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Se examinó la relación del virus de los murciélagos

Si bien los murciélagos se encuentran en abundancia en la mayor parte del mundo, particularmente en climas tropicales y templados, rara vez causan problemas a los humanos. Sin embargo, en los últimos años, los murciélagos han surgido como posibles portadores de varios virus, incluido el Síndrome Respiratorio Agudo Severo 2 (SARS-CoV-2), que ha causado la actual pandemia de coronavirus 2019 (COVID-19).

nuevo iCiencia La revista Today examina el papel de los murciélagos como depósitos de muchos virus y los factores que contribuyen a la aparición de estos virus.

estancia: Impulsores moleculares, ecológicos y conductuales de la relación virus-murciélago. Haber de imagen: Bernd Wolter/Shutterstock.com

una introducción

De las más de 1.400 especies de murciélagos del orden Chiroptera, todas pertenecen a uno de dos subórdenes, incluidos Yinpterochiroptera y Yangochiroptera. Los murciélagos son una especie importante, ya que controlan la propagación de insectos y plagas nocturnas, lo que beneficia las prácticas agrícolas y la salud humana. Los murciélagos también ayudan a replantar bosques deteriorados, son importantes polinizadores de muchas plantas silvestres comestibles y producen guano, un rico fertilizante.

Los murciélagos albergan muchos virus, algunos de los cuales han causado brotes zoonóticos de enfermedades graves y, en ocasiones, mortales. Esto puede ocurrir a través de la transmisión directa o la propagación secundaria que involucra a un huésped animal intermediario.

Algunos de los virus más notables asociados con los murciélagos incluyen Ebola, Marburg, Filovirus, Nipah y Hendra, así como SARS-CoV, MERS coronavirus (CoV) y SARS-CoV-2.

El virus de la diarrea epidémica porcina (PEDV) y el síndrome de diarrea aguda porcina (SADS-CoV) pueden agregarse temporalmente a esta lista. Curiosamente, pocos murciélagos parecen haber sido infectados con estos u otros virus, con la notable excepción de la rabia, los tacaribs y los lysavirus relacionados con la rabia.

¿Por qué los murciélagos son buenos tanques?

Algunas de las características de los murciélagos que los hacen aptos como reservorios de virus incluyen su capacidad para volar y cubrir largas distancias. En vuelo, los murciélagos alcanzan temperaturas corporales que pueden inhibir la replicación del virus, lo que hace que estos mamíferos sean relativamente menos susceptibles a la infección y, al mismo tiempo, mejoran la respuesta inmunitaria.

Los murciélagos también migran estacionalmente, a veces por cientos de millas. Esto hace que los murciélagos que viven en un lugar infecten nuevos virus de su hábitat migratorio, especialmente porque diferentes especies de murciélagos comparten el mismo refugio. Además, la migración puede afectar la inmunidad y, por lo tanto, permitir que la infección viral crónica se reactive.

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La ecolocación es otra característica única de los murciélagos y puede causar aerosoles de fluidos orales y faríngeos, mucosidad y saliva, lo que permite la propagación de virus presentes en las cavidades orales o el tracto respiratorio. Sin embargo, esto todavía tiene que ser probado.

La hibernación es una respuesta fisiológica al clima muy frío, combinada con la falta de disponibilidad de fuentes de alimentos. Esto permite que los virus entren en un estado latente dentro del tanque de los murciélagos y luego se reactiven después de que nazcan nuevos murciélagos y estén listos para ser infectados. Se ha demostrado que esto ocurre con alphaCoV en algunas especies de murciélagos.

El período de hibernación diario observado en la mayoría de los murciélagos es otro fenómeno que puede favorecer la coexistencia de virus debido a adaptaciones mutuamente beneficiosas en ambas especies.

La longevidad es importante para los murciélagos, ya que su esperanza de vida puede oscilar entre 20 y 40 años, según la especie. Si bien esto se debe a múltiples factores, incluida su capacidad para volar para escapar de los depredadores y su comportamiento social cooperativo, junto con algunas características biológicas, la longevidad también está determinada por genes que, en algunos casos, también prefieren portar el virus.

La tendencia de los murciélagos a anidar en cuevas en gran número, a menudo de diferentes especies, fomenta la circulación y la persistencia del virus, así como el salto del virus a través de las barreras entre especies.

Dado que es posible que los murciélagos no puedan comer mucha comida a la vez debido a la necesidad de volar, arrojan al suelo alimentos parcialmente digeridos que pueden contener saliva potencialmente contaminada con virus. Esto puede infectar a otros mamíferos que se alimentan en la misma área, como se observó durante los brotes de virus Nipah o Hendra en humanos.

