Bakit ang mga paniki ay may napakaraming virus?

Bakit ang mga paniki ay may napakaraming virus?

Sa loob ng ilang linggo noong Marso, kakain si Arinjay Banerjee ng almusal sa 6 a.m. at pagkatapos ay itaboy ang mga walang laman na kalsada ng Toronto patungo sa isang restricted-access na lab. Pagkatapos ay inihanda niya ang kanyang sarili para sa trabaho, nagsuot ng tatlong patong ng guwantes, isang naka-helmet na maskara na may kasamang air-purifying respirator at isang surgical-style na gown.

Ang mahigpit na mga kundisyon sa Toronto lab na iyon - isang antas lamang sa ibaba ng pinaka-secure sa biosafety hierarchy - ay mahalaga. Si Banerjee, isang virologist, ay nasa isang team na nagtatrabaho upang ihiwalay ang SARS-CoV-2, ang virus na nagdudulot ng covid-19, mula sa isa sa mga unang pasyente sa Canada upang makakuha sila ng isang tumalon sa pagbuo ng bakuna.

Si Banerjee ang bat guy. Siya ay may kadalubhasaan sa paghihiwalay ng mga mapanganib na pathogen. At pinag-aralan niya kung paano nakikipag-ugnayan ang mga paniki sa mga virus tulad ng sanhi ng Middle East respiratory syndrome, isa sa daan-daang coronavirus na maaaring kulungan ng mga mammal.

Ang Kwento ng Advertisement ay nagpapatuloy sa ibaba ng advertisement

Ang mga paniki ay naging bagong sikat bilang mga imbakan ng nakamamatay na mga virus. Bilang karagdagan sa pagho-host ng isang ancestral na bersyon ng MERS, na nagdulot ng paulit-ulit na paglaganap sa mga tao, ang mga paniki ay mayroong napakalapit na kamag-anak ng virus na nagdulot ng matinding acute respiratory syndrome outbreak noong 2003 at ang novel coronavirus pandemic ngayon. Sila ang pinaghihinalaang reservoir ng Ebola virus at natural na host para sa Hendra, Nipah at Marburg virus — lahat ng ito ay maaaring nakamamatay sa mga tao.

Ano ang kailangan mong malaman tungkol sa coronavirus

Ngunit sa kabila ng mahabang listahan ng mga bat-dwelling virus , ang mga hayop ay tila hindi naaabala ng kanilang maraming hindi nakikitang mga naninirahan. Gustong malaman ng mga siyentipiko kung bakit.

Sa ngayon, dumaraming bilang sa kanila ang naghihinala na ang susi ay nakasalalay sa mga espesyal na tampok ng immune system ng paniki — ang mga nagbubunsod ng mga tugon sa pagsalakay ng viral na ibang-iba sa nangyayari sa mga tao.

Ang Kwento ng Advertisement ay nagpapatuloy sa ibaba ng advertisement

'Napaka-intriga,' sabi ni Banerjee. “Araw-araw akong nagigising tungkol dito. Bakit may ganitong immune response ang mga paniki na ibang-iba sa atin at ibang-iba sa ibang mammal?'

Siyempre, maraming mga virus ang umiiral sa wildlife, kadalasang nagdudulot ng kaunting pinsala sa kanilang mga natural na host at gumagawa lamang ng problema para sa atin kapag sila ay tumalon sa mga tao o iba pang mga nilalang na hindi nila kabahagi sa isang mahabang kasaysayan ng ebolusyon. Ang mga itik at iba pang mga ibon sa tubig ay nagkakalat habang nagdadala ng napakaraming uri ng influenza A; ang mga baboy ay hindi nasisira sa pamamagitan ng pagho-host ng hepatitis E.

Ngunit mukhang espesyal ang mga paniki, kung sa dami lamang ng mga high-profile na virus na dinadala nila at mukhang nagpaparaya. Na may ilang mga pagbubukod - kabilang ang rabies at ang mas malabong Tacaribe virus - kapag ang mga paniki ay nahawahan ng mga virus ay tila hindi sila nagkakasakit.

