چرا عفونت‌های حیوانات برای انسان خطرناک‌اند؟

عصر ایران: در شرایطی که هنوز مشخص نیست منبع کروناویروس جدید کدام حیوان یا حیوانات بوده است، دانشمندان اطمینان دارند که SARS-CoV-۲، ویروسی که موجب بیماری کووید-۱۹ می شود، از حیوانات سرچشمه گرفته است.

به نقل از "مدیکال نیوز تودی"، تعداد موارد تایید شده کووید-۱۹ در سراسر جهان شگفت آور است. آمار مبتلایان به این بیماری به مرز سه میلیون نفر نزدیک شده و بیش از ۲۰۰ هزار نفر جان خود را به واسطه آن از دست داده اند.

اما بیماری های زونوتیک که به بیماری های قابل انتقال از حیوان به انسان گفته می شود تا پیش از این که کووید-۱۹ در کانون توجهات قرار بگیرد نیز تعداد زیادی از مردم جهان را تحت تاثیر قرار داده اند.

به عنوان مثال، گزارشی بین المللی در سال 2012 اعلام کرد که 56 بیماری این چنینی سالانه مسئول 2.5 میلیارد مورد بیماری و 2.7 میلیون مرگ در سراسر جهان بوده اند. از جمله این بیماری ها می توان به هاری، توکسوپلاسموز، تب کیو، تب دانگ، آنفلوآنزای مرغی، ابولا و سیاه زخم اشاره کرد.

افزون بر این، بیماری های تنفسی شبه آنفلوآنزا منتقله از حیوانات نیز در قرن گذشته مرگبار بوده اند. آنفلوآنزای اسپانیایی در سال 1918 موجب مرگ 50 میلیون نفر شد و شیوع آنفلوآنزای هنگ کنگی در سال 1968 جان 700 هزار نفر را گرفت.

اما چرا بیماری های قابل انتقال از حیوانات به انسان بسیار خطرناک هستند؟ بخشی از آن با سیستم ایمنی بدن انسان مرتبط است. بخشی دیگر انتخاب طبیعی است. همچنین، حیوان خاصی که ویروس را انتقال می دهد ممکن است نقشی در این زمینه داشته باشد.

ویروس حیوانی در برابر سیستم ایمنی بدن انسان

یکی از دلایلی که ویروس های حیوانات برای انسان ها بسیار خطرناک هستند این است که ما ابزاری برای مقابله و رسیدگی با آنها نداریم. سیستم ایمنی بدن ما با این ویروس های جدید سرو کار نداشته است، از این رو، نمی داند چگونه به این مهمان ناخوانده واکنش نشان دهد.

به گفته پژوهشگران، بیشتر ویروس هایی که وارد بدن انسان می شوند توسط سیستم ایمنی با موفقیت نابود می شوند یا از دستگاه گوارش عبور می کنند. با این وجود، گاهی اوقات، یک ویروس حیوانی می تواند در میزبان انسانی تکثیر شود.

زمانی که ویروس حیوانی در بدن نخستین انسان تکثیر می شود، بسیار مهم است. در این نقطه حساس، ویروس می تواند تحت محدودیت های انتخابی بدن انسان برای نخستین بار جهش یافته و تکامل یابد و خود را برای تکثیر در میزبانی جدید سازگار کرده و ارتقا دهد.

زمانی که این اتفاق رخ می دهد، سیستم ایمنی باید واکنش نشان دهد. سیستم ایمنی باید همراه با تکامل ویروس فعالیت بیشتری داشته و یک واکنش ایمنی را ارائه کند. بدن انسان قبلا با این تهدید مواجه نشده و از این رو، هیچ سلاح از پیش آماده در زرادخانه خود ندارد و باید برای مقابله با این تهدید به سرعت سلاحی جدید تولید کند.

اما شکل‌گیری این ابزار دفاعی می تواند چند روز یا بیشتر طول بکشد. در همین حال، ویروس ممکن است برای تکثیر سریع‌تر یا حتی فرار از واکنش سیستم ایمنی تکامل یافته باشد.

