«Οι ερευνητές εξετάζουν το περίεργο ανοσοποιητικό σύστημα των νυχτερίδων, ελπίζοντας να βοηθήσουν στην πρόληψη της επόμενης επιδημίας», αναφέρουν μεταξύ άλλων οι Randy Foo και Rommel Yroy. Οι ερευνητές και συνεργάτες, μελετούν για χρόνια τις νυχτερίδες, προσπαθώντας να καταλήξουν σε βασικά συμπεράσματα που να τις συνδέουν ακόμη και με πιθανή αντιμετώπιση έναντι άλλων ιών.
Ο Randy Foo γεμίζει μια σύριγγα με χυμό πορτοκαλιού από ένα μπουκάλι που φέρει την ένδειξη «ΜΟΝΟ για νυχτερίδες». Αυτός και ο συνάδελφός του Rommel Yroy, κάθονται σε ένα ντουλάπι βιολογικής ασφάλειας, φορώντας ασπίδες προσώπου, γάντια, ειδικά παντελόνια και καλύμματα παπουτσιών παρατηρώντας μια αρσενική νυχτερίδα με την ονομασία «Eonycteris spelaea», τις λεγόμενες αρσενικές νυχτερίδες.
Η νυχτερίδα στο χέρι του Yroy είναι μία από τις περίπου 140 νυχτερίδες αυτού του είδους, που στεγάζονται σε μια ερευνητική αποικία αναπαραγωγής στη Σιγκαπούρη - η πρώτη στην Ασία.
Ο Foo, ο οποίος διαχειρίζεται την αποικία και είναι συνδεδεμένος με την Ιατρική Σχολή Duke–National University of Singapore (Duke–NUS), και ο Yroy, κτηνίατρος τεχνικός στο SingHealth Experimental Medicine Centre, έχουν γαλουχήσει τις νυχτερίδες, για χρόνια. Τα αρχικά 19 μέλη της αποικίας πιάστηκαν με δίχτυα πεταλούδων κάτω από αυτοκινητόδρομους γύρω από τη Σιγκαπούρη το 2015 και το 2016.
Η δημιουργία... αποικίας!
Η αποικία δημιουργήθηκε από τον Lin-fa Wang, έναν ιολόγο στην Ιατρική Σχολή Duke-NUS για να δημιουργήσει ένα ελεγχόμενο περιβάλλον ώστε να μελετήσει τη βιολογία των νυχτερίδων, συμπεριλαμβανομένων των εσωτερικών λειτουργιών του ανοσοποιητικού τους συστήματος.
Για τον Wang, ο οποίος έχει περάσει δεκαετίες μελετώντας νυχτερίδες και μολυσματικές ασθένειες, η αποικία ήταν ένα ερευνητικό πλεονέκτημα, επιτρέποντάς του να κάνει έρευνα, για παράδειγμα, σχετικά με τα κύτταρα που συνθέτουν το ανοσοποιητικό σύστημα της νυχτερίδας καθώς και το πώς αντιδρούν σε μια μόλυνση.
Πλέον οι νυχτερίδες αναπαράγονται και έτσι η έρευνα της ομάδας αναπτύσσεται πιο εύκολα. Έχουν μάλιστα μοιραστεί ιστό νυχτερίδας με περίπου δώδεκα ομάδες σε όλο τον κόσμο. «Οι νυχτερίδες έχουν γίνει καυτό θέμα πλέον παντού», επισημαίνει ο Wang.
Το ανοσοποιητικό σύστημα της νυχτερίδας
Η ερευνητική θέση του Wang, έχει πλέον τεράστια απήχηση από τον κόσμο, από την εμφάνιση για πρώτη φορά, του SARS-CoV-2.
Η συμμετοχή σε ομιλίες και συνέδρια για τις νυχτερίδες αυξάνεται - σε ένα συμπόσιο που φιλοξενήθηκε πέρυσι στις Ηνωμένες Πολιτείες, υπήρχαν 30% περισσότεροι συμμετέχοντες σε σύγκριση με την ίδια εκδήλωση που διοργανώθηκε πριν από την πανδημία - και οι χρηματοδότες συνεισφέρουν με αρκετά χρήματα για μελέτες σχετικά με τις μολυσματικές ασθένειες: το 2021, για παράδειγμα, τόσο η Κίνα όσο και οι Ηνωμένες Πολιτείες ανακοίνωσαν μεγάλα προγράμματα χρηματοδότησης για έρευνα σε νυχτερίδες και ιούς.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει, πάντως το ανοσοποιητικό σύστημα της νυχτερίδας, ειδικά η ικανότητά της να ανέχεται ιούς που είναι θανατηφόροι για τους ανθρώπους -από τον Έμπολα έως το Nipah και το σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο (SARS)-. Αν και η ανοσία των νυχτερίδων είναι ελάχιστα κατανοητή το σίγουρο είναι ότι θεωρούνται ως η πηγή διαφόρων καταστροφικών ιικών εστιών στους ανθρώπους, με θανατηφόρα αποτελέσματα.
