CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỒNG NAI

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)