Кръвното брашно засилва защитата на вируса

брашно

Вампирските прилепи се хранят изключително с кръв - уникална сред бозайниците. Силно специфични адаптации в хода на еволюцията са довели до този начин на живот.

27.02.2018 г. Лайбниц институт за зоопарк и изследвания на дивата природа Резултати от изследванията Биоразнообразие HP Topnews Life Sciences

Снимка: Брок Фентън

Вампирските прилепи се хранят изключително с кръв - уникален начин на живот сред бозайниците. Отдавна се предполага, че в хода на еволюцията силно специфични адаптации са довели до този начин на живот, който би бил видим в генома на тези животни. Общността на микроорганизмите в храносмилателния тракт, микробиомът, вероятно също играе важна роля за смилането на кръвта. Колко влияят вирусите от кръвно брашно върху здравето на прилепите вампири? За да проверят тези предположения и да отговорят на този въпрос, учени от Берлинския институт за изследване на зоопарка и дивата природа (IZW), заедно с международни партньори, изследват генома на прилепите и микроорганизмите в червата. Резултатите потвърждават голямото значение на микробиома в храненето на кръвта и подобряването на устойчивостта към вирусни инфекции. Като възможен носител на бяс, прилепите вампири се разглеждат като заплаха за добитъка. Оказва се, че те носят със себе си по-малко инфекциозни вируси, отколкото се смяташе досега. Тези резултати са публикувани в списанията "Nature Ecology & Evolution" и "EcoHealth".

Специализирането на един източник на храна често е свързано с генетични адаптации. "Обикновеният вампир" (Desmodus rotundus) принадлежи към подсемейството на вампирските прилепи, които са адаптирани към диета с кръв. Тази форма на хранене е известна още като sanguivor, кръвояд. С ниско съдържание на витамини, мазнини и глюкоза и с високо съдържание на сол, кръвта като единствен източник на храна представлява много предизвикателства. Чрез кръвта животните също са изложени на различни патогени, включително вируси. Международният изследователски екип секвенира и анализира генома на вампирския прилеп и изследва микробиома на червата, за да идентифицира първо специални адаптации към диетата с кръв.

Учените от Leibniz-IZW и техните колеги откриха, че корекциите в диетата с помощта на кръв могат да се проследят до промени както в генома, така и в микробиома. Адаптивното изпълнение обхваща различни процеси - справяне с азотни отпадъци и повишено осмотично налягане, натрупване на желязо и промени в имунитета. Микробиомът на вампира е много различен от този на месото, насекомите или плодоядните прилепи. Също така съдържа по-полезни бактерии, които са способни да произвеждат антивирусни вещества.

Във второ проучване екипът на Лайбниц IZW и колеги от Мексико изследваха появата на вируси при вампирски прилепи и говеда в същия район. Изненадващо е, че при прилепите и говедата няма често срещани болестотворни вируси. А вампирските прилепи са имали много по-малко ретровируси от другите прилепи или други бозайници.

„За да разберем еволюционните адаптации на животно, е необходимо да го изследваме от цялостна перспектива, която включва взаимодействията на животно с околната среда и микробиома му“, казва д-р. Марина Ескалера-Замудио, бивш докторант в Leibniz-IZW и в момента постдокторант в Оксфордския университет. „При вампирските прилепи микробиомът помага да се обработи трудно смилаемата и бедна на хранителни вещества кръвна диета. Освен това помага за успешната защита срещу вирусите, открити в кръвта. За мен като учен това е много добър пример за взаимозависимостта между животинския вид и неговия микробиом, тук под формата на бактериална общност, по време на еволюционния процес ", казва Ескалера-Замудио.

Очевидно рискът, че прилепите могат да бъдат отговорни за предаването на вируси, също е надценен. Проучванията показват, че за да се отговори на този въпрос, трябва да се вземат предвид екологията на приемника, специфичните за видовете адаптации и микробиомът.

Публикации

Zepeda Mendoza ML, X Xiong, Escalera-Zamudio M, Runge AK, Thézé J, Streickerf D, Frank HK, Loza-Rubio E, Liu S, Ryder OA, Samaniego Castruita JA, Katzourakis A, Pacheco G, Taboada B, Löber U, Pybus OG, Li Y, Rojas-Anaya E, Bohmann K, Baeza AC, Arias CF, Liu S, Alex D. Greenwood, Bertelsen MF, Whiten NE, Buncen M, Zhang G, Sicherheitsitz-Pontén T, Gilbert MTP (2017) ): Хологеномни адаптации, лежащи в основата на еволюцията на сангвивория в обикновения вампирски прилеп Екология и еволюция на природата. doi: 10.1038/s41559-018-0476-8.

Escalera-Zamudio M, Taboada B, Rojas-Anaya E, Löber U, Loza-Rubio E, Arias CF, Greenwood AD (2017): Вирусни общности сред симпатични вампирски прилепи и говеда. EcoHealth. doi: 10.1007/s10393-017-1297-y. 10.1007/с.