رقابت تسلیحاتی تکاملی

به بیان دیگر، ویروس حیوانی و سیستم ایمنی بدن انسان وارد یک رقابت تسلیحاتی می شوند و همانند هر رقابت تسلیحاتی دیگری، یکی از دو رقیب می تواند پیروز شده یا هر دو به بن بست برسند.

به گفته کریستوفر کلمن، استادیار ایمونولوژی عفونی در دانشگاه ناتینگهام، انگلیس، فرض کلی این است همانگونه که ویروس ها در یک میزبان تکامل می یابند، برای میزبان کمتر خطرناک می شوند. آنها قصد دارند از انتقال خود اطمینان حاصل کنند و نمی خواهند پیش از بهره‌مندی از این فرصت به سرعت موجب مرگ میزبان خود شوند.

همواره این گونه نیست اما یک ویروس که با انسان ها سازگار می شود ممکن است در بلند مدت کمتر برای ما خطرناک باشد زیرا رقابت تسلیحاتی تکاملی بین ویروس و میزبان به نوعی بن بست رسیده که طرفین نه کاملا راضی بوده و نه از بین رفته اند.

افزون بر این، یک ویروس که به طور کامل با یک میزبان حیوانی سازگار شده است ممکن است کاملا برای انسان ها بی ضرر باشد.

کریستوفر کلمن به نمونه هایی از ویروس های حیوانی مهاجم در خانواده کروناویروس از جمله ویروس برونشیت عفونی مرغ ها، ویروس پریتونیت عفونی گربه ای در گربه ها یا ویروس گاستروانتریت مسری، عاملی مرگبار برای بچه خوک ها، اشاره داشته است. هیچ یک از این ویروس ها موجب عفونت یا هیچ گونه بیماری در انسان ها نمی شوند.

از سوی دیگر، یک ویروس که در حیوانات تکامل یافته اما توانایی آلوده کردن انسان ها را نیز دارد، در صورت انتقال به انسان ممکن است مرگبارتر باشد.

این شرایط به ویژه زمانی که در نظر بگیریم سیستم های ایمنی حیوانات بسیار متفاوت از سیستم ایمنی انسان ها است یا حیوانات دارای مکانیزم های دفاعی ویژه هستند که انسان ها فاقد انها هستند، ممکن است درست باشد.

خفاش ها و ایمنی گوش به زنگ

به عنوان مثال، این حقیقت که ویروس های بسیار مضر مانند سارس، مرس و ابولا همگی از خفاش ها سرچشمه گرفته اند، این پرسش را مطرح می کند که این حیوان چه چیزی در اختیار دارد که ما فاقد آن هستیم؟

چگونه خفاش ها می توانند حامل ویروس هایی باشند که در برخی موارد برای انسان ها فوق العاده کشنده هستند اما به نظر نمی رسد کمترین آسیبی به خود این حیوانات وارد کند؟

مطالعه ای جدید به رهبری کارا بروک، دانشجوی فوق دکترا در دانشگاه کالیفرنیا برکلی به این پرسش پرداخته است. این پژوهش نشان می دهد توانایی های ایمنی منحصر به فرد خفاش ها آنها را قادر به حمل و حفظ بار ویروسی بالا می کند، بدون این که خود آنها بیمار شوند.

برخی خفاش ها دارای یک واکنش ایمنی ضد ویروس به نام مسیر اینترفرون دائما روشن هستند.

در بیشتر پستانداران دیگر، داشتن چنین واکنش ایمنی گوش به زنگ موجب التهاب مضر می شود. با این وجود، خفاش ها صفات ضد التهابی را کسب کرده اند که از آنها در برابر چنین آسیبی محافظت می کند.

این خبر خوبی برای خفاش ها است اما شرایط برای پستانداران دیگر چگونه است؟ این حقیقت که خفاش ها دارای چنین مکانیزم دفاعی خوبی هستند به این معنی است که ویروس انگیزه لازم برای تکثیر سریع‌تر را در اختیار دارد.