Ang Kwento ng Advertisement ay nagpapatuloy sa ibaba ng advertisement

'Maaari silang manatili sa mabuting kalusugan at hindi magpakita ng nakikitang mga palatandaan ng sakit,' sabi ni Raina Plowright, isang nakakahawang sakit na ecologist at wildlife veterinarian sa Montana State University sa Bozeman.

Bago ang covid-19, pinagsama-sama na ng mga siyentipiko ang ilan sa mga kakaiba ng relasyon ng bat-virus. Ang pananaliksik na iyon ay nakakuha ng bagong pangangailangan, at ito ay nagtataas ng isang nakakaintriga na posibilidad. Kung mas nauunawaan natin kung paano pinahihintulutan ng mga paniki ang kanilang mga viral na pasahero, maaaring ituro nito ang mga paggamot na iyon maaaring maging mas malala ang impeksyon sa tao .

'Sa halip na subukang muling likhain ang gulong, maaari tayong matuto mula sa kung ano ang nabuo ng ebolusyon sa isang paniki, kung saan ang kinalabasan ay hindi sakit ngunit ito ay isang bagay na nagbibigay-daan sa kaligtasan ng impeksyon sa isang partikular na virus,' sabi ng cellular immunologist na si Judith Mandl ng McGill University sa Montreal. 'Kung malalaman natin iyon, marahil maaari nating ilapat ang parehong mga prinsipyo at baguhin ang immune response sa mga tao.'

Ang Kwento ng Advertisement ay nagpapatuloy sa ibaba ng advertisement

Kapag ang isang host, paniki man o tao, ay nahawahan ng pathogen, ang kasunod na pakikipag-ugnayan ay kadalasang inilalarawan bilang isang labanan. Ngunit mayroong lumalagong pagpapahalaga sa kahalagahan ng pagpaparaya sa sakit, isang 'manatiling kalmado at magpatuloy' na diskarte ng immune system, na naglilimita sa pinsala sa host ngunit hindi nag-aalala tungkol sa pag-alis ng bawat bakas ng isang pathogen.

Bagama't maraming detalye ang nawawala — may humigit-kumulang 1,300 species ng paniki, at karaniwang nakatuon ang mga pag-aaral sa isa o ilang dakot — iminumungkahi ng mga kamakailang pag-aaral na nakukuha ng gayong pagpaparaya kung paano nakikipag-ugnayan ang mga paniki sa marami sa mga virus na dala nila.

Una, ang mga paniki ay nag-mount ng isang mabilis ngunit nuanced na opensiba na pumipigil sa virus na dumami sa pag-abandona. Pangalawa, at marahil mas mahalaga, idini-dial nila ang aktibidad ng mga immune foot soldiers na maaaring magdulot ng napakalaking nagpapaalab na tugon na magdudulot ng higit na pinsala kaysa sa virus mismo.

Paano inaatake ng coronavirus ang katawan ng tao

Ang mga pangunahing manlalaro sa two-part bat immune response na ito ay mga interferon, maliliit na molekula ng pagbibigay ng senyas na nakuha ang kanilang pangalan dahil sa kanilang talento sa pakikialam sa pagtitiklop ng virus. Ang mga ito ay isang unang linya ng depensa para sa mga mammal sa pangkalahatan: Kapag ang mga cell ay nahawahan ng mga virus, naglalabas sila ng iba't ibang mga interferon bilang signal ng alarma, tulad ng ilang mga cell ng immune system.

Ang Kwento ng Advertisement ay nagpapatuloy sa ibaba ng advertisement

Ngunit mukhang mas maganda ang mga paniki. Upang magsimula sa, ang ilang mga species ay may napakalaking bilang ng mga gene para sa paggawa ng mga interferon. Halimbawa, ang Egyptian fruit bat (Rousettus aegyptiacus), isang likas na host ng Marburg virus, ay mayroong 46 na ganoong mga gene (ang mga tao ay may mga 20).

Pangalawa, ang mga species tulad ng mga itim na flying fox (Pteropus alecto) panatilihing aktibo ang ilang mga gene para sa paggawa ng mga interferon sa lahat ng oras, kahit na walang viral invader na kalabanin. Isa sa mga bagay na ginagawa ng mga 'palaging naka-on' na mga interferon na ito ay ang pagsisimula ng produksyon ng isang enzyme na pumuputol ng viral genetic material.

