O surto de coronavarus levanta a questão: por que os varus dos morcegos são tão mortais?
Nãoépor acaso que alguns dos piores surtos de doenças virais nos últimos anos - SARS, MERS, Ebola, Marburg e provavelmente o recanãm-chegado 2019 -nCoV varus - se originaram em morcegos.
A raposa negra australiana éum reservata³rio do varus Hendra, que
pode ser transmitido a cavalos e a s vezes a humanos.
Crédito: Linfa Wang, Universidade Duke
Nãoépor acaso que alguns dos piores surtos de doenças virais nos últimos anos - SARS, MERS, Ebola, Marburg e provavelmente o recanãm-chegado 2019 -nCoV varus - se originaram em morcegos.
Um novo estudo da Universidade da Califa³rnia, Berkeley, descobriu que a feroz resposta imune dos morcegos aos varus pode levar os varus a se replicarem mais rapidamente, de modo que, quando pulam para mamaferos com sistemas imunológicos comuns, como seres humanos, os varus causam estragos mortais.
Foi demonstrado que alguns morcegos - incluindo aqueles conhecidos por serem a fonte original de infecções humanas - hospedam sistemas imunológicos que são perpetuamente preparados para montar defesas contra varus. A infecção viral nesses morcegos leva a uma resposta rápida que mura o varus para fora das células. Embora isso possa proteger os morcegos de serem infectados com altas cargas virais, incentiva esses varus a se reproduzirem mais rapidamente em um host antes que uma defesa possa ser montada.
Isso faz dos morcegos um reservata³rio exclusivo de varus de rápida reprodução e altamente transmissaveis. Enquanto os morcegos podem tolerar varus como esses, quando esses varus se movem para animais que não possuem um sistema imunológico de resposta rápida, os varus rapidamente sobrecarregam seus novos hospedeiros, levando a altas taxas de mortalidade.
"Alguns morcegos são capazes de montar essa resposta antiviral robusta, mas também a equilibram com uma resposta anti-inflamata³ria", disse Cara Brook, bolsista de pa³s-doutorado na Universidade de Berkeley e autor do estudo. "Nosso sistema imunológico geraria inflamação generalizada se tentasse essa mesma estratanãgia antiviral. Mas os morcegos parecem ser adequados para evitar a ameaça da imunopatologia".
Os pesquisadores observam que perturbar o habitat dos morcegos parece estressar os animais e os faz lana§ar ainda mais varus em sua saliva, urina e fezes que podem infectar outros animais.
O morcego egapcio, Rousettus aegyptiacus, éo hospedeiro do varus Marburg,
que pode infectar macacos e atravessar seres humanos para causar
uma febre hemorra¡gica mortal. Crédito: Victor Corman
"Ameaa§as ambientais elevadas aos morcegos podem aumentar a ameaça de zoonose", disse Brook, que trabalha com um programa de monitoramento de morcegos financiado pela DARPA (Agência de Projetos de Pesquisa Avana§ada de Defesa dos EUA) que estãoatualmente em andamento em Madagascar, Bangladesh, Gana e Austra¡lia. O projeto, Bat One Health, explora a ligação entre a perda de habitat de morcegos e a propagação de varus de morcegos em outros animais e seres humanos.
"O ponto principal éque os morcegos são potencialmente especiais quando se trata de hospedar varus", disse Mike Boots, ecologista de doenças e professor de biologia integrativa da UC Berkeley. "Nãoéaleata³rio que muitos desses varus sejam provenientes de morcegos. Os morcegos nem sequer estãointimamente relacionados a nós, portanto, não esperamos que eles hospedem muitos varus humanos. Mas este trabalho demonstra como o sistema imunológico dos morcegos pode levar a virulência. que supera isso. "
O novo estudo de Brook, Boots e seus colegas foi publicado este maªs na revista eLife .
Boots e o colega da UC Berkeley, Wayne Getz, estãoentre os 23 co-autores chineses e americanos de um artigo publicado na semana passada na revista EcoHealth que defende uma melhor colaboração entre cientistas americanos e chineses que estãofocados na ecologia de doenças e infecções emergentes.
Va´os vigorosos levam a uma vida útil mais longa - e talvez tolera¢ncia viral
"a‰ realmente importante entender a trajeta³ria de uma infecção para prever a emergaªncia, a disseminação e a transmissão"
 Brook
Geralmente, atividade física vigorosa e altas taxas metaba³licas levam a danos mais altos nos tecidos devido ao acaºmulo de moléculas reativas, principalmente radicais livres. Mas, para permitir o va´o, os morcegos parecem ter desenvolvido mecanismos fisiola³gicos para limpar eficientemente essas moléculas destrutivas.
