От львов и тигров до больших волосатых броненосцев - все больше животных заражаются коронавирусом. Вот что мы узнали.
Олень-мул переправляется через реку в Вайоминге. Это один из растущего числа видов животных, которые могут заразиться SARS-CoV-2.
Мы думаем о COVID-19 как о человеческой пандемии, но это гораздо больше. Вирус, вызывающий заболевание, SARS-CoV-2, может заражать широкий и постоянно растущий круг животных, как содержащихся в неволе, так и диких.
По данным Министерства сельского хозяйства США, на сегодняшний день вирус был обнаружен у более чем ста домашних кошек и собак, а также содержащихся в неволе тигров, львов, горилл, снежных барсов, выдр и пятнистых гиен. Сотрудники зоопарка в США зафиксировали один положительный случай у бинтуронга, коати, пумы, домашнего хорька, кошки-рыболова, рыси, мандрила и беличьей обезьяны.
По данным Министерства сельского хозяйства США, в Соединенных Штатах только три диких вида - норка, олень-мул и белохвостый олень - дали положительный результат. Хотя нет никаких доказательств распространения SARS-CoV-2 среди популяций оленей в Великобритании, случаи заболевания были обнаружены у других млекопитающих в других частях мира, среди диких чернохвостых мартышек, больших волосатых броненосцев и леопарда.
Но тестирование диких животных проводится нечасто, и COVID-19, вероятно, затронул многие другие виды, что начинают показывать новые исследования. «Я думаю, что распространение среди диких животных гораздо шире, чем считалось ранее», - говорит Джозеф Хойт, эколог болезней из Технологического института Вирджинии.
Как SARS-CoV-2 заражает такое большое количество видов и каковы последствия?
Рецепторная связь
Основная причина кроется в сложном рецепторе, обнаруженном у всех млекопитающих, который называется ACE-2. Этот рецептор играет важную роль в регуляции артериального давления и других физиологических функций.
После того, как шиповидный белок SARS-CoV-2 попадает в организм, он начинает заражать клетки-хозяева, связываясь с рецептором ACE-2, который широко распространен в верхних дыхательных путях и пазухах человека и многих других млекопитающих.
Физическая структура рецептора ACE-2 относительно мало различается у разных видов позвоночных по сравнению с другими подобными белками, говорит Крейг Вилен, вирусолог из Йельского университета. Тем не менее, существует достаточно небольших вариаций, которые, по мнению ученых, маловероятно для некоторых млекопитающих.
Но это мнение изменилось, поскольку животные, которые изначально считались менее восприимчивыми, оказались совсем не такими. Теперь выясняется, что многие, если не большинство рецепторов ACE-2 млекопитающих чувствительны и не представляют собой ограничивающий фактор для вируса.
«Кажется, что это достаточно хорошо, даже если это не идеальное совпадение», - говорит Рик Бушман, профессор Медицинской школы Университета Пенсильвании, изучающий взаимодействие хозяина и микробов.
Вместо этого, скорее всего, существует множество других факторов, определяющих уязвимость, детали которых остаются почти полностью неизвестными.
Огромный ассортимент
Мы уже знаем, что вирус может инфицировать и распространяться среди диких норок и белохвостых оленей, и для обоих видов есть по крайней мере один подтвержденный случай, когда вирус передался от людей к животным и обратно. людям. Помимо норок, домашние хорьки и золотистые хомяки также легко передают вирус друг другу в неволе.
Помимо ранее перечисленных животных, предстоящее исследование, опубликованное до печати в BioRxiv, выявило вероятные случаи заражения SARS-CoV-2 у диких мышей-оленей, енотов, опоссумов, серых белок, белоногих мышей, полосатых скунсов. и многое другое.
Карла Финкельштейн, соавтор статьи, вместе с Хойтом и биологом по охране природы Амандой Голдберг, были удивлены, когда впервые обнаружили признаки инфекции SARS-CoV-2 у опоссумов Вирджинии.
«Мы волновались, потому что это означает, что он прыгает» на отдаленно родственных млекопитающих, - говорит Финкельштейн. «Опоссумы очень отличаются от нас биологически», - добавляет Голдберг.
Опоссумы - это сумчатые, которые рождают детенышей размером с пчелу, которые сосут соски в сумках своих матерей. Сумчатые отделились от плацентарных млекопитающих, к которым относятся многие обычные млекопитающие, более 150 миллионов лет назад.
Если SARS-CoV-2 может заразить опоссумов, рассуждали они, вполне вероятно, что он может заразить огромное количество млекопитающих. Действительно, команда обнаружила признаки антител против SARS-CoV-2 у значительного процента шести видов городских диких животных на юго-западе Вирджинии. Они также получили положительные результаты ПЦР, которые указывают на наличие инфекции, но не доказывают ее, у двух из этих видов и еще у четырех других, включая рыжих лисиц и рысей.
В другом недавно представленном документе также были обнаружены признаки заражения патогеном 17 процентов протестированных канализационных крыс Нью-Йорка. И небольшой процент диких белоногих мышей в Коннектикуте также заразился, согласно исследованию Ребекки Эрнест, докторанта Йельского университета.
Вопросы об инфекциях
Но как дикие животные, такие как олени, подвергаются воздействию вируса?
На этот вопрос еще предстоит ответить, но есть теории. Дикие животные могут заразиться, вступив в тесный контакт с человеческим мусором или сточными водами, или вдыхая вирус рядом с людьми. Воздействие также может произойти после взаимодействия с домашними животными, такими как кошки и собаки, или содержащимися в неволе оленями, которые могут быть переносчиками вируса.
Но «Я думаю, все согласны с тем, что никто не знает», - говорит Бушмен.
Как бы белохвостые олени ни выставлялись в США, это происходит часто. Одно исследование 2021 года показало, что более трети оленей в США. Южный Северо-Восток и Средний Запад были разоблачены. В другом исследовании было обнаружено, что вирус проникал в оленей по крайней мере четыре раза от человека, а третье исследование показало, что вирус передался одному человеку в Канаде.
Одна из причин, по которой инфекции животных имеют значение, заключается в том, что они представляют собой новые резервуары для вируса, где он может поддерживаться и приобретать новые мутации, которые теоретически могут способствовать его лучшему распространению, если он вернется к людям.
«Мы не хотим видеть больше передачи от большего числа видов», - говорит Эрнест.
Пропущенная проблема
Способность SARS-CoV-2 заражать диких животных равносильна скрытой панзоотии - животной версии эпидемии - с почти полностью неизвестными эффектами, говорит Финкельштейн.
Зараженные животные часто имеют легкие симптомы, но эксперты почти ничего не знают о том, как различные варианты вируса влияют на большинство животных. Иногда инфекции смертельны. Вирус, по-видимому, убивает небольшой процент инфицированных норок, а три снежных барса умерли из-за осложнений, вызванных COVID-19, в Детском зоопарке Линкольна в Небраске.
Вилен предупреждает, что мы на самом деле не знаем, как больные животные могут заразиться в дикой природе. Он приводит пример вируса иммунодефицита обезьяны шимпанзе (SIVcpz), который проник в человека и превратился в ВИЧ-1. Долгое время считалось, что ВИО вызывает у шимпанзе только легкие симптомы, но исследования в конце концов показали, что вирус может вызывать у животных состояние, подобное СПИДу, которое обычно сокращает продолжительность их жизни.
Воздействие вирусов особенно трудно изучать на диких животных, особенно на экологическом уровне, добавляет Хойт.
«Мы не знаем последствий этого для дикой природы», - соглашается Финкельштейн. «Это еще один аспект, который в значительной степени игнорируется».