Coronavirüsü Bazı Soruları da Beraberinde Getirdi

Coronavirüsü Salgını “Yarasa Virüsleri Neden Bu Kadar Ölümcül?” Sorusunu Gündeme Getiriyor

Son yıllardaki en kötü viral hastalık salgınlarının – SARS, MERS, Ebola, Marburg ve muhtemelen yeni ortaya çıkan 2019-nCoV virüsünün yarasalardan bulaşması tesadüf değildir.

Berkeley, Kaliforniya Üniversitesinde yapılan yeni bir çalışma, yarasaların virüslere karşı şiddetli bağışıklık tepkisinin virüslerin daha hızlı çoğalmasına neden olabileceğini, böylece virüs, insanlar gibi ortalama bağışıklık sistemine sahip memelilere bulaştığında, virüslerin ölümcül hasara yol açtığını ortaya koyuyor.

İnsan enfeksiyonlarının orijinal kaynağı olduğu bilinenler de dâhil olmak üzere bazı yarasaların, virüslere karşı savunma sağlamak için sürekli olarak hazır bulunan bağışıklık sistemlerini barındırdığı gösterilmiştir. Bu, yarasalardaki viral enfeksiyon, virüsü hücrelerden uzaklaştıran hızlı bir tepkiye yol açar. Bu mekanizma, yarasaların şiddetli viral yüklerle enfekte olmasını önleyebilse de, bu, virüslerin bir savunma geliştirilmeden önce konak içinde daha hızlı çoğalmasını teşvik eder.

Bu, yarasaları hızla çoğalan ve oldukça bulaşıcı virüsler için eşsiz bir havuz haline getirir. Yarasalar bu tür virüsleri tolere edebilirken, bu yarasa virüsleri daha sonra hızlı tepki veren bir bağışıklık sistemine sahip olmayan hayvanlara geçtiğinde, virüsler yeni konaklarına hızla yayılır ve yüksek ölüm oranlarına yol açar.

UC Berkeley’de doktora sonrası araştırmacı olan çalışmanın baş yazarı Cara Brook, “Bazı yarasalar bu güçlü antiviral yanıtı geliştirebiliyor, ancak aynı zamanda bir anti-inflamasyon yanıtıyla da dengeliyorlar. Bağışıklık sistemimiz aynı antiviral stratejiyi denerse yaygın inflamasyon yaratacaktır. Ancak yarasalar, immünopatoloji tehdidinden kaçınmak için benzersiz bir şekilde uygun görünüyor. ” dedi.

Araştırmacılar, yarasa habitatını bozmanın hayvanları strese soktuğunu ve sonuç olarak yarasaların tükürük, idrar ve dışkılarına diğer hayvanları enfekte edebilecek daha fazla virüs yaydığını gösteriyor.

Şu anda Madagaskar, Bangladeş, Gana ve Avustralya’da devam etmekte olan DARPA (ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı) tarafından finanse edilen bir yarasa izleme programı ile çalışan Brook, “Yarasalara yönelik artan çevresel tehditler, zoonoz[1] tehdidine katkıda bulunabilir” dedi. Bat One Health projesi, yarasa habitatının kaybı ile yarasa virüslerinin diğer hayvanlara ve insanlara yayılması arasındaki bağlantıyı araştırıyor.

UC Berkeley’de bütünleştirici biyoloji profesörü ve hastalık ekolojisti olan Mike Boost, söz konusu virüs barındırma olduğunda yarasaların özel olduğunu ifade ediyor. Bu virüslerin çoğunun yarasalardan gelmesinin tesadüf olmadığını söylüyor. Yarasaların bizimle bu kadar yakından ilişkili olmadığını ve bu yüzden onların birçok insan virüsüne ev sahipliği yapmasını beklemediklerini ancak bu çalışmanın, yarasa bağışıklık sistemlerinin bunun üstesinden gelen hastalık tehdidini nasıl yönlendirebileceğini gösterdiğini de ekliyor.

Brook, Boots ve meslektaşlarının yeni çalışması bu ay eLife dergisinde yayınlandı.

Boots ve UC Berkeley’den meslektaşı Wayne Getz, geçen hafta EcoHealth dergisinde yayınlanan ve hastalık ekolojisi[2] ve ortaya çıkan enfeksiyonlara odaklanan Çinli bilim insanları ile ABD arasında daha iyi bir işbirliği olmasını savunan bir makalenin 23 Çinli ve Amerikalı ortak yazarı arasında yer alıyor.

Kuvvetli Uçuş Daha Uzun Yaşam Süresine –Belki de Viral Toleransa– Yol Açar

Uçan tek memeli olan yarasalar, uçuş sırasında metabolik hızlarını, benzer büyüklükteki kemirgenlerin koşarken elde ettiğinin iki katına çıkarır. Genel olarak, güçlü fiziksel aktivite ve yüksek metabolik hız, başta serbest radikaller olmak üzere reaktif moleküllerin birikmesine bağlı olarak daha yüksek doku hasarına yol açar. Ancak, uçuşa olanak tanımak için, yarasaların bu yıkıcı molekülleri etkili bir şekilde temizlemek amacıyla fizyolojik mekanizmalar geliştirmiş oldukları görülmektedir.

