Могут ли животные болеть коронавирусом
Всего за несколько месяцев продолжающаяся пандемия коронавируса подвергла риску миллиарды людей. Но поскольку исследователи работают круглосуточно, чтобы понять данный вирус, некоторые начали беспокоиться о том, что под угрозу может быть поставлено бесчисленное количество животных.
Недавние сообщения о заражающих существах, таких как обезьяны, собаки, хорьки, домашние кошки и даже тигр, повысили вероятность того, что возбудитель может заразить другие виды, в том числе, возможно, те, которые уже находятся под угрозой других неинфекционных угроз.
Хотя исследователи подозревают, что вирус произошел от дикого существа, такого как летучая мышь, они подчеркивают, что люди остаются наиболее уязвимыми жертвами вируса, а также хозяевами, которые чаще всего распространяют болезнь с места на место. Нет также никаких доказательств того, что животные передают патоген людям, говорит Джейн Сайкс, ветеринарный врач и исследователь вирусов животных из Калифорнийского университета в Дэвисе. Тем не менее, изучение существ, на которые скрытый вирус повлиял, может помочь ученым понять, что делает некоторые виды более восприимчивыми.
Полезный молекулярный «ключ»
Коронавирусы, как известно, являются неизбирательными. Число различных коронавирусов, которые существуют в дикой природе, составляет, по меньшей мере, сотни, причем наиболее вероятно, что они обитают в телах летучих мышей. В целом, члены этого большого семейства вирусов, по-видимому, очень способны к частым прыжкам в новые виды, включая людей, что делает недавние обнаружения коронавируса у животных несколько неудивительными, говорит Линда Саиф, вирусолог в университете штата Огайо. В этих случаях уже появилась общность: молекулярная совместимость вируса с его хозяином.
Чтобы заразить клетку, вирус должен сначала проникнуть. Эта встреча обычно требует, чтобы патоген вписался в определенную молекулу, называемую рецептором, на поверхности своей клетки-мишени. Это немного похоже на ключ, открывающий замок. Не все вирусные ключи будут работать с блокировкой данной ячейки, но чем лучше они подходят, тем легче вирус сможет получить доступ.
К сожалению, для людей и животных ключ SARS-CoV-2, называемый спайк-протеином, является многофункциональным инструментом. Он размещается в клеточном замке под названием ACE2 - белок, регулирующий кровяное давление, который считается универсальным среди позвоночных, группа, которая включает млекопитающих, птиц, рептилий, амфибий и рыб, говорит Джим Веллехан, зоолог и микробиолог из Университета Флориды.
Миллионы лет эволюции тонко подправили форму ACE2 в каждой из этих линий. Но у домашних кошек и некоторых приматов области ACE2, которые связываются с остроконечным белком SARS-CoV-2, выглядят почти или полностью идентичными уязвимой версии человека.
Дело в кошках
Такое молекулярное сходство может помочь объяснить, почему кошка в Бельгии и еще одна в Гонконге, каждая из которых находится в доме владельцев, заболевших COVID-19, по сообщениям, оказались заражены в марте. Во время вспышки SARS, начавшейся в 2002 году, SARS-CoV-1 - аналогичный коронавирус, который также использует ACE2 для проникновения в клетки (хотя и менее эффективно, чем SARS-CoV-2) - также прыгнул от больных людей на домашних кошек.
Сайкс говорит, что эти отдельные инциденты не должны вызывать тревогу. Хотя недавнее исследование в журнале Science подтвердило, что кошки могут заразиться при экспериментальном введении большого количества вируса, домашние животные, вероятно, не очень серьезно болеют в реальном мире.
