Летучие мыши, вторжение в природу и новые пандемии. Часть 1

Истоки пандемии нового коронавируса принято видеть в контакте с заражёнными животными на рынке в Ухане. Но подобные рынки – далеко не единственное место, где носители опасных вирусов встречаются с людьми и другими животными, не имеющими иммунитета к таким инфекциям. Контакты людей с новыми вирусами и, соответственно, вспышки заболеваний связываются, в том числе, с «растущим вторжением человека в дикую природу, изменением ландшафтов». Что именно стоит за этими словами? Как вмешательство людей в природу влияет на появление новых пандемий?

Разбираться с этим вопросом мы будем на примере эпидемий, распространившихся от летучих мышей. Для обзора мы выполнили систематический поиск литературы в базе данных научных публикаций Scopus и нашли публикации, посвящённые летучим мышам как носителям вирусов. (Описание данных и визуализацию научной карты смотрите на странице 3 обзора.) 

Результаты поиска разбиваются на блоки в соответствии с основными группами вирусов, переносчиками которых являются летучие мыши. Помимо вирусов бешенства и гриппа, это коронавирусы, вызывающие острые респираторные синдромы; филовирусы, такие как Эбола и Марбург, вызывающие геморрагическую лихорадку; и генипавирусы, такие как Хендра и Нипах, приводящие к опасному энцефалиту.

Оказалось, что дискуссия про воздействие человека на природу и про следующее за этим распространение новых вирусов уже давно идёт в научной литературе – в связи с генипавирусами.

Это неудивительно, поскольку вызванные генипавирусами вспышки заболеваний произошли раньше, чем знаменитые эпидемии коронавирусов.  Так, генипавирус Хендра впервые был замечен в Австралии в 1995 г., генипавирус Нипах – в Малайзии в 1998-9 гг. (Mackenzie et al. 2001).

С точки зрения передачи вируса, важная разница в том, что коронавирусы живут в летучих мышах, тогда как генипавирусы распространяются крыланами, или летучими лисицами (Рисунок 1). Это два разных подотряда отряда рукокрылых. Отличаются они, в частности, размером и рационом. Летучие мыши – небольшие и в основном насекомоядные, хотя среди них встречаются и хищники, и вампиры. Летучие лисицы в размахе крыльев достигают полутора метров, а питаются фруктами, нектаром, пыльцой и реже – насекомыми. (Запомним отличия в рационе, поскольку пища – это важный канал распространения инфекций.)

• 

• 

В обзоре мы используем термин «рукокрылые» и более распространённое название «летучие мыши» как равнозначные. Когда речь будет заходить о крыланах или специфических видах летучих мышей, мы будем отмечать это отдельно.
В основном мы будем обсуждать случаи распространения генипавирусов, которые переносятся крыланами. Там, где это уместно, мы также привлекаем примеры эболавирусов и коронавирусов. Все они обладают пандемическим потенциалом (Luby 2013; Simons et al. 2014). Вызываемые ими заболевания характеризуются высокой смертностью: для энцефалита от вируса Нипах это 40–75% (Singh et al. 2019), для лихорадки Эбола в среднем 50%, а в прошлом – до 90% (Ebola Virus Disease).

Этот обзор разбит на две части. Сегодня мы обсудим, являются ли летучие мыши «исключительно» активными переносчиками вируса, и как события внешней среды влияют на их активность.

Почему всё внимание приковано именно к летучим мышам?

В науке ведётся спор о том, являются ли летучие мыши «исключительными» переносчиками вируса. Одна сторона дискуссии утверждает, что людей наиболее часто инфицируют определённые виды животных, в том числе рукокрылые (Luis et al. 2013). Иными словами, на один вид летучих мышей приходится сравнительно больше зоонозных инфекций, чем на один вид любых других животных.

Оппоненты этой гипотезы считают, что все животные распространяют вирусы в равной степени активно. Различается только видовое разнообразие животных, а вместе с этим – разнообразие переносимых вирусов. Чем больше существует видов какого-то животного и, соответственно, чем больше различных вирусов этот тип животного переносит, тем больше вероятность, что какой-то из вирусов от этой группы животных перекинется на людей.

Именно вторую точку зрения подтверждает апрельская публикация Mollentze and Streicker (2020), основанная на наиболее полном на сегодня массиве данных о связи вирусов и их носителей. Согласно исследованию, рукокрылые почти не отличаются от других животных в том, с какой частотой они передают человеку вирусы определённого типа (за исключением вируса бешенства). Опасность, которую несут животные-переносчики, это статистическая закономерность:

Чем больше существует видов одного животного, тем больше разных вирусов эти животные переносят, и, соответственно, тем больше вирусов передаётся от них людям. Летучие мыши – не исключение.

На Рисунке 2 видно, что эта закономерность сохраняется для разных видов животных. Больше всего разнообразных видов среди грызунов, и они же – самые активные переносчики вирусов людям. Видов летучих мышей примерно в два раза меньше, поэтому и вирусов они переносят пропорционально меньше, и человеку от них передаётся меньше болезней.

• 

• 

Хотя летучие мыши, по-видимому, не исключительны в смысле передачи вируса человеку, с физиологической и экологической точек зрения они необыкновенно предрасположены к переносу вирусов.

У рукокрылых очень сильная иммунная система, предположительно, связанная с их уникальной среди млекопитающих способностью к длительному полёту (O’Shea et al. 2014). Поэтому вирусы, попадая в их организм, обычно не вызывают заражения и болезни, а генипавирусы, вероятно, даже почти не реплицируются – то есть редко размножаются, поражая новые клетки (Halpin et al. 2011). При этом инфекции остаются в организме, не проявляясь.

Кроме того, рукокрылые спят в пещерах, где иногда собираются тысячи особей разных видов, и если кто-то из них болеет, то заразиться могут очень много мышей. Тем более, что в пещерах мыши живут очень плотно, нависая друг над другом и, соответственно, орошая друг друга заражёнными биологическими жидкостями. В такой опасной среде каждый отдельный контакт с вирусом редко приводит к заражению, однако когда очень многие особи распространяют вирус, шанс заразиться возрастает многократно (Plowright et al. 2015).

В свою очередь, вирусы в ходе эволюции адаптировались к сильным иммунным защитам рукокрылых (см. обзор в Calisher et al. 2006). Бытует гипотеза, хотя и не проверенная экспериментально, что в силу такой адаптации инфекция оказывается очень серьёзной и даже смертельной, когда передаётся от летучих мышей другим переносчикам или человеку (Luis et al. 2013).

Читайте на странице 2, почему летучие мыши, будучи настолько активными переносчиками вирусов, не слишком часто заражают человека.