Jak dochodzi do transmisji zoonotycznej – i dlaczego wywołuje pandemie

Kiedy patogeny przekraczają barierę gatunkową

COVID-19, Ebola, SARS, MERS, HIV – najgroźniejsze epidemie w historii współczesnej mają wspólne źródło. Wszystkie zaczęły się, gdy patogen żyjący nieszkodliwie w zwierzęciu przedostał się do ludzkiego organizmu. Naukowcy nazywają to transmisją zoonotyczną, która odpowiada za około 60 procent wszystkich znanych chorób zakaźnych i do 75 procent nowo pojawiających się, według Amerykańskich Centrów Kontroli i Prewencji Chorób (CDC).

Na całym świecie choroby zoonotyczne powodują szacunkowo 2,5 miliarda przypadków zachorowań u ludzi i 2,7 miliona zgonów rocznie. Zrozumienie mechanizmów transmisji jest niezbędne do zapobiegania kolejnej pandemii.

Jak wirus przeskakuje między gatunkami

Patogen – wirus, bakteria, pasożyt lub grzyb – musi pokonać kilka barier biologicznych, aby dokonać tego skoku. Po pierwsze, musi opuścić swojego zwierzęcego żywiciela przez ślinę, krew, kał lub kropelki oddechowe. Następnie musi przetrwać w środowisku lub w innym gatunku wystarczająco długo, aby zetknąć się z człowiekiem. Wreszcie, musi związać się z ludzkimi receptorami komórkowymi, przejąć mechanizmy komórki w celu replikacji i uniknąć działania układu odpornościowego.

Im bliżej są dwa gatunki na drzewie ewolucyjnym, tym łatwiejszy staje się ten proces. Dlatego naczelne i inne ssaki są najczęstszym źródłem zdarzeń transmisji na ludzi. Ale podróż patogenu nie zawsze jest bezpośrednia.

Rola żywicieli pośrednich

Wiele zdarzeń transmisji obejmuje gatunek „pomostowy”. Nietoperze są naturalnym rezerwuarem wirusa Hendra, na przykład, ale ludzie zwykle zarażają się nim od zarażonych koni. Uważa się, że SARS-CoV-2, wirus odpowiedzialny za COVID-19, ma wspólnego przodka z koronawirusami nietoperzy, chociaż badania opublikowane w Journal of Clinical Microbiology sugerują, że pangoliny mogły działać jako pośrednie „naczynie mieszające”, w którym doszło do rekombinacji wirusowej.

Dlaczego nietoperze są najlepszym naturalnym rezerwuarem wirusów

Nietoperze są nosicielami największej proporcji wirusów zoonotycznych spośród wszystkich rzędów ssaków, zgodnie z recenzją w Nature Reviews Microbiology. Ebola, Nipah, Marburg, SARS i MERS – wszystkie zostały powiązane z populacjami nietoperzy. Naukowcy uważają, że unikalny układ odpornościowy nietoperzy – dostosowany do tolerowania wirusów bez zachorowania – pozwala im przenosić różnorodne patogeny, które stają się niebezpieczne dopiero wtedy, gdy przeniosą się na mniej przystosowanych żywicieli.

Co napędza zdarzenia transmisji

Transmisja nie jest przypadkowa. Działalność człowieka jest głównym akceleratorem:

• Wylesianie i zmiany w użytkowaniu gruntów zmniejszają siedliska dzikiej przyrody, zmuszając zwierzęta do bliższego kontaktu z osadami ludzkimi i zwierzętami gospodarskimi.
• Handel dziką fauną i florą oraz spożywanie mięsa dzikich zwierząt narażają ludzi bezpośrednio na krew, narządy i wydzieliny dzikich gatunków przenoszących nieznane patogeny.
• Intensywne rolnictwo koncentruje duże liczby genetycznie podobnych zwierząt na ograniczonej przestrzeni, tworząc idealne warunki do amplifikacji patogenów. Około połowa ostatnich zdarzeń pojawienia się zoonoz była związana z rolnictwem i produkcją żywności.
• Globalne podróże i handel oznaczają, że zdarzenie transmisji w odległej wiosce może dotrzeć na odległy kontynent w ciągu kilku godzin.

Nie każda transmisja staje się pandemią

Większość zdarzeń transmisji to ślepe zaułki. Wścieklizna, wąglik i wiele innych infekcji zoonotycznych przechodzi ze zwierzęcia na człowieka, ale rzadko, jeśli w ogóle, rozprzestrzenia się z osoby na osobę. Transmisja zagraża przekształceniem się w epidemię lub pandemię tylko wtedy, gdy patogen nabędzie skuteczną transmisję z człowieka na człowieka – poprzez mutację, rekombinację lub sam ładunek wirusowy.

Reakcja w duchu „Jednego Zdrowia”

Uznając, że zdrowie ludzi, zwierząt i środowiska jest nierozłączne, Światowa Organizacja Zdrowia i CDC promują ramy „Jednego Zdrowia”. Podejście to łączy lekarzy, weterynarzy, ekologów i epidemiologów w celu prowadzenia wspólnego nadzoru nad chorobami, monitorowania rezerwuarów dzikiej przyrody i interweniowania, zanim zdarzenia transmisji ulegną eskalacji.

Od 2003 roku epidemie i pandemie związane z zagrożeniami dla „Jednego Zdrowia” spowodowały ponad 15 milionów zgonów i szacunkowe straty ekonomiczne na całym świecie w wysokości 4 bilionów dolarów. Eksperci argumentują, że inwestowanie w zapobieganie u źródła – ochrona siedlisk, regulacja handlu dziką fauną i florą oraz wzmacnianie systemów zdrowia zwierząt – jest znacznie tańsze niż reagowanie na pandemię po jej rozpoczęciu.

Wraz z rozszerzaniem się populacji ludzkiej w głąb dzikich ekosystemów, granica między ludźmi a dziką przyrodą staje się coraz większa. Pytanie nie brzmi, czy nastąpi kolejna transmisja, ale czy wykryjemy ją i powstrzymamy na czas.