Понимание толерантности к патогенам у диких животных — ключ к готовности к пандемиям
Ученые в статье для журнала eLife утверждают, что необходим новый междисциплинарный исследовательский подход для изучения связи между эволюционной толерантностью к патогенам и их переходом (спилловером) к людям.
Их обзор рассматривает доказательства того, что способность хозяина переносить патогены создает идеальные условия для перехода патогенов от животных к людям и возникновения будущих пандемий, подобных COVID-19.
Наблюдения за дикими животными — типичными резервуарами зоонозных патогенов — показывают, что циркуляция большого, стабильного и разнообразного пула таких патогенов в видах-резервуарах является одним из условий, способствующих спилловеру. Однако менее понятно, как эти виды так долго сосуществуют с патогенами и какие условия приводят к тому, что патоген становится достаточно приспособленным для межвидового перехода.
Сосуществование, а не борьба
Авторы отмечают, что наше понимание инфекции и болезни чрезмерно смещено в сторону восприятия патогенов как враждебных агентов, игнорируя механизмы, позволяющие хозяину сосуществовать или коэволюционировать с ними. Это мешает понять, как толерантность к болезни у видов-резервуаров связана с поддержанием, передачей патогенов и их переходом к человеку.
Эволюция толерантности
В обзоре обсуждается, почему и как толерантность может естественным образом эволюционировать при длительной ассоциации хозяина и патогена как эффективная стратегия для обоих. Хотя активация иммунитета кажется очевидным выбором, как в случае с SARS-CoV-2, это может быстро привести к неконтролируемому воспалительному ответу, наносящему долгосрочный вред хозяину. В контексте коэволюции виды-хозяева могут «настраивать» свою иммунную систему на переносимость, а не на активное сопротивление инфекциям.
Как толерантность готовит почву для спилловера
Для перехода патогена к человеку требуется ряд последовательных шагов. Однако, как предполагают авторы, прежде всего необходимо условие — поддержание большого и разнообразного пула зоонозных патогенов. Патогены, вероятно, адаптируются, чтобы хозяин их переносил, что увеличивает продолжительность инфекционного периода и количество патогенов, подготавливая сцену для спилловера.
Такие процессы также могут поддерживать генетически разнообразный пул патогенов, позволяя возникать большему числу мутаций и генетических обменов между циркулирующими штаммами. Это может приводить, например, к появлению новых вариантов вирусов, более заразных для людей, чем предыдущие штаммы.
Конкуренция патогенов и новые хозяева
Интересная ситуация может возникнуть, когда хозяева являются носителями нескольких патогенов одновременно. Возросшая конкуренция может привести к быстрой эволюции признаков, позволяющих патогенам переходить к новым хозяевам. Таким образом, продленный инфекционный период (благодаря толерантности хозяина), большое количество патогенов и ослабленный отбор создают подходящие условия для спилловера.
Необходим комплексный подход
Как заключает старший автор статьи Имроз Хан, стратегии иммунитета хозяина, экология и распространенность патогенов играют решающую роль в возможности спилловера, но их изолированное изучение далеко от идеала. Необходим интегрированный подход для совместного изучения этих факторов, чтобы объяснить закономерности процессов распространенности патогенов и исходов инфекций в дикой природе. Это актуально не только для нынешнего кризиса, вызванного пандемией COVID-19, но и даст новое понимание других важных аспектов общественного здравоохранения, таких как контроль инфекционных заболеваний.
Данный обзор опубликован в рамках специального выпуска «Эволюционная медицина» журнала eLife.