Ang mga paniki ay tila nakakapagpaamo din ng pamamaga, na mahalaga sa paglaban sa mga impeksyon, ngunit maaari ding maging sakuna.

Patuloy ang kwento sa ibaba ng ad

Ang out-of-control na pamamaga ay a karaniwang tema sa malalang sakit mula sa mga virus na tumalon mula sa iba pang mga species: Sa mga taong nahawaan ng nakamamatay na mga filovirus tulad ng Ebola, halimbawa, ang isang bombardment ng mga molekula na nagdudulot ng pamamaga ay nag-uudyok sa pagkabigo ng maraming organ at isang septic shocklike syndrome.

At ang ilang mga nobelang strain ng trangkaso, kabilang ang naging sanhi ng nakamamatay na pandemya noong 1918, ay lalo na sanay sa pag-trigger ng isang barrage ng mga molekulang nagpapasiklab. Ang matagal na blitz na ito — na maaaring magpakita bilang tinatawag na a bagyo ng cytokine — ay natagpuan din sa mga taong mahina ang kalagayan ng SARS, at ito ang pumatay sa marami sa mga pinakamasakit na pasyente na may covid-19.

'Kung nahawahan ka ng isang bagay, ang tugon ng immune ay palaging naglalakad sa mahigpit na lubid na ito,' sabi ni Mandl. 'Ito ay isang balanse sa pagitan ng pagtiyak na ang tugon ay sapat na masigla - ngunit hindi masyadong masigla na, halimbawa, napupunta ka sa mga baga na puno ng likido at maraming mga nagpapaalab na selula.'

Patuloy ang kwento sa ibaba ng ad

Nilalakad ng mga paniki ang mahigpit na lubid na ito nang may pagkapino. Tila mayroon silang ilang mga paraan upang maiwasan ang mapanganib na labis na reaksyon ng pamamaga.

Halimbawa, isang pag-aaral ng immune cells sa mas malaking mouse-eared bat (Myotis myotis) natagpuan na-dial-up na produksyon ng interleukin-10 , isang protina na kilala upang sugpuin ang mga nagpapasiklab na tugon ng katawan.

Pinipigilan din ng mga paniki ang aktibidad ng malalaking kumpol ng protina na tinatawag na inflammasomes, na nag-uugnay sa pagpapalabas ng lahat ng uri ng mga molekulang nagpapalaganap ng pamamaga.

At ang ilang uri ng paniki ay hindi na gumagawa ng ilang partikular na protina na nakakaramdam ng nasirang genetic na materyal at nagpapasimula ng isang nagpapasiklab na tugon. Hindi bababa sa 10 species ng mga paniki ang nawalan ng isang buong pamilya ng naturang mga protina, halimbawa.

Patuloy ang kwento sa ibaba ng ad

Idagdag ang lahat ng ito, at ang mga paniki ay 'parang talagang pinipigilan ang pamamaga,' sabi ng evolutionary biologist na si Emma Teeling ng University College Dublin, co-founder ng isang malaking pagsisikap na galugarin ang mga genome ng paniki .

Habang sinusuri ng mga mananaliksik kung paano nabubuhay ang mga paniki sa napakaraming virus, nagtatanong din sila kung bakit ganito ang mga nilalang. Ang sagot ay maaaring mukhang nakakagulat: Ang pagpapaubaya ay maaaring konektado sa katotohanan na ang mga paniki ay lumilipad.

Ang mga paniki ay ang tanging mga mammal na may kakayahang mapanatili, pinapagana ang paglipad (hindi lamang sila dumausdos), isang gawaing nangangailangan ng mga pagbabago sa metabolismo. Ang paglipad ay isang pangunahing ehersisyo - iminumungkahi ng mga pagtatantya ang metabolic rate ng paniki ay maaaring tumaas ng hanggang 34 na beses sa antas ng pagpapahinga nito kapag umabot ito sa himpapawid. Ang metabolic uptick na ito sa panahon ng paglipad ay bumubuo ng mga nakakapinsalang kemikal na tinatawag na reactive oxygen species na nagpapalitaw ng pamamaga, na nag-aambag sa lahat ng uri ng sakit sa mga mammal.

