WUMed | SARS-CoV-2: nietoperze przyciąga zielone światło. To zapoczątkowało ciąg zdarzeń, zakończony wybuchem pandemii?
27 marca 2020
Czy wiesz, że...

Bogate w pożywienie Wuhan dla migrujących nietoperzy mogło stać się nowym miejscem zamieszkania. Pochodzące z różnych lokalizacji ssaki mogą przenosić różne szczepy wirusów i infekować pośrednich gospodarzy. Mroźna i sucha zima pomogła wirusom przetrwać w środowisku i ostatecznie znalazła sposoby na przekroczenie bariery gatunkowej, przeskakując na człowieka.

Najbardziej prawdopodobnym naturalnym rezerwuarem koronawirusa SARS-CoV-2 są nietoperze.

Szacunkowo trzy czwarte obecnie występujących u ludzi chorób zakaźnych to wirusowe choroby odzwierzęce, które mają źródło w dzikiej przyrodzie. Ekspansja terytorialna na tereny dotąd niezamieszkałe oznacza coraz bliższy kontakt z dzikimi zwierzętami – również w formie ich konsumpcji, a zatem również ryzyko ekspozycji na nowe patogeny, na które ludzie nie mają odporności.

Badacze stale odkrywają w próbkach nietoperzy kolejne koronawirusy. W ciągu ostatnich 10 lat naukowcy odkryli ich ponad 500. Potencjalnie każdy z nich może przełamać barierę gatunkową i zarażać człowieka.

W ostatnich latach zdarzyło się tak dwukrotnie: wpierw nastąpiło dwukrotne przełamanie bariery międzygatunkowej wirusa SARS-CoV – przeskok z nietoperzy na cywetę, a następnie na człowieka oraz MERS-CoV, kiedy żywicielem pośrednim dla wirusa były wielbłądy.

A jak to było z kornawirusem SARS-CoV-2?

W listopadzie 2019 roku do szpitala w Wuhan zaczęli trafiać pacjenci z problemami układu oddechowego podobnymi do zespołu ostrej niewydolności oddechowej, charakteryzującymi się wysoką śmiertelnością. Sprawa została zgłoszona do WHO w grudniu ubiegłego roku.

Pierwsze tropy prowadziły na bazar w Wuhan, na którym handlowano również żywymi zwierzętami. Pierwsze analizy sugerowały, że źródłem zakażenia są węże.

Bazując na doświadczeniach z epidemią SARS, chińscy naukowcy szybko wyizolowali wirusa i zsekwencjonowali jego genom. Okazało się, że nowy wirus (2019-nCoV) jest genetycznie podobny do wirusa SARS (SARS-CoV) w 79,5%. Ta wiedza pozwoliła naukowcom wnioskować ważne informacje o tym, w jaki sposób wiąże się z komórkami ludzkimi i wnika do nich w celu wytworzenia wielu swoich kopii w procesie replikacji oraz w jaki sposób wirus jest przenoszony od jednej osoby do drugiej.

Wirus robi przeskok

Podczas epidemii SARS w latach 2002-2003, naukowcy poznali budowę białka, które pozwalało wirusowi SARS wiązać się z komórkami człowieka. Wirus nabył zdolności do zakażania ludzi prawdopodobnie w wyniku mutacji w genie kodującym białko S i wnikał za jego pomocą łącząc się z białkiem ACE2 na powierzchni ludzkich komórek.

Wydawało się, że z powodu powinowactwa z SARS: podobieństwa genetycznego, podobnego sposobu transmisji wirusa (droga powietrzna), podobnych objawów (zapalenie płuc), wykorzystywania tego samego receptora do wnikania do ludzkich komórek, będzie można uznać, że mamy do czynienia z tym samym wirusem.

Okazało się jednak, że nowy koronawirus - SARS-CoV-2 jest genetycznie jeszcze bardziej zbliżony do innego koronawirusa - sekwencja wirusa była w około 96% identyczna z koronawirusem ZC45 (bat-SL-CoV ZC45) pierwotnie stwierdzonym u nietoperza z gatunku Rhinolophus affinis.

