Исследование раскрывает гонку вооружений между вирусом Эбола и летучими мышами, длящуюся миллионы лет

Вирус Эбола и летучие мыши ведут молекулярную битву за выживание, которая, возможно, началась как минимум 25 миллионов лет назад. К такому выводу пришло исследование, проведенное учеными из Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна, Университета Колорадо в Боулдере и Института медицинских исследований инфекционных заболеваний армии США (USAMRIID). Результаты, опубликованные в журнале eLife, проливают свет на биологические факторы, определяющие, какие виды летучих мышей могут быть резервуаром вируса между вспышками у людей.

Ключевой механизм взаимодействия

• Вирус Эбола заражает клетки, прикрепляясь своим поверхностным гликопротеином к рецептору клетки-хозяина под названием NPC1.
• Исследование показывает, как летучие мыши эволюционировали для сопротивления инфекции, а вирус, в свою очередь, мог эволюционировать, чтобы преодолеть это сопротивление.

Эксперименты с клетками летучих мышей

Ученые подвергли клетки четырех видов африканских летучих мышей воздействию нескольких филовирусов, включая вирус Эбола. Устойчивыми к заражению вирусом Эбола оказались клетки только одного вида:

• Африканской соломенно-цветной фруктовой летучей мыши — вида, на который активно охотятся в Западной Африке и который мигрирует на большие расстояния.

Результат: Устойчивость была связана с единичной заменой аминокислоты в гене NPC1 этой мыши, которая мешает вирусу Эбола связываться с рецептором. Это указывает, что данный вид, вероятно, не был виновен как резервуар вируса во время недавней эпидемии в Западной Африке.

Эволюционный ответ вируса

Исследователи также показали, что единичная замена аминокислоты в поверхностном гликопротеине вируса Эбола может преодолеть устойчивость клеток этой летучей мыши к инфекции. Это демонстрирует возможный путь эволюции филовирусов для заражения хозяев с неоптимальными рецепторами.

Важное наблюдение: Некоторые не-Эбола филовирусы могли заражать клетки всех протестированных видов летучих мышей, включая устойчивый. У этих вирусов уже была та самая аминокислотная замена в гликопротеине.

Доказательства древней "гонки вооружений"

• Генетический анализ NPC1 у 13 видов летучих мышей показал, что часть рецептора, к которой прикрепляется вирус Эбола, эволюционировала у них быстрее, чем у людей и приматов.
• Эта быстрая эволюция, вероятно, является результатом долгосрочной коэволюционной "гонки вооружений" между летучими мышами и филовирусами.
• Ученые обнаружили, что генетический сегмент, происходящий от филовируса, попал в геномы некоторых летучих мышей как минимум 25 миллионов лет назад. Это почти вдвое больше, чем предполагаемый ранее срок взаимодействия летучих мышей с филовирусами.

Значение: Понимание потенциальных резервуарных хозяев вируса Эбола станет важным руководством для программ профилактики и реагирования в области общественного здравоохранения.