Sin embargo, las enfermedades zoonóticas no se transmiten constantemente, no todos los murciélagos están infectados y no todos los murciélagos infectados siempre transmiten el virus.

sistema inmunológico en Pterocarpus alectus Los murciélagos parecen adaptarse a la infección con muchos virus sin desarrollar una enfermedad mortal o grave.

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Los murciélagos responden a los virus principalmente a través de su sistema inmunitario innato, que incluye interferones (IFN) que protegen a las células infectadas de una mayor infección y evitan que el virus se propague a las células vecinas. Además, el factor regulador de IFN 7 (IRF7), que es importante en la transcripción de factores antivirales, también se encontró en P. alectus Bueno, pero no en otras especies.

Diferentes especies de murciélagos pueden haber desarrollado estrategias antivirales alternativas, incluido un cambio potencial hacia una respuesta impulsada por IFNω en relación con IFNα en al menos 10 especies de murciélagos.. «

Así, los murciélagos muestran diferencias significativas en su respuesta inmune innata que previene altas cargas virales.

Los virus zoonóticos transmitidos por los murciélagos provocan una desregulación del sistema inmunitario en los humanos, con un proceso inflamatorio altamente reactivo que provoca una enfermedad grave. Sin embargo, en murciélagos, varios mecanismos evitan esto, incluida la inhibición del dominio proinflamatorio NLRP3 y la pérdida de genes PYHIN, lo que da como resultado una transcripción reducida y activación de genes inflamatorios.

en vivo estudios

Se muestran murciélagos en vivo Para escapar de la enfermedad clínica cuando se infecta con los virus Ébola, Nipah, Marburg o Hendra, así como con los virus MERS, SARS-CoV y Dengue. Se ha demostrado el papel potencial de la hibernación en la transmisión del virus, la capacidad de transmitir el virus de la encefalitis japonesa a los mosquitos Culex sin viralidad y la inflamación limitada después de la infección con los virus anteriores.

Se transmite de murciélagos a humanos.

Un modelo reciente sugiere que varios factores determinan la propagación de virus de murciélagos a humanos. Estos incluyen la densidad y distribución del virus, la prevalencia de la infección entre los murciélagos, la probabilidad de infección, que depende de la cantidad de interacciones proteicas exitosas entre las proteínas virales y las proteínas del huésped, así como la inmunidad de los murciélagos.

En África, los murciélagos se han adaptado para vivir cerca y dentro de los límites de las ciudades. Por lo tanto, estos murciélagos a menudo albergan muchos patógenos virales, lo que puede conducir a la dispersión de juveniles debido al hacinamiento de humanos y murciélagos, así como a la práctica común de la caza y al gran mercado de carne de animales silvestres en estas áreas. Además, en estos casos, los virus de los murciélagos pueden adaptarse más rápido a los humanos o, en algunos casos, a un huésped intermedio, debido a la presión de selección.

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Este fenómeno se observó con MERS-CoV, que ahora está muy extendido en el camello árabe, así como con los virus Nipah, que se han adaptado a los cerdos. Dichos cambios promueven el resurgimiento de estos virus en humanos, según la tasa de contacto y la densidad de viviendas humanas en la misma área.

Se han identificado aproximadamente 100 y 200 interacciones proteína-proteína (PPI) como esenciales para la replicación del virus Nipah y el virus del Ébola en humanos, respectivamente. Algunos ejemplos de estos PPI incluyen la entrada viral, la coadaptación de los factores del huésped para la replicación viral, la inhibición de los sistemas antivirales del huésped y la liberación viral de la célula infectada.

Con el SARS-CoV-2, el receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2) de la célula huésped y el dominio de unión al receptor viral en punta (S-RBD) deben interactuar para mediar la entrada viral en la célula huésped. Esto requerirá un cambio futuro de ACE2 de murciélago a ACE2 humano.

Conclusiones

Se necesita más investigación para determinar los factores que promueven la infección por el virus, su persistencia, diseminación en murciélagos, su adaptación a otros huéspedes y los efectos de un entorno cambiante en la biología de los murciélagos.

Quizás los eventos indirectos de virus transmitidos por murciélagos podrían evitarse preservando el hábitat de los murciélagos, así como evitando el estrés y la invasión humana o la interferencia con los murciélagos. Esto puede requerir el uso de estudios moleculares, ya que la cría de murciélagos en entornos de laboratorio tiene poco éxito y los murciélagos requieren condiciones de vida estrictas como en la naturaleza.

Referencia de la revista:

  • González, F. Banerjee, A.; (2022). Impulsores moleculares, ecológicos y conductuales de la relación virus-murciélago. iCiencia. doi: 10.1016/j.isci.2022.104779.