Yarasaların benzersiz uzun ömürlerini açıklayabilen bu mekanizmalar, herhangi bir nedenle meydana gelen enfeksiyon sonucu üretilen zararlı molekülleri verimli bir şekilde temizleme avantajına sahiptir. Daha hızlı kalp atış hızı ve metabolizması olan küçük hayvanlar, muhtemelen daha yavaş kalp atışı ve daha yavaş metabolizması olan büyük hayvanlara göre daha kısa ömürlüdür, çünkü yüksek metabolizma hızı daha çok yıkıcı serbest radikallerin ortaya çıkmasına sebep olur. Ancak yarasalar, aynı büyüklükteki diğer memelilerden çok daha uzun ömürlü olma konusunda benzersizdir: Bazı yarasalar 40 yıl yaşayabilirken, aynı büyüklükteki bir kemirgen iki yıl yaşayabilir.

Enflamasyonun hızlı bir şekilde bastırılması, ayrıca antiviral bağışıklık tepkisine bağlı enfeksiyonun da bastırılmasını tetikler. Birçok yarasanın bağışıklık sisteminin önemli bir hilesi, diğer hücreleri bir virüs işgal etmeden önce “savunma istasyonlarını yönetmelerini” söyleyen interferon-alfa adlı bir sinyal molekülünün salınımını tetiklemesidir.

Brook, yarasaların hızlı bağışıklık tepkisinin barındırdıkları virüslerin evrimini nasıl etkilediğini merak ediyordu. Bu yüzden iki yarasadan ve kontrol olarak bir maymundan aldığı kültür hücreleri üzerinde deneyler yaptı. Marburg virüsünün doğal konağı olan Mısır meyve yarasasının (Rousettus aegyptiacus), vücudunun interferonla dolması için interferon-alfa genini kopyalamadan önce doğrudan bir viral saldırı yaşamış olması gerekir. Bu teknik, kopyalanan ve proteine dönüşmeye hazır interferon-alfa RNA ile virüs enfeksiyonlarıyla savaşmaya hazırlanan Hendra virüsünün bir rezervuarı olan Avustralya kara uçan tilkisinden (Pteropus alecto) biraz daha yavaştır. Afrika yeşil maymun (Vero) hücre hattı[3] hiç interferon üretmez.

Ebola ve Marburg’u taklit eden virüsler tarafından zorlandığında, bu hücre hatlarının farklı tepkileri dikkat çekiciydi. Afrika yeşil maymunlarının hücre çizgisi virüsler tarafından hızla istila edilmişken, Rousettus yarasa hücrelerinin bir örneği, erken interferon uyarısı sayesinde kendilerini viral enfeksiyondan başarıyla korudular.

Avustralya kara uçan tilkisi hücrelerinde, bağışıklık tepkisi daha da başarılıydı, viral enfeksiyon, Rousettus yarasalarının hücre çizgisindekinin üzerinde önemli ölçüde yavaşladı. Ek olarak, bu yarasa interferon tepkilerinin enfeksiyonların daha uzun sürmesine izin verdiği görülmüştür.

Brook “Tek katlı hücre tabakasındaki virüsleri, ormanın içinde yanan bir ateş gibi düşünün. Bazı topluluklarda -hücreler- acil durum battaniyeleri var ve yangın onlara zarar vermiyor, ancak günün sonunda hala sistemde için için yanan kömürler –hala bazı viral hücreler- var.” diyor. Hayatta kalan hücre toplulukları, virüs için yeni hedefler sağlayarak ve yarasanın ömrü boyunca devam eden bir enfeksiyon oluşturarak üreyebilir.

Brook ve Boots, deneylerini yeniden yapmak için bilgisayarda yarasaların bağışıklık sistemlerinin basit bir modelini oluşturdu.

Brook, sağlam bir interferon sistemine sahip olmanın, bu virüslerin konak içinde kalmak için direnmesine yardım ettiğini gösterdiğini ortaya koydu. “Daha yüksek bir bağışıklık tepkisine sahip olduğunuzda, enfeksiyondan korunan bu hücreleri alırsınız, böylece virüs aslında içinde bulunduğu konağa zarar vermeden çoğalma hızını artırabilir. Ancak, insan gibi aynı tür antiviral mekanizmaya sahip olmayan bir canlıya yayıldığında çok fazla patoloji yaşanabilir.”

Araştırmacılar, yarasa virüslerinin çoğunun bir hayvan aracılığıyla insanlara bulaştığını belirtti. SARS, Asya misk kedileriyle; MERS, develerle; ebola, goriller ve şempanzeler yoluyla; Nipah domuzlar aracılığıyla; Hendra atlarla ve Marburg, Afrika yeşil maymunları aracılığıyla insanlara ulaştı.

Bununla birlikte, bu virüsler insanlara bulaştıktan sonra da hala aşırı derecede tehlikeli ve ölümcül kalmaktadır. Brook ve Boots, diğer hayvanlara ve insanlara virüs yayılmasını daha iyi anlamak için yarasalar içinde daha düzenli bir hastalık gelişimi modeli tasarlıyor. Brook, bir enfeksiyonun gidişatını anlamak için ortaya çıkma, yayılma ve bulaşmasını tahmin edebilmenin gerçekten önemli olduğunu söyledi.

Çeviri: Ayşe Nur Balli

Kaynak: Science Daily

  1. Zoonoz: Hayvandan insana geçen hastalık
  2. Ekoloji: Çevrebilim
  3. Canlı organ ve dokulardaki hücrelerin izole edilerek laboratuar koşullarında üretilmesi ve çoğaltılmasına hücre kültürü adı verilir. Bu kültürden elde edilen ilk alt kültüre hücre hattı denir.

Bir cevap yazın