, είναι γνωστό ότι προκαλούν λοιμώξεις με σοβαρή νοσηρότητα.

Σε αυτή τη μελέτη, οι ερευνητές συνέλεξαν διαφορετικά είδη εντομοφάγων νυχτερίδων από σπηλιές σε διαφορετικές περιοχές γύρω από την πόλη Γουχάν στην επαρχία Χουμπέι και χρησιμοποίησαν μοριακές τεχνικές για να προσδιορίσουν την παρουσία ιών έρπητα σε αυτές τις νυχτερίδες. Τα επιδημιολογικά χαρακτηριστικά των ιών έρπητα που ανιχνεύθηκαν μελετήθηκαν χρησιμοποιώντας φυλογενετικές μεθόδους.

Οι νυχτερίδες αρχικά ταυτοποιήθηκαν με βάση τη μορφολογία τους και στη συνέχεια το γονίδιο του κυτοχρώματος b ενισχύθηκε χρησιμοποιώντας αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) και αλληλουχήθηκε από DNA που εξήχθη από αυτές τις νυχτερίδες για να επιβεβαιωθεί η ταυτοποίηση του είδους. Το γονιδιωματικό DNA που ελήφθη από τον ιστό του ήπατος και του εντέρου χρησιμοποιήθηκε επίσης για την εκτέλεση ενίσχυσης με ένθετη PCR που στοχεύει το γονίδιο της πολυμεράσης DNA dpol σε ερπητοϊούς. Επιπλέον, το γονίδιο της γλυκοπρωτεΐνης Β χρησιμοποιήθηκε για τον περαιτέρω χαρακτηρισμό των ερπητοϊών.

Το Βασικό Εργαλείο Αναζήτησης Τοπικής Στοίχισης, ή BLAST, που παρέχεται από το Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών, χρησιμοποιήθηκε για την απόκτηση δημοσιευμένων αλληλουχιών ιού έρπητα που ήταν οι περισσότερες παρόμοιες με εκείνες που αλληλουχήθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Οι δημοσιευμένες αλληλουχίες και αυτές που ελήφθησαν στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για την κατασκευή φυλογενετικών δέντρων για την κατανόηση των σχέσεων μεταξύ των πρόσφατα ανακαλυφθέντων και των προηγουμένως ταυτοποιημένων ιών έρπητα. Οι αλληλουχίες κυτοχρώματος b που δημιουργήθηκαν για είδη νυχτερίδας χρησιμοποιήθηκαν επίσης για την κατασκευή ενός φυλογενετικού δέντρου ξενιστή για τον προσδιορισμό μοτίβων συσχέτισης μεταξύ ιών έρπητα και των ξενιστών τους.

Η μελέτη εντόπισε τέσσερα στελέχη του γένους Betaherpesvirus και 18 στελέχη του Gammaherpesvirus σε 22 από τις 140 νυχτερίδες που συλλέχθηκαν. Στο είδος νυχτερίδας Rhinolophus pusillus, ή αλλιώς μικρόσωμη νυχτερίδα πεταλοειδούς, η επικράτηση του ιού του έρπητα ήταν 26,3%, ενώ στο είδος μικρονυχτερίδας Myotis davidii ήταν 8,4%. Το πιο συχνά ανιχνευόμενο στέλεχος του γ-έρπητα ήταν το RP701, το οποίο είχε επίσης την υψηλότερη ομοιότητα με τον γ-έρπητα των μηρυκαστικών. Ένα από τα άλλα στελέχη του γ-έρπητα, το MD704, έδειξε την υψηλότερη ομοιότητα με τον γ-έρπητα hedgehog.

Η περιοχή εξάπλωσης του M. davidii εκτείνεται από την κεντρική έως τη βόρεια Κίνα, ενώ το R. pusillus βρίσκεται στην περιοχή Ινδομαλαΐων. Άλλες μελέτες έχουν επίσης εντοπίσει το στέλεχος RP701 του ιού του έρπητα σε νυχτερίδες που βρίσκονται στη νότια Κίνα, υποδεικνύοντας ότι το RP701 είναι ευρέως διαδεδομένο και μοιράζεται έναν κοινό πρόγονο με τον ιό του έρπητα που βρίσκεται στα μηρυκαστικά.

Επιπλέον, τέσσερις β-ιοί έρπητα εντοπίστηκαν στο M. davidii και έδειξαν ομοιότητα 79% έως 83% με γνωστούς β-ιούς έρπητα. Αυτοί οι β-ιοί έρπητα ανήκαν επίσης στην ίδια ομάδα με τους β-ιούς έρπητα που εντοπίστηκαν σε άλλες νυχτερίδες της οικογένειας Vespertilionidae, στην οποία ανήκει το M. davidii. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι νέοι β-ιοί έρπητα μπορεί να έχουν άλλους ξενιστές εκτός από το M. davidii και ότι η στενή επαφή μεταξύ ατόμων διαφορετικών ειδών Vespertilionidae σε αποικίες μπορεί να διευκολύνει τη μετάδοση αυτών των β-ιών έρπητα μεταξύ ειδών.

Συνοπτικά, η μελέτη εντόπισε τέσσερα νέα στελέχη του β-έρπητα και 18 νέα στελέχη του γ-έρπητα σε 22 νυχτερίδες που συλλέχθηκαν από περιοχές γύρω από την Ουχάν. Δύο από τα κοινά στελέχη έχουν ομοιότητες με τους ιούς έρπητα που βρίσκονται σε μηρυκαστικά και σκαντζόχοιρους, υποδεικνύοντας πιθανότητα μετάδοσης σε άλλα θηλαστικά και πιθανές επιδημίες ζωονόσων.

Αυτά τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την ανάγκη για συνεχή επιτήρηση μεγάλων πληθυσμών νυχτερίδων και παρακολούθηση των ιικών δεξαμενών σε αυτούς τους ξενιστές, ώστε να διασφαλιστεί η ετοιμότητα για πιθανές επιδημίες ζωονόσων.