Η μελέτη βρίσκεται τώρα σε ένα σημείο καμπής. Οι ερευνητές που έχουν περάσει δεκαετίες μελετώντας λοιμώξεις σε νυχτερίδες αναπτύσσουν και εφαρμόζουν νέα εργαλεία στο ερώτημα πώς μπορούν οι νυχτερίδες να ζούν με τόσο επικίνδυνα παθογόνα. Κάποιοι ελπίζουν ότι αυτές οι γνώσεις θα μπορούσαν μια μέρα να οδηγήσουν σε θεραπείες για την αντιμετώπιση λοιμώξεων σε ανθρώπους και τρόπους πρόληψης της διασποράς ιών από τις νυχτερίδες.
«Θα υπάρξουν τεράστια βήματα προς τα εμπρός τα επόμενα δύο ή τρία χρόνια όσον αφορά την ιολογία και την ανοσολογία των νυχτερίδων», αναφέρει ο Tony Schountz, ανοσολόγος στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Φορτ Κόλινς.
Οι νυχτερίδες τρέφονται πιο υγιεινά και... περιποιημένα και από εμάς!
Οι νυχτερίδες στην αποικία του Wang είναι ένας πολύτιμος χώρος και οι ερευνητές τις αντιμετωπίζουν ανάλογα. Με τα χρόνια, έχουν τροποποιήσει τη διατροφή και το περιβάλλον τους για να διατηρούν τα ζώα υγιή. Οι νυχτερίδες απολαμβάνουν φρέσκο ψιλοκομμένο πεπόνι, παπάγια και μάνγκο, γάλα σε σκόνη και ένα μυρωδάτο υγρό που μοιάζει με νέκταρ. Ένας σάκος λινάτσας κρέμεται από την κορυφή κάθε κλουβιού για να δώσει στις νυχτερίδες - που ζουν σε ομάδες περίπου 25 - λίγη ιδιωτικότητα και σκοτάδι.
Οι ερευνητές μελέτησαν το γονιδίωμα των νυχτερίδων και την ποικιλία των ιών που φιλοξενούν τα ζώα. Έχουν επίσης χρησιμοποιήσει κύτταρα νυχτερίδων για να αναπτύξουν μίνι όργανα που αναπτύσσονται από βλαστοκύτταρα. Τα τρέχοντα πειράματά τους επικεντρώνονται στην απόκριση των νυχτερίδων στη μόλυνση, στη διαδικασία γήρανσής τους και στον πολύ ενεργό μεταβολισμό τους κατά τη διάρκεια της πτήσης. Η αποικία είναι ένας πολύτιμος ερευνητικός πόρος.
Αλλά η μελέτη των νυχτερίδων και των ιογενών εστιών τους ήταν αρκετά δύσκολη, επειδή τα εργαλεία που έχουν στη διάθεσή τους οι ερευνητές είναι σαφώς αρκετά περιορισμένα.
Η δημιουργία και η συντήρηση των αποικιών είναι ακριβή. Οι νυχτερίδες έχουν περισσότερες εγκυμοσύνες και λιγότερα νεογνά από τα τυπικά εργαστήρια με ποντίκια.
Ορισμένα δε στοιχεία της εργαλειοθήκης που χρησιμοποιούνται για άλλα ζώα εργαστηρίου, έλειπαν επίσης για τις νυχτερίδες. Υπάρχει έλλειψη μονοκλωνικών αντισωμάτων, τα οποία οι ανοσολόγοι χρησιμοποιούν για να επισημάνουν τα ανοσοκύτταρα και τις πρωτεΐνες. Για πολύ καιρό, δεν υπήρχε γονιδίωμα υψηλής ποιότητας για ένα είδος νυχτερίδας.