Kaya, hypothesize ng scientist, sa pamamagitan ng pag-evolve upang mabawasan ang pamamaga na nauugnay sa paglipad, maaari ring makatakas ang mga paniki sa mapanganib na pamamaga na dulot ng mga impeksyon sa viral.

Ang pag-aaral ng mga paniki ay mayroon ding mas agarang layunin. 'Talagang mahalaga na pag-aralan ang mga paniki sa kalikasan, upang maunawaan kung nasaan ang mga virus upang subukan nating maunawaan kung bakit sila nagmumula sa mga populasyon na iyon at pumapatay ng mga tao,' sabi ng epidemiologist na si David Hayman ng Massey University sa New Zealand, na sumulat ng isang pangkalahatang-ideya sa mga paniki at mga virus sa Taunang Pagsusuri ng Virology.

Iminumungkahi ng kamakailang pananaliksik na ang mga nakababahalang kondisyon tulad ng kakulangan sa pagkain at pagkawala ng tirahan ay maaaring mga pangunahing tagapagpahiwatig ng mga paniki na naglalabas ng maraming virus. Ang araro ay gumugol ng maraming taon sa paghuli ng mga paniki sa mga higanteng lambat at sampling ng kanilang dugo, ihi at dumi, at mayroon natagpuan na ang mga impeksyon sa viral sa mga paniki ay hindi pare-pareho sa kabuuan ng panahon at espasyo.

At bukod sa stress, ang pagtaas ng kontak mismo ay may problema. 'Ang simpleng katotohanan lamang ng mas maraming tao, mas maraming pagkasira ng tirahan, ay nangangahulugan ng mas maraming potensyal na mga contact, na maaaring tumaas lamang ang mga pagkakataon ng isang impeksiyon,' sabi ni Hayman.

Ang pagsisikap na alisin ang gayong mga pagtatagpo sa pamamagitan ng pag-aalis ng mga paniki ay hindi ang sagot. 'Iyon ay magiging isang sakuna,' sabi ni Plowright. 'Nagbibigay sila ng malalaking serbisyo sa ecosystem.' Ang mga paniki ay mahahalagang pollinator ng daan-daang halaman , nakakatulong sila sa pagpapakalat ng binhi, at marami ang matakaw na kumakain ng mga insekto.

Alam ng mga siyentipiko na kasisimula pa lamang nilang i-parse ang ugnayan sa pagitan ng mga paniki at ng mga virus na kanilang kinukubkob, o upang maunawaan ang paminsan-minsan, sakuna na mga viral crossover sa ating mga species. Sa patuloy na paglaganap ng pandemya ng covid-19, nagpahayag sila ng pagkabalisa at pagtataka sa kamakailang pagwawakas ng pagpopondo para sa ilang pananaliksik sa paniki at coronavirus ng National Institutes of Health.

Ang hinala na dulot ng Trump sa Wuhan lab ay bumihag sa New York nonprofit na nagsasaliksik ng mga bat coronavirus

Pero nagpapatuloy sila sa kanilang trabaho. Sa kanyang bahagi, si Banerjee, na ngayon ay nasa McMaster University sa Hamilton, Ontario, ay muling nababagay sa istilong hazmat. Ginugugol niya ang kanyang mga oras sa pag-aalaga ng mga petri dish ng mga bat kidney cell at pagpapalaki ng mga flask garden ng virus, pagkatapos ay pinagsama ang dalawa para sa mga eksperimento sa impeksyon.

'Akala ko abala ang grad school,' sabi niya. 'Ngunit ito ay nakakabaliw na abala.'

Ang ulat na ito ay ginawa ng Knowable Magazine at mababasa nang buo sa knowablemagazine.org .

Ang susunod na pandemya ay paparating na, maliban kung ang mga tao ay nagbabago kung paano tayo nakikipag-ugnayan sa wildlife, sabi ng mga siyentipiko

Maaaring banta ng Coronavirus ang mga nanganganib na malalaking unggoy, babala ng mga siyentipiko

Ang mga paniki na ito ay nagdadala ng nakamamatay na Marburg virus at sinisikap ng mga siyentipiko na malaman kung paano nila ito ikinakalat sa mga tao.