Isso tem o benefacio colateral de limpar eficientemente as moléculas prejudiciais produzidas pela inflamação de qualquer causa, o que pode explicar a vida útil excepcionalmente longa dos morcegos. Animais menores, com batimentos cardaacos e metabolismo mais rápidos, geralmente tem vida útil mais curta do que animais maiores, com batimentos cardaacos mais lentos e metabolismo mais lento, provavelmente porque o metabolismo alto leva a radicais livres mais destrutivos. Mas os morcegos são aºnicos em ter uma vida útil muito maior do que outros mamaferos do mesmo tamanho: alguns morcegos podem viver 40 anos, enquanto um roedor do mesmo tamanho pode viver dois anos.
Essa rápida redução da inflamação também pode ter outra vantagem: reduzir a inflamação relacionada a resposta imune antiviral. Um truque essencial do sistema imunológico de muitos morcegos éa liberação de uma molanãcula sinalizadora chamada interferon-alfa, que diz a outras células para "equipar as estações de batalha" antes que o varus invada.
Brook estava curiosa para saber como a rápida resposta imune dos morcegos afeta a evolução dos varus que eles hospedam, então ela conduziu experimentos em células cultivadas de dois morcegos e, como controle, de um macaco. Um morcego, o morcego egapcio (Rousettus aegyptiacus), um hospedeiro natural do varus Marburg, requer um ataque viral direto antes de transcrever seu gene interferon-alfa para inundar o corpo com interferon. Essa técnica éum pouco mais lenta que a da raposa-voadora australiana (Pteropus alecto), um reservata³rio do varus Hendra, que épreparado para combater infecções por varus com RNA interferon-alfa que étranscrito e pronto para se transformar em proteana. A linha celular do macaco verde africano (Vero) não produz interferon.
Quando desafiados por varus que imitam o Ebola e Marburg, as diferentes respostas dessas linhas celulares foram impressionantes. Enquanto a linhagem verde dos macacos foi rapidamente dominada e eliminada pelos varus, um subconjunto das células do bastão rousette isolou-se com sucesso da infecção viral, graças ao aviso prévio do interferon.
Nas células de raposa voadora negra australiana, a resposta imune foi ainda mais bem-sucedida, com a infecção viral diminuindo substancialmente sobre a da linhagem celular de rousette. Além disso, essas respostas ao interferon de morcego pareciam permitir que as infecções durassem mais.
"Pense nos varus de uma monocamada celular como um fogo queimando atravanãs de uma floresta. Algumas comunidades - células - tem cobertores de emergaªncia, e o fogo élavado sem prejudica¡-los, mas no final do dia vocêainda tem brasas em brasa. sistema - ainda existem algumas células virais ", afirmou Brook. As comunidades sobreviventes de células podem se reproduzir, fornecendo novos alvos para o varus e criando uma infecção fumegante que persiste por toda a vida útil do morcego.
Brook e Boots criaram um modelo simples do sistema imunológico dos morcegos para recriar seus experimentos em um computador.
"Isso sugere que ter um sistema de interferon realmente robusto ajudaria esses varus a persistir dentro do host", afirmou Brook. "Quando vocêtem uma resposta imunola³gica mais alta, obtanãm essas células protegidas contra infecções, para que o varus possa aumentar sua taxa de replicação sem causar danos ao hospedeiro. Mas quando ele se espalha para algo como um humano, nosnão ' não temos o mesmo tipo de mecanismo antiviral e poderaamos experimentar muita patologia ".
Os pesquisadores observaram que muitos dos varus morcegos saltam para os seres humanos atravanãs de um intermediário animal. A SARS chegou aos humanos atravanãs da civeta da palma asia¡tica; MERS via camelos; Ebola atravanãs de gorilas e chimpanzanãs; Nipah via porcos; Hendra atravanãs de cavalos e Marburg atravanãs de macacos verdes africanos. No entanto, esses varus ainda permanecem extremamente virulentos e mortais ao dar o salto final nos seres humanos.
Brook e Boots estãoprojetando um modelo mais formal de evolução da doença em morcegos , a fim de entender melhor a disseminação de varus em outros animais e humanos.
"a‰ realmente importante entender a trajeta³ria de uma infecção para prever a emergaªncia, a disseminação e a transmissão", afirmou Brook.