Летучих мышей часто считают нулевым пациентом для многих смертельных вирусов, опасных для человека, включая Эболу, бешенство и новый коронавирус. Однако летучие мыши могут хорошо переносить вирусы и живут намного дольше, чем другие животные такого же размера.
Профессора биологии Рочестера Вера Горбунова и Андрей Селуянов изучили необычную способность летучих мышей контролировать воспаление, которое является признаком болезни и старения. Ученые выяснили механизмы, лежащие в основе уникальных способностей этих животных, и то, как эти механизмы могут помочь в разработке новых методов лечения заболеваний у людей.
Предполагается, что SARS-CoV-2 возник у летучих мышей до того, как вирус был передан человеку. Несмотря на то, что летучие мыши были носителями, вирус их будто бы не затрагивал. Также ученые задались вопросом, почему среди многообразия видов летучих мышей много долгожителей. Как правило, продолжительность жизни вида коррелирует с его массой тела: чем меньше животное, тем короче его продолжительность жизни и наоборот. Но многие летучие мыши живут от 30 до 40 лет, передает EurekAlert.
«Мы давно интересовались долголетием и устойчивостью к болезням у летучих мышей, но у нас не было времени сидеть и думать об этом. (...) Нахождение в карантине дало нам время обсудить это, и мы поняли, что может быть очень сильная связь между устойчивостью летучих мышей к инфекционным болезням и их долголетием. Мы также поняли, что летучие мыши могут дать подсказки человеческой терапии, используемой для борьбы с болезнями», – говорит Горбунова.
В разное время другие биологи исследовали иммунные реакции у летучих мышей и их долголетие, однако до статьи Горбуновой и Селуянова никто не объединял эти два явления.
Отмечается, что воспаление является отличительной чертой процесса старения и связанных с возрастом заболеваний, включая рак, болезнь Альцгеймера и сердечно-сосудистые заболевания. Вирусы, в том числе COVID-19, являются одним из факторов, вызывающих воспаление.
«С COVID-19 воспаление становится слабым, и это может быть воспалительная реакция, которая убивает пациента в большей степени, чем сам вирус. (...) Иммунная система человека работает так: как только мы заражаемся, наш организм издает тревогу, и у нас появляется жар и воспаление. Цель состоит в том, чтобы убить вирус и бороться с инфекцией, но это также может быть пагубной реакцией, так как наши тела слишком остро реагируют на угрозу», – пояснила Горбунова.
Однако летучие мыши устроены по-другому. В отличие от людей, у них есть специальные механизмы, снижающие репликацию вируса и ослабляющие иммунный ответ на вирус. В результате получается благоприятный баланс: их иммунная система контролирует вирусы, но в то же время не вызывает сильного воспалительного ответа.
Авторы исследования полагают, что одним из факторов возникновения такой способности у летучих мышей может стать их полет. Летучие мыши – единственные млекопитающие, обладающие способностью летать, для чего необходимо, чтобы они адаптировались к быстрому повышению температуры тела, внезапным скачкам обмена веществ и молекулярному повреждению. Эти факторы могут также помочь в борьбе с болезнью.
Другим фактором может быть их окружение, так как многие виды летучих мышей живут в больших плотных колониях и висят близко друг к другу на потолках пещер или на деревьях. Такое расположение благоприятно сказывается на передаче вируса и других патогенных микроорганизмов.
«Летучие мыши постоянно подвергаются воздействию вирусов. Они всегда вылетают и приносят что-то новое в пещеру или гнездо и переносят вирус, потому что живут в такой непосредственной близости друг от друга», – отмечает Селуянов.
Таким образом, иммунная система летучих мышей постоянно вынуждена бороться с патогенами.
«Обычно самым сильным фактором развития новых черт является гонка вооружений с патогенами. Борьба со всеми этими вирусами может повлиять на иммунитет и долголетие летучих мышей», – считает Горбунова.
Способности летучих мышей противостоять вирусу формировались в ходе эволюции тысячи лет.
Биологи также признали, что старение, вероятно, играет неблагоприятную роль в реакциях людей на COVID-19.
«У COVID-19 такой же патогенез у пожилых людей. Возраст является одним из важнейших факторов между жизнью и смертью. Мы должны рассматривать старение как единый процесс, а не просто лечить отдельные симптомы», – отмечает Горбунова.
Ученые надеются, что изучение иммунной системы летучих мышей позволит разработать новую терапию для человека, чтобы бороться с болезнями и старением. Например, летучие мыши мутировали или полностью уничтожили несколько генов, которые участвуют в воспалении. На основании этого, ученые могут разработать препараты для подавления этих генов у людей.
«У людей есть две возможные стратегии, если мы хотим предотвратить воспаление, жить дольше и избегать смертельных последствий таких заболеваний, как COVID-19. Один из них – не подвергаться никаким вирусам, но это не практично. Второй – регулировать нашу иммунную систему, как летучие мыши», – уточнила Горбунова.
Вера Горбунова – профессор биологии Университета Рочестера и один из директоров Рочестерского исследовательского центра по проблемам старения. Изучает механизмы долголетия и стабильности генома. Степень бакалавра Горбунова получила в Санкт-Петербургском государственном университете, обучение продолжила в Израиле.
Ее супруг Андрей Селуянов также изучает долголетие в Рочестерском университете.
Ранее ученые из Сингапура предупредили о появлении в ближайшее десятилетие еще одной коронавирусной инфекции, которая также будет передаваться от животных людям.