«Из нашего предыдущего исследования мы знали, что вирус Эбола заражает клетки-хозяева, прикрепляя свой поверхностный гликопротеин к рецептору клетки-хозяина, называемому NPC1», — сказал со-руководитель исследования Картик Чандран, доктор философии, доцент микробиологии. иммунологии и научного сотрудника факультета вирусологии им. Гарольда и Мюриэль в Эйнштейне. «Здесь мы показываем, как летучие мыши эволюционировали, чтобы противостоять инфекции Эбола, и как, в свою очередь, вирус мог развиться, чтобы преодолеть это сопротивление». Другими соруководителями исследования являются Сара Сойер, доктор философии, доцент кафедры молекулярной, клеточной биологии и биологии развития в CU-Boulder, и Джон Дай, доктор философии, руководитель отделения вирусной иммунологии USAMRIID.Вспышки болезни, вызванной вирусом Эбола, среди людей начинаются, когда человек вступает в контакт с диким животным, несущим вирус Эбола (член семейства филовирусов). «В отличие от ВИЧ или вируса гриппа, вирус Эбола остается скрытым в неизвестном естественном резервуаре между вспышками», — сказал д-р Дай.
Предыдущие исследования указывают на некоторые типы летучих мышей как на возможные резервуары вируса, но мало что известно о том, как вирус Эбола взаимодействует со своими предполагаемыми резервуарными хозяевами.Чтобы узнать больше, доктор Чандран и его коллеги подвергли клетки четырех типов африканских летучих мышей (два из которых ранее были связаны с Эболой) нескольким филовирусам, включая вирус Эбола.
Клетки только одного вида летучих мышей оказались устойчивыми к инфекции вируса Эбола: африканских летучих мышей соломенного цвета, на которых в Западной Африке обычно охотятся в поисках мяса диких животных и которые мигрируют на большие расстояния.«Мы картировали эту устойчивость к изменению одной аминокислоты в гене NPC1 этой летучей мыши», — сказал д-р Чандран. «Это крошечное изменение предотвращает связывание вируса Эбола с рецептором NPC1». Таким образом, африканская летучая мышь соломенного цвета, предположительно являющаяся резервуаром вируса Эбола во время недавней эпидемии в Западной Африке, вероятно, не была виновата.
Но это только половина дела. Исследователи показали, что одно изменение аминокислоты в поверхностном гликопротеине вируса Эбола может преодолеть устойчивость клеток фруктовых летучих мышей африканского соломенного цвета к инфекции. Эти данные намекают на один из способов эволюции филовируса, чтобы лучше заразить хозяина с рецепторами, которые не являются оптимальными. «Кажется, существует низкий барьер для размножения вируса Эбола в клетках этого типа летучих мышей», — сказал д-р Сойер. «Следует задаться вопросом, почему этого не произошло».Интересно, что некоторые филовирусы, не относящиеся к вирусу Эбола, были способны инфицировать клетки всех протестированных типов летучих мышей, в том числе плодовых летучих мышей африканского соломенного цвета. «Эти вирусы уже имели аминокислотную замену, которая позволила мутировавшему вирусу Эбола инфицировать клетки плодовых летучих мышей соломенного цвета, поэтому у них не было никаких проблем со связыванием с различными рецепторами NPC1», — сказал д-р Чандран.
Авторы предполагают, что это генетическое изменение в последовательностях гликопротеинов некоторых филовирусов могло развиться, чтобы противодействовать изменениям в последовательностях NPC1 их летучих мышей-хозяев.Затем исследовательская группа генетически проанализировала NPC1 у 13 видов летучих мышей.
Они обнаружили, что часть рецептора NPC1, к которой прикрепляется вирус Эбола, быстро эволюционировала у летучих мышей — быстрее, чем у людей и других приматов. Исследователи пришли к выводу, что эта быстрая эволюция, вероятно, была вызвана длительной коэволюционной «гонкой вооружений» между летучими мышами и филовирусами. Сколько? «Мы обнаружили, что сегмент гена, полученный из филовируса, попал в некоторые геномы летучих мышей по крайней мере 25 миллионов лет назад», — сказал д-р Чандран.
Это почти вдвое больше, чем считалось, что летучие мыши были подвержены воздействию филовирусов.«Выявление потенциальных животных-носителей вируса Эбола станет важным руководством для будущих программ профилактики и реагирования в области общественного здравоохранения», — сказал д-р Дай.