По словам Сайкс, наиболее опасными являются кошачьи. Другое недавнее исследование, которое еще не опубликовано в рецензируемом журнале, не обнаружило никаких признаков вируса в группе кошек и собак, которая провела несколько недель в паре с несколькими людьми, инфицированными коронавирусом. Крупные исследования в таких местах, как Гонконг, США и Южной Корея принесли аналогичные результаты: тысячи домашних кошек, а также лошадей и собак, дали отрицательный результат для нового коронавируса. (Но другое исследование - также не рецензируемое - действительно обнаружило антитела против вируса у некоторых диких кошек из Ухани, Китай, намекая, что животные, возможно, сталкивались с патогеном раньше).
По словам Сайкс, нет никаких доказательств того, что зараженные кошки могут переносить вирус на людей. И хотя исследователи отметили, что передача вируса от кошки к кошке была возможна в ограниченном лабораторном пространстве, эти искусственные условия являются плохими посредниками для природы, говорит она. То, что животное может содержать вирус в своем теле, не означает, что оно будет хорошо распространять возбудителя.
Находки у домашних кошек не всегда переводятся на другие виды, даже тесно связанные. Ранее в этом месяце малайский тигр по имени Надя в зоопарке Бронкса попал в заголовки газет, когда у него был положительный результат на коронавирус. Хотя причина остается неясной, сотрудники зоопарка подозревают, что зараженный работник невольно передал возбудителя тигру во время обычной заботы, вызывая сухой кашель и снижение аппетита у большой кошки. (Несколько других тигров, а также три льва, казалось, тоже немного болели, но не были протестированы). Уязвимая молекула ACE2 может объяснить поток легких симптомов Нади. Но более 10 миллионов лет эволюции отделяют домашних кошек от дикого тигра - и эти два вида не всегда подвержены одним и тем же болезням.
Остальная часть уравнения
Недавнее исследование на мышах подтверждает важность ACE2 в распространении нового вируса. Версия ACE2 этих грызунов довольно сильно отличается от человеческой, что делает их устойчивыми к новому коронавирусу; только когда генетически сконструированы для экспрессии человеческого ACE2, мыши заболевают. Тем не менее, другие животные с менее похожими на человека вариациями ACE2, включая собак и хорьков, могут быть уязвимы перед новым коронавирусом без какого-либо генетического изменения. «ACE2 - это еще не все», - говорит Саиф.
Другим влиятельным фактором в передаче между видами является, вероятно, близость. Даже если молекулярная структура существа не полностью совместима с патогеном, частое воздействие на людей, несущих коронавирус, может в конечном итоге вызвать отвращение у небольшого процента населения.
Этот сценарий может быть тем, что разыгралось у собак, которые, кажется, являются плохими хозяевами для нового коронавируса, согласно недавнему научному исследованию. Около 470 миллионов собак содержатся в качестве домашних животных, и почти ни одна из них, по-видимому, не заразилась данной инфекцией естественным образом. До настоящего времени только два щенка - померанский шпиц и немецкая овчарка, оба в Гонконге - оказались заражены.
Хорьки тоже представляют любопытный случай. Хотя их рецепторы ACE2, по-видимому, не идеально подходят для нового коронавируса, микроб может проникнуть в их легкие. Исследователи на протяжении десятилетий знали, что дыхательные пути этих похожих на ласку млекопитающих делают их восприимчивыми к нескольким инфекционным респираторным заболеваниям, которые поражают людей, включая грипп и первоначальную атипичную пневмонию, говорит Саиф. SARS-CoV-2 не является исключением. Пораженные микробами, хорьки заболевают лихорадкой и кашлем, способствуя распространению возбудителя в тесном контакте.
Тем не менее, анатомические сходства не могут полностью объяснить, почему вирусы находят успех у определенных млекопитающих. Например, дыхательные пути морских свинок также имеют некоторое сходство с человеческими, но эти грызуны не всегда переносят болезни, как люди. Это говорит о том, что вся история о странных вирусных уязвимостях хорьков несколько загадочна, говорит Саиф. Возможно, иммунная система хорька легко обманывается вирусом и изо всех сил пытается очистить болезнетворные микроорганизмы на ранних стадиях заражения.