توانایی های منحصر به فرد سیستم ایمنی خفاش ها در نهایت ویروس ها را قوی‌تر می سازد. این همانند تمرین با یک رقیب حرفه ای و ترقی و افزایش قدرت در نتیجه آن است.

مکانیزم های دفاعی سیستم ایمنی خفاش ممکن است محرکی برای تکامل ویروس هایی با قابلیت انتقال سریع‌تر باشد و در شرایطی که خفاش ها به خوبی در برابر آثار مضر ویروس های خود محافظت می شوند، موجودات دیگر از جمله انسان ها چنین شانسی ندارند.

کووید-۱۹: خفاش ها، پانگولین ها یا مارها؟

در مورد کروناویروس جدید، نطریه های مختلفی درباره این که ویروس SARS-CoV-2 از کدام حیوان به انسان منتقل شده است، وجود دارند. دانشمندان خفاش ها، پانگولین ها یا حتی مارها را به عنوان ناقلان احتمالی در نظر گرفته اند.

مشخص کردن حیوانات خاص اهمیت دارد زیرا می تواند بینشی درباره ساختار ژنتیکی ویروس و روش های مقابله با آن را ارائه کند. اما باید این احتمال را نیز در نظر گرفت که کروناویروس جدید ممکن است دارای چند منبع حیوانی باشد.

به عنوان مثال، در مورد ویروس SARS-CoV گربه زباد به عنوان شناخته شده‌ترین گونه ناقل ویروس مطرح بود، اما پستانداران کوچک دیگری نیز آلوده بودند. همچنین، اگرچه شترهای تک کوهان منبع ویروس MERS-CoV بودند، شواهدی قوی مبنی بر این که سایر شترها نیز می توانند آلوده شوند نیز وجود دارد.

بدون در نظر گرفتن این که کدام حیوان کروناویروس جدید را به انسان منتقل کرده است، شاید پرسش مهم‌تر این باشد که چه زمانی و کجا ویروس جهش یافته است؟

دو سناریو جایگزین برای کووید-۱۹

در مطالعه ای جدید پژوهشگران به رهبری کریستین اندرسن، استادیار ایمونولوژی و میکروبیولوژی در موسسه پژوهشی لاجولا در کالیفرنیا از داده های ژنومی موجود برای تعیین این که منشا کروناویروس جدید طبیعی بوده یا توسط انسان ساخته شده است، استفاده کردند.

با بیان این که ویروس نتیجه تکامل طبیعی بوده است، مولفان اشاره داشتند بسته به این که آیا ویروس به شکل فعلی خود در حیوانات تطبیق یافته یا انسان ها، دوره همه گیری کروناویروس جدید می تواند متفاوت باشد.

اگر SARS-CoV-2 در گونه های حیوانی دیگر از پیش سازگار شده باشد، خطر بروز دوباره چنین رویدادهایی وجود دارد.

به بیان دیگر، اگر ویروس به وضعیت فعلی خود در حیوانات تکامل یافته باشد، حیوانات به انتقال آن بین یکدیگر ادامه خواهند داد و ویروس می تواند بار دیگر در هر زمانی به انسان منتقل شود.

این سناریو می تواند توضیح دهد که چرا ویروس به این سرعت گسترش می یابد. با توجه به توسعه صفات بیماری‌زایی خود در حیوانات، SARS-CoV-2 زمانی که وارد نخستین میزبان انسانی خود شده، از قبل برای گسترش و تکثیر سریع آماده بوده است.

در مقابل، اگر روند سازگاری و تطبیق در انسان ها رخ داده باشد، حتی اگر انتقال های حیوان به انسان تکرار شود، احتمال یک شیوع بیماری دیگر کمتر می شود.

در حال حاضر، آگاهی از این که کدام سناریو محتمل است ممکن نیست. تنها گذشت زمان و پژوهش های بیشتر پاسخ را مشخص خواهد کرد.