Эволюция патогенов является одним из наименее предсказуемых аспектов возникновения заболеваний. Регионы, в высшей степени подверженные возникновению КОВ летучих мышей, – это те, где пулы патогенов генетически разнообразны с высокой склонностью к передаче вируса между видами. Выявление зон высокого риска возникновения может принести пользу как сохранению рукокрылых, так и предотвращению пандемии, пишет MedicalXpress.
Об исследовании
В настоящем исследовании исследователи попытались определить связь между макроэволюционной динамикой и макроэкологией и биогеографией симбиотического взаимодействия путем оценки риска возникновения бета-коронавирусов, происходящих от рукокрылых (SARS-CoV, SARS-CoV-2 и MERS-CoV) на основе GMTC.
Была разработана тривиальная система оценки риска, которая связала механизмы GMTC с аспектами взаимодействия вируса-хозяина, такими как (i) склонность к вирусному обмену, (ii) филогенетическое разнообразие хозяина и (iii) уникальность хозяина. Показатели обмена вирусами между сообществами хозяев представляли потенциал взаимодействия хозяин-вирус, т.Е. Регионы постоянного переключения вирусных хозяев могут быть холодными точками для коэволюции.
Аспект склонности к совместному использованию вирусов показывает, что частую виртуальную передачу между видами можно рассматривать как буферные буферы давления отбора, в то время как снижение обменных курсов может позволить одновременным траекториям вирусной специализации сосуществовать в сообществе. Филогенетическое разнообразие хозяев считалось показателем вариаций вирусного антагонирующего иммунитета (выбранная мозаика) и включало в себя весьма разнообразные истории эволюции, которые подвергают вирусы изменениям иммунологических признаков хозяина.
Уникальность сообщества хозяев была основана на воздействии гетерогенных признаков хозяина, которые могли привести к созданию вирусных эволюционных ветвей высокой уникальности. Локально отличающиеся сообщества летучих мышей представляли потенциал воздействия вируса на новые признаки хозяина (например, вариации последовательности рецепторов). Трехфакторная система оценки риска была объединена с такими процессами передачи, как контакты между животными и людьми и распространенность вирусов в резервуарах, для выявления и картирования факторов эволюции для определения рисков возникновения КОВ летучих мышей от рукокрылых.
Результаты
“Риск появления был максимальным при высоком филогенетическом разнообразии (вирусы, подверженные воздействию различных клад хозяина), повышенной уникальности хозяина (подверженность вируса новым и гетерогенным признакам хозяина) и среднем или низком вирусном обмене (независимая коэволюция вируса-хозяина, хотя дивергентные вирусы могут рекомбинировать). Принципы GMTC указывают на то, что географические районы высокого риска отличаются от холодных и горячих точек, богатых популяциями хозяев”, – сообщается в иследовании.
Сообщества летучих мышей были ответственны за глобальную вирусную эволюционную мозаику. Отдельными географическими подгруппами были Южная Азия и Юго-Восточная Азия; Средиземноморское побережье, Восточная Азия (включая Северный Китай) и Западная Азия; Евразия более 40 северных районов; и Латинская Америка и Африка. Высокий уровень совместного распространения был обнаружен в Латинской Америке, что контрастирует с высокой вирусной различимостью и богатством хозяев, но низкий уровень вирусного обмена наблюдался в Юго-Восточной Азии.
Эта структура могла бы объяснить такие закономерности, как уникальные пулы мербековирусов в неотропическом регионе (особенно в бассейне Амазонки), недавно обнаруженный дивергентный вариант норовируса на Мадагаскаре и, что особенно важно, разнообразные горячие точки в Юго-Восточной Азии, на Ближнем Востоке и в регионах Африки к югу от Сахары, соответствующие региону предыдущих события зоонозного появления.
Большая часть Европы и Южной Америки были определены как регионы с низким уровнем риска, в то время как северное побережье Австралии и Малайзия были определены как регионы с высоким уровнем риска. Индия, Юго-Восточная Азия и регионы Африки к югу от Сахары были определены как регионы высокого риска из-за совпадения между человеческой популяцией и возможностями межвидовой передачи βCoV в естественной среде.
Команда упомянула, что SARS-CoV-2 произошел от варианта сарбековируса в Индокитае, который не был охарактеризован задолго до пандемии SARS-CoV-2, а SARS-CoV произошел от обитающих в пещерах подковообразных летучих мышей Юньнани. Группа сообщила о росте распространенности БВРС-КоВ на Ближнем Востоке и в Восточной Африке, хотя передача от летучей мыши к верблюду является неопределенной.
Регионы, содержащие уникальных хозяев с высоким уровнем вирусного обмена, могут привести к созданию горячих точек, способствующих вирусной дивергенции. Связь между пулами патогенов и риском возникновения зоонозов была опосредована контактом человека и животного (вероятность распространения) и возможностями горизонтальной передачи (вероятность распространения, переходящая в эпидемическую вероятность).
Заключение
В целом, результаты исследования выявили коэволюционную динамику бета-коронавирусов летучих мышей с использованием пространственной структуры и показали, что биогеография bat и βCoV в значительной степени соответствует различным горячим точкам. В когилогенетических регионах могли образовываться коэволюционные мозаики местного масштаба, а антропогенные ландшафты фильтровали географию риска появления. Структура могла бы помочь в выявлении потенциальных горячих точек высокого риска, таких как Западная Африка и Индия, и могла бы способствовать пониманию диверсификации и эволюции вируса на основе экологии хозяина.