Loài dơi cáo bay đen Úc là một
ổ chứa virus Hendra mà có thể lây truyền sang ngựa và đôi khi lây truyền
qua người (Ảnh: Linfa Wang, Đại học Duke)
Một
nghiên cứu mới của Đại học California, Berkeley phát hiện ra rằng phản
ứng miễn dịch mạnh mẽ của dơi với các loại virus có thể thúc đẩy
virus nhân bản nhanh hơn, do đó khi chúng chuyển qua loài có vú khác
với hệ miễn dịch trung bình như con người, virus có thể gây thảm họa
chết chóc.
Một
số loài dơi – bao gồm các loài được biết là nguồn gốc lây nhiễm cho
con người – đã cho thấy sỡ hữu hệ miễn dịch luôn liên tục sẵn sàng
phòng vệ chống virus. Bệnh truyền nhiễm virus ở các loài dơi này dẫn
tới một phản ứng nhanh xua đuổi virus ra khỏi tế bào. Trong khi việc này
bảo vệ dơi khỏi bị nhiễm lượng lớn virus thì nó cũng kích thích
những loài virus này sinh sản nhanh hơn trong vật chủ trước phát súng
phòng vệ được khai ngòi.
Điều
này khiến dơi trở thành một ổ chứa đặc biệt của các loài virus sinh
sản nhanh và có khả năng lây truyền cao. Tuy dơi có thể dung hòa với các
chủng virus này nhưng khi virus dơi đi chuyển sang động vật không có hệ
miễn dịch phản ứng đủ nhanh, virus sẽ nhanh chóng áp đảo vật chủ mới,
dẫn tới tỉ lệ tử vong cao.
Các
nhà nghiên cứu lưu ý rằng phá vỡ môi trường sống có vẻ đã tăng sức ép
đối với dơi và khiến chúng thải ra nhiều virus trong nước bọt, nước
tiểu và phân mà sau đó có thể lây nhiễm cho các loài vật khác. Họ cho
rằng các mối đe dọa về môi trường tăng đối với loài này dẫn làm tăng
thêm mối đe doa lây bệnh lây lan từ thú qua người.
Là
một loài động vật biết bay, dơi tăng tốc độ chuyển hóa khi bay đến
một mức gấp đôi tốc độ một loài gặm nhấm cùng kích cỡ đạt được khi
chạy.
Nhìn
chung, hoạt động cơ thể mạnh mẽ và tốc độ chuyển hóa cao đã dẫn tới
tổn thương mô cao do tích tụ các phân tử phản ứng, chủ yếu là các
gốc tự do. Nhưng để bay được, dơi dường như phát triển các cơ chế sinh
lý để dọn dẹp hiệu quả các phân tử có tính hủy hoại này.
Việc
này có lợi ích phụ là dọn sạch các phân tử gây tổn hại do viêm
nhiễm vì bất kỳ lý do gì gây ra, điều giải thích cho tuổi thọ đặc
biệt cao của dơi. Những loài động vật nhỏ có nhịp tim và tốc độ
chuyển hóa nhanh hơn thường có tuổi thọ ngắn hơn so với những loài có
nhịp tim và chuyển hóa chậm hơn, có lẽ vì tốc độ chuyển hóa cao dẫn
tới nhiều gốc tự do gây hủy diệt hơn. Nhưng dơi đặc biệt ở chỗ nó có
tuổi thọ dài hơn các loài có vú khác cùng kích cỡ. Một số con dơi
có thể sống đến 40 năm trong khi một con chuột cùng kích cỡ chỉ sống
có 2 năm.
Việc
xử lý viêm nhiễm nhanh cũng có một loại ích khác: kìm hãm lây nhiễm
viêm nhiễm có liên quan đến phản ứng miễn dịch kháng virus. Một mánh
lới quan trọng của hệ miễn dịch của nhiều loài dơi là sự giải phóng
rất nhạy của một phân tử ra hiệu có tên interferon-alpha vốn cho các tế
bào khác biết lệnh cảnh giới trước khi virus xâm nhập.
Tò
mò về cách phản ứng miễn dịch nhanh của dơi ảnh hưởng đến sự tiến
hóa của virus mà chúng làm vật chủ, các nhà khoa học đã tiến hành thử
nghiệm trên tế bào nuối cấy ở 2 loài dơi và một loài khỉ làm đối
chứng. Đầu tiên loài dơi Rousettus aegyptiacus, vật chủ tự nhiên của
virus Marburg, đòi hỏi một lần virus tấn công trực tiếp trước khi mã
hóa gen interferon-alpha của nó để làm ngập tràn cơ thể bằng
interferon. Kỹ thuật này chậm hơn một chút so với loài dơi cáo bay đen
Úc (Pteropus alecto), một ổ chứa virus Hendra sẵn sàng chống lại lây
nhiễm virus bằng interferon-alpha RNA vốn được mã hóa và sẵn sàng biến
thành protein. Dòng tế bào khỉ xanh châu Phi (Vero) hoàn toàn không sản
sinh interferon.
Khi
bị đe dọa bởi các loại virus mô phỏng Ebola và Marburg, các phản ứng
khác nhau của các dòng tế bào này được kích hoạt. Trong khi dòng tế bào
khỉ xanh nhanh chóng bị virus lấn át và tiêu diệt, một tập hợp nhỏ
các tế bào dơi Rousettus tự đẩy lùi lây nhiễm virus thành công nhờ cảnh
báo sớm của interferon.
Ở
dòng tế bào dơi cáo bay đen Úc, phản ứng miễn dịch thậm chí thành công
hơn nữa với lây nhiễm virus bị làm chậm đáng kể trong so với ở dơi
Rousettus. Ngoài ra, phản ứng miễn dịch interferon của loài dơi này
dường như cho phép lây nhiễm kéo dài hơn.
Từ
đó, các nhà nghiên cứu cho rằng chính vì có một hệ thống interferon
thực sự mạnh đã giúp các loài virus này tồn tại dai dẳng bên trong
vật chủ. Khi có một phản ứng miễn dịch cao hơn, tế bào sản xuất được
bảo vệ khỏi lây nhiễm, do đó virus thực tế có thể tăng tốc độ nhân bản
mà không gây tổn hại cho vật chủ. Nhưng khi virus truyền sang một vật
chủ khác như con người, chúng ta lại không có cùng cơ chế kháng virus
đó và chúng ta sẽ mắc bệnh.
Các
nhà nghiên cứu lưu ý rằng nhiều trong số các chủng virus này truyền qua
con người thông qua trung gian động vật. SARS lây qua người qua chồn hương
châu Á; MERS qua lạc đà; Ebola qua gorilla và tinh tinh; Nipah qua heo;
Hendra qua ngựa và Marburg khỉ xanh châu Phi. Tuy nhiên, các loại virus
này vẫn đặc biệt nguy hiểm và chết chóc khi thực hiện nhảy bước
cuối cùng sang con người.
LH
(PhysOrg)