Παράλληλα, οι ειδικοί δεν έχουν ακόμη μια σαφή εικόνα της «βασικής αρχιτεκτονικής του ανοσοποιητικού συστήματος της νυχτερίδας», λέει ο Peng Zhou, ερευνητής μολυσματικών ασθενειών στο Εργαστήριο Guangzhou, Κίνα. Όμως, η πολυετής δουλειά αποδίδει νέα εργαλεία και μεθόδους, συμπεριλαμβανομένων γονιδιωμάτων υψηλής ποιότητας και ιστού νυχτερίδων που κατασκευάζονται στο εργαστήριο.
Μία πρόσφατη έρευνα, συμπληρώνει λεπτομέρειες των βιολογικών μηχανισμών που στηρίζουν την ανοσολογική απόκριση της νυχτερίδας, συμπεριλαμβανομένης της αναγνώρισης τύπων κυττάρων που είναι δυνητικά μοναδικοί για τις νυχτερίδες. Οι ερευνητές αποκαλύπτουν επίσης τους διαφορετικούς τρόπους με τους οποίους τα είδη νυχτερίδων ανέχονται τις ιογενείς λοιμώξεις. Αυτό μπορεί να βοηθήσει να καθοριστεί εάν υπάρχει «ένας παγκόσμιος μηχανισμός που ισχύει για όλες τις νυχτερίδες και όλους τους ιούς», λέει η Diane Bimczok, ανοσολόγος βλεννογόνων στο Πανεπιστήμιο Montana State στο Bozeman.
Ιογενή αγγεία
Είναι «σούπερ κουλ ζώα» λέει ο Zwaka. Είναι τα μόνα θηλαστικά που έχουν εξελιχθεί σε πτήση και χρησιμοποιούν ηχητικά κύματα για να εντοπίσουν αντικείμενα στο σκοτάδι. Ζουν εξαιρετικά μεγάλη διάρκεια ζωής για το μικρό τους μέγεθος και έχουν χαμηλή συχνότητα εμφάνισης καρκίνου.
Αλλά το χαρακτηριστικό που έχει φέρει τις νυχτερίδες στο προσκήνιο τις τελευταίες δεκαετίες είναι η ικανότητά τους να φιλοξενούν μια πλούσια συλλογή ιών. Ορισμένα είδη, ειδικά οι «πέταλο νυχτερίδες», φιλοξενούν μια εξαιρετική ποικιλομορφία κορωνοϊών, μεταξύ των οποίων και εκείνοι που σχετίζονται στενά με τον SARS-CoV-2. Ορισμένα είδη φιλοξενούν επίσης ιούς όπως η λύσσα, ο Έμπολα και το Marburg και τα γονιδιώματα των νυχτερίδων είναι γεμάτα με υπολείμματα ιών...
Πώς επιβιώνουν οι νυχτερίδες με τους ιούς
Οι μελέτες αποκαλύπτουν ότι ορισμένα είδη νυχτερίδων έχουν μια ισχυρή πρώτη άμυνα ενάντια στους εισβολείς. Ακόμη και η απουσία ξένης απειλής, σε ορισμένα είδη καταφέρνουν να διατηρούν τα υψηλά επίπεδα ιντερφερόνων - μόρια που προκαλούν συναγερμό και εντείνουν τις προσπάθειες για την απενεργοποίηση των ιών - που θα μπορούσαν να επιτρέψουν στα ζώα να ανακόψουν την αναπαραγωγή του ιού σχεδόν ακαριαία.
Οι νυχτερίδες έχουν επίσης ένα διευρυμένο ρεπερτόριο γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεΐνες και παρεμβαίνουν στην αντιγραφή του ιού ή εμποδίζουν τους ιούς να φύγουν από τα κύτταρα.
Τα κύτταρά τους είναι εξοπλισμένα με ένα αποτελεσματικό σύστημα για την απόρριψη των κατεστραμμένων κυτταρικών συστατικών, γνωστό ως αυτοφαγία, το οποίο έχει αποδειχθεί ότι βοηθά στην απομάκρυνση των ιών από τα ανθρώπινα κύτταρα.
Ορισμένοι ερευνητές μελετούν επίσης τη σχέση μεταξύ της ανοσολογικής απόκρισης των νυχτερίδων και της οικολογίας τους για να κατανοήσουν καλύτερα πότε και πού μεταφέρουν τους ιούς και τον κίνδυνο μετάδοσης σε άλλα ζώα και πιστεύουν ότι σύντομα τα νέα θα είναι εντυπωσιακά για την προστασία τελικά των ανθρώπων.