Jednak wirusy takie jak ZC45, choć podobne do SARS, nie są w stanie zarażać ludzi, ponieważ ich białko S nie jest w stanie związać ludzkiego białka ACE-2 stosowanego przez koronawirusa SARS jako receptor. Białko S wirusa SARS różni się od glikoproteiny S koronawirusa zakażającego nietoperze (bat-SL-CoV ZC45, SL-CoV) przede wszystkim delecją aminokwasów w regionie rozpoznającym receptor (RBD). Delecja (ubytek) ta powoduje niezdolność do oddziaływania wirusa SL-CoV z receptorem ACE2 człowieka i zakażania go.

Ta właściwość ukierunkowała naukowców na tezę, że również w tym przypadku, zanim wirus przełamał barierę gatunkową i przeskoczył na człowieka, wcześniej zaadaptował się do różnych gatunków ssaków.

Dotychczas nie wskazano z całą pewnością, które zwierzę było pośrednim gospodarzem. Najczęściej wskazuje się na szczury bambusowe, węże i pangoliny.

Nietoperze lubią zieleń

Jednak w pewnym momencie całej historii kłopotliwe stało się pochodzenie nietoperzy z gatunku Rhinolophus affinis. Populacja tych ssaków żyjących na wolności znajduje się w prowincji Zhejiang, która jest oddalona o prawie 1000 km od epicentrum pandemii.

Ten fakt stał się przyczynkiem do tworzenia teorii o laboratoryjnym pochodzeniu koronawirusa, który intencjonalnie lub przez przypadek wydostał się z National Biosafety Laboratory, znajdującego się w Wuhan i przystosowanego do pracy z patogenami. Wirusolodzy wykluczyli to jednak uznając, że nic w sekwencji genomu wirusa nie sugeruje, że został on opracowany w laboratorium.

Wyjaśnieniem, skąd wzięły się nietoperze w tym miejscu, mogą być ich zwyczaje migracyjne. Migracje nietoperzy są coroczne i odbywają się jesienią. Ssaki mogą migrować na odległość ponad 1000 kilometrów i latać do obszarów bogatych w owady. Takim atrakcyjnym obszarem łowów nietoperzy poruszających się szlakiem wzdłuż rzeki Jangcy, a być może nawet punktem końcowym migracji nietoperzy, mogło być właśnie Wuhan.

To na co zwracają uwagę badacze jest fakt, że nietoperze przyciąga sztuczne zielone lub czerwone światło. Jest duże prawdopodobieństwo, że wystawione na działanie zielonego światła podczas lotu wzdłuż głównego korytarza migracyjnego, nietoperze przyciągnie takie miejsce. Patrząc na zdjęcia mostu nocą widać rząd świateł.

Pobliski od tego miejsca targ, na którym handluje się dzikimi zwierzętami i żywnością gwarantuje bogactwo pożywienia dla nietoperzy, dla których Wuhan mogło stać się nowym miejscem zamieszkania. Pochodzące z różnych lokalizacji ssaki mogą przenosić różne szczepy wirusów i infekować pośrednich gospodarzy. Mroźna i sucha zima pomogła wirusom przetrwać w środowisku i ostatecznie znalazła sposoby na przekroczenie bariery gatunkowej, przeskakując na człowieka.

Źródła:

A new coronavirus associated with human respiratory disease in China’ by Fan Wu et al. was published in Nature on Monday 3 February 2020

Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China, Lancet, Volume 395, ISSUE 10223, P497-506, February 15, 2020

Potential Factors Influencing Repeated SARS Outbreaks in China, Zhong Sun et al. Int. J. Environ. Res. Public Health 2020, 17, 1633

Evolutionand variationof 2019-novelcoronavirus. Xiong, C.L.; Jiang,L.F.; Chen, Y.; Jiang,Q.W. Biorxiv2020.

Migratory bats are attracted by red light but not by warm-white light: Implications for the protection of nocturnal migrants. Voigt, C.C.; Rehnig, K.; Lindecke, O.; Petersons, G. Ecol. Evol. 2018, 8, 9353–9361

https://www.rynekaptek.pl/farmakologia/sars-cov-2-nietoperze-przyciaga-zielone-swiatlo-to-zapoczatkowalo-ciag-zdarzen-zakonczony-wybuchem-pandemii,36692_2.html

Kontakt

Warszawska Uczelnia Medyczna
im. Tadeusza Koźluka

ul. Bobrowiecka 9, 00-728 Warszawa

INFORMACJE O UCZELNI / REKRUTACJA:  
T: 22 559 21 05
T: 22 559 21 06
T: 22 559 22 35
E: rekrutacja@wumed.edu.pl
Copyright © 2020 - WUMED