SARS-CoV-2 môže byť nebezpečný aj pre ohrozené živočíchy

08. sep. 2020 • Biologické vedy

SARS-CoV-2 môže byť nebezpečný aj pre ohrozené živočíchy

Šupinavce (luskony, anglicky pangolin), ktoré sú dnes v niektorých teóriách považované za medzidruh pri prenose koronavírusu z netopierov na človeka, patrili v tejto štúdii do nízko rizikovej skupiny. Zdroj: iStockphoto.com

Koronavírus neohrozuje len ľudí, ale aj zvieratá. Až 40 percent zo 103 ohrozených druhov zvierat patrí podľa novej vedeckej štúdie do troch najrizikovejších skupín z hľadiska nákazy COVID-19. Najohrozenejšie sú primáty.

Na pandémiu SARS-CoV-2 sme si zvykli nazerať v rovine, že sa vírusy prenášajú zo zvierat na človeka. Hrozí však reálne nebezpečenstvo, že SARS-CoV-2 sa môže preniesť opačne, z infikovaných ľudí na zvieratá. To podporuje novšiu definíciu zoonóz, ktorá definuje zoonózy ako choroby spoločné pre ľudí a zvieratá. V tejto súvislosti by mali byť prijaté cieľavedomejšie opatrenia na ochranu zvierat pred možným prenosom infekcie z človeka na zvieratá, zvlášť v národných parkoch, rezerváciách a zoologických záhradách.

Zaostrené na bunkový receptor ACE2

Medzinárodný kolektív vedcov vedený výskumníkmi z University of California v Davise (USA) nedávno publikoval článok vo vedeckom časopise Proceedings of the National Academy of Sciences USA (Damas a kol., 2020, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2010146117), v ktorom priniesol výsledky analýzy bunkového receptora ACE2 u 410 živočíchov.

Bunkový receptor ACE2 (angiotenzín konvertujúci enzým 2) je bielkovinovej povahy a pri infekcii buniek sa SARS-CoV-2 musí najprv naviazať práve naň. Na ľudskom ACE2 receptore bolo identifikovaných 25 kľúčových silne evolučne konzervovaných aminokyselín, ktoré sú dôležité pre väzbu vírusu na bunku.

Pretože sekvencie ACE2 sú známe aj u rôznych živočíchov, vedci využili možnosť študovať výskyt aminokyselín v ich receptore. Pri štúdiu bunkového receptora sa zamerali na počítačovú analýzu nukleotidových a aminokyselinových sekvencií, štruktúrnu analýzu ACE2, ako aj na to, ako výskyt kľúčových aminokyselín u zvierat koreluje s výskytom v ľudskom ACE2. V prípade, že zhoda kľúčových aminokyselín je vysoká s ľudským ACE2, je možné vysloviť predpoklad, že existuje riziko infekcie vírusom SARS-CoV-2.

V prípade ohrozených druhov zvierat sú na mieste opatrenia na ich ochranu pred možným prenosom infekcie z človeka, zvlášť v národných parkoch, rezerváciách a zoologických záhradách. Zdroj: iStockphoto.com

V prípade ohrozených druhov zvierat sú na mieste opatrenia na ich ochranu pred možným prenosom infekcie z človeka, zvlášť v národných parkoch, rezerváciách a zoologických záhradách. Zdroj: iStockphoto.com

Vysoko rizikové sú primáty, ale aj škrečky

Medzi analyzovanými stavovcami bolo 252 cicavcov, 72 vtákov, 65 rýb, 17 plazov a 4 obojživelníky. Podľa výsledkov analýzy ACE2 živočíchy potom zaradili do 5-stupňovej škály rizika ohrozenia vírusom SARS-CoV-2.

Výsledky naznačili, že skupinu s veľmi vysokým rizikom možnej nákazy pandemickým koronavírusom tvorili gorily, gibony, orangutany a makaky, ktoré majú všetkých 25 sledovaných aminokyselín v ACE2 identických s ľudským receptorom. Do skupiny vysoko rizikových zvierat patrili napríklad čínske škrečky, jelene, delfíny. Do strednej skupiny ohrozenia sa zaradili tigre, ovce, mačky a kravy; s nízkym ohrozením boli svine, psy, kone, slony a skupinu s malým rizikom reprezentovali napríklad myši, aligátory a vtáky.

Vzhľadom na to, že jeden z netopierích koronavírusov je považovaný za evolučného predchodcu SARS-CoV-2, výskum bol zameraný aj na tieto zvieratá. Netopiere padli do dolných skupín s nízkym alebo malým rizikom infikovania ľudským vírusom SARS-CoV-2. Tieto závery už boli aj experimentálne potvrdené tým, že SARS-CoV-2 sa slabo viaže alebo sa neviaže vôbec na ACE2 receptor netopierov. Šupinavce (luskony, anglicky pangolin), ktoré sú dnes v niektorých teóriách považované za medzidruh pri prenose koronavírusu z netopierov na človeka, patrili v tejto štúdii do nízko rizikovej skupiny.

Veľa informácií stále chýba

Diskrepancia bola pozorovaná u fretiek, ktoré patrili medzi nízko rizikové zvieratá, aj keď pri experimentálnej infekcii boli citlivé na SARS-CoV-2. Možno v tomto prípade SARS-CoV-2 využíva iný bunkový receptor ako ACE2.

Ako sa ukázalo vo viacerých prípadoch, počítačová genetická analýza korešpondovala s infekciou zvierat (napríklad mačkovité šelmy), v iných prípadoch (napríklad spomínané fretky) zhoda nebola. Samotní autori tiež upozorňujú na to, že ich výsledky by nemali byť nadhodnocované, keďže sú výsledkom počítačovej analýzy. V súčasnosti ešte chýbajú mnohé údaje o prirodzenej a experimentálnej infekcii zvierat so SARS-CoV-2. Napriek tomu tieto údaje môžu byť použité ako apel na ochranu najviac ohrozených zvierat s možným prenosom SARS-CoV-2 infekcie z človeka na zvieratá.

Ďalšie možnosti využitia nových poznatkov

Okrem poukázania na ohrozenie niektorých živočíchov vírusom SARS-CoV-2, údaje v štúdii môžu poslúžiť aj pri hľadaní vhodného zvieracieho modelu na vedecké štúdium SARS-CoV-2 infekcie. Poskytujú tiež ďalšie informácie pre evolučné štúdie a overovanie možného zvieracieho medzidruhu (ak existuje) pri prenose pandemického koronavírusu z netopierov na človeka.

Prof. Ing. Štefan Vilček, DrSc.
(vedecký pracovník Katedry infektológie, parazitológie a ochrany spoločného zdravia na Univerzite veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach)

Súvisiace:

Hore
Noc výskumníkov 2020
Quark
Vedecká cukráreň 10/2020
Aurelium - centrum vedy
pondelok s neurologiou
Quark 25 rokov
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Plasty nachádzame v prírode v dvoch formách. Ide o takzvané makroplasty a mikroplasty.
Zistite viac