Lepakoiden havaittiin kantavan uusia herpesvirusta

Äskettäin Scientific Reportsissa julkaistussa tutkimuksessa Wuhanista Kiinasta kotoisin oleva tutkijaryhmä havaitsi, että useat Keski-Kiinan hyönteissyöjälepakkolajit ovat luonnollisia isäntiä tai varastoja. Β- ja γ-herpesvirukset, joissa Herpesviridae-heimon virukset osoittavat isäntäalueen rajoituksia ja fylogeneettinen analyysi, joka osoittaa aikaisemman lajien välisen ristisiirron.

Zoonoositaudit ovat aina olleet vakava uhka ihmisten terveydelle ja taloudelle, koska ihmisen immuunijärjestelmä ja maailmanlaajuinen lääketieteellinen teknologia eivät useinkaan ole valmiita käsittelemään näitä muilta eläinlajilta tarttuneita viruksia. Koronavirustauti 2019 (COVID-19) -pandemia on loistava esimerkki siitä, kuinka zoonoosit vaikuttavat ihmishenkiin ja maailmantalouteen.

Tekijät, kuten eläminen suurissa ryhmissä ja laaja levinneisyys johtavat usein lepakoiden toimintaan useiden patogeenien varastoina. Geneettiset yhtäläisyydet lepakoiden ja muiden nisäkkäiden, kuten ihmisten ja karjan, välillä ovat johtaneet erilaisten zoonoottisten virusten, kuten vakavan akuutin hengitystieoireyhtymän koronaviruksen (SARS-CoV), ebolavirusten, lyssavirusten ja henipavirusten, puhkeamiseen.

Herpesviridae-suvun viruksilla on lineaarinen kaksijuosteinen deoksiribonukleiinihappo (DNA), jonka genomin koko vaihtelee välillä 124-295 kiloemäsparia (kbp). Näitä viruksia on löydetty monista eläimistä, mukaan lukien äyriäiset, kalat, sammakkoeläimet, matelijat, linnut ja nisäkkäät. Nisäkkään herpesvirukset jaetaan kolmeen alaperheeseen: α-, β- ja γ-herpesvirukset sekä monet ihmisen herpesviruslajit, kuten sytomegalovirus, Epstein-Barr-virus, Kaposin sarkoomaan liittyvä virus ja ihmisen herpesvirukset 6A, 6B ja 7, joiden tiedetään aiheuttavan vakavia infektioita.

Tässä tutkimuksessa tutkijat keräsivät eri lajeja hyönteissyöjälepakoita luolista eri alueilla Wuhanin kaupungin ympäristössä Hubein maakunnassa ja käyttivät molekyylitekniikoita herpesvirusten esiintymisen määrittämiseen näissä lepakoissa. Havaittujen herpesvirusten epidemiologisia ominaisuuksia tutkittiin fylogeneettisin menetelmin.

Lepakkot tunnistettiin alun perin morfologian perusteella, minkä jälkeen sytokromi b-geeni monistettiin käyttämällä polymeraasiketjureaktiota (PCR) ja sekvensoitiin näistä lepakoista erotetusta DNA:sta lajin tunnistamisen varmistamiseksi. Maksa- ja suolistokudoksesta saatua genomista DNA:ta on myös käytetty sisäkkäisen PCR-monistuksen suorittamiseen, joka kohdistuu dpol-DNA-polymeraasigeeniin herpesviruksissa. Lisäksi glykoproteiini B -geeniä on käytetty herpesvirusten karakterisointiin.

National Center for Biotechnology Information -keskuksen toimittamaa Basic Local Alignment -hakutyökalua tai BLAST-työkalua käytettiin julkaistujen herpesvirussekvenssien saamiseksi, joka muistuttaa eniten tässä tutkimuksessa sekvensoituja. Julkaistuja sekvenssejä ja tutkimuksessa saatuja sekvenssejä käytettiin sitten fylogeneettisten puiden rakentamiseen, jotta ymmärrettiin vasta löydettyjen ja aiemmin tunnistettujen herpesvirusten välisiä suhteita. Lepakkolajeille luotuja sytokromi b -sekvenssejä käytettiin myös isäntäfylogeneettisten puiden rakentamiseen herpesvirusten ja niiden isäntien välisten korrelaatiomallien määrittämiseksi.

Tutkimuksessa löydettiin neljä Betaherpesvirus-suvun kantaa ja 18 Gammaherpesvirus-kantaa 22:sta 140 kerätystä lepakosta. Rhinolophus pusillus -lepakalla tai pienellä hevosenkenkälepakalla herpesvirusten esiintyvyys oli 26,3 %, kun taas mikropepalajilla Myotis davidii se oli 8,4 %. Yleisimmin havaittu y-herpesviruskanta oli kanta RP701, jolla oli myös suurin samankaltaisuus märehtijöiden y-herpesviruksen kanssa. Yksi muista Gammaherpesvirus-kannoista, MD704, osoitti suurinta samankaltaisuutta hedgehog y-herpesviruksen kanssa.

M. Davidii -lajin levinneisyysalue ulottuu Kiinan keskialueelta pohjoiseen, kun taas R. Pusillus löytyy Indo-Malayan alueelta. Muissa tutkimuksissa on myös tunnistettu herpesviruskanta RP701 Etelä-Kiinassa löydetyistä lepakoista, mikä osoittaa, että RP701 on laajalle levinnyt ja että sillä on yhteinen esi-isä märehtijöistä löydetyn herpesviruksen kanssa.

Lisäksi M. Davidiissa on tunnistettu neljä β-herpesvirusta, jotka ovat 79–83 % samankaltaisia tunnettujen β-herpesvirusten kanssa. Nämä β-herpesvirukset kuuluivat myös samaan kladiin kuin β-herpesvirukset, jotka on tunnistettu muissa lepakkoissa Vespertilionidae-heimosta, johon M. Davidii kuuluu. Nämä tulokset viittaavat siihen, että uusilla β-herpesviruksilla voi olla muita isäntiä kuin M. Davidii ja että läheinen kosketus Vespertilionidae-heimon eri lajien yksilöiden välillä pesäkkeissä voisi helpottaa näiden β-herpesvirusten välistä leviämistä.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tutkimuksessa tunnistettiin neljä uutta β-herpesviruskantaa ja 18 uutta γ-herpesviruskantaa 22 lepakossa, jotka kerättiin Wuhanin kaupungin alueilta. Kahdella yleisimmästä kannasta on yhtäläisyyksiä märehtijöistä ja siileistä löydettyjen herpesvirusten kanssa, mikä viittaa mahdolliseen tarttumiseen muihin nisäkkäisiin ja mahdollisiin zoonoositautien puhkeamiseen.

Nämä tulokset korostavat tarvetta jatkaa suurten lepakkopopulaatioiden seurantaa ja näiden isäntien virusvarastojen seurantaa, jotta voidaan varmistaa valmius mahdollisiin zoonoosiepidemioihin.