مجله زیست شناسی ایران

خفاش‌ها، ویروس‌ها، بیماریهای نوپدید و انسان

نویسنده

کرمانشاه، دانشگاه رازی، دانشکده علوم، گروه زیست شناسی

چکیده

هدف از ارائه این مقاله بررسی خصوصیات منحصربفرد خفاش‌ها در بین پستانداران، اهمیت آنها در ارایه خدمات اکوسیستمی، مروری بر ویروس‌های آن‌ها و ارتباطشان با بیماری‌های نوپدید است. خفاش‌ها به‌عنوان پستانداران پرنده، دومین راسته بزرگ بعد از جوندگان را تشکیل می دهند که به‌خاطر داشتن قدرت پرواز و پژواک جایابی دارای تنوع گسترده‌ای هستند، به‌طوری‌که تاکنون بیش از 1400 گونه از 230 جنس و 21 خانواده در جهان از آن‌ها شناسایی شده است. با وجود اهمیت خفاش‌ها در ارایه خدمات اکوسیستمی و همچنین به عنوان مخازن میزبان طبیعی، تاکنون کمترین مطالعه نسبت به سایر جانوران بر روی آن‌ها صورت گرفته است. تا به امروز، بیش از 200 ویروس از 27 خانواده، در خفاش‌ها جدا یا شناسایی شده‌اند که تعدادی از آن‌ها را مسئول بیماری‌های انسانی می‌دانند که منجر به مرگ انسان‌ها شده است. از جمله این بیماری‌ها می‌توان به ابولا (EBOLA)، سارس (SARS)، مرس (MERS)، ماربورگ (MARBURG) و احتمالاً کووید-19 (COVID-19) اشاره کرد. احتمالاً تکامل پرواز به دلیل نوسانات در میزان سوخت و ساز و دمای بدن، فشار انتخابی شدیدی بر سیستم ایمنی خفاش و خود ویروس ایجاد کرده است. دمای بالای بدن خفاش‌ها، پاسخ‌های ایمنی بدن این جانوران را افزایش می‌دهد که منجر به تکثیر سریع ویروس‌ها می‌شود، به‌طوری که وقتی این ویروس‌ها در سیستم های ایمنی با پاسخ متوسط مانند انسان یا سایر پستانداران وارد می‌شوند، ممکن است بیماری‌های همه‌گیر و مهلکی ایجاد کنند. سخن آخر این که، خفاش‌ها گناهکار این بیماری‌های مهلک نیستند بلکه تقریباً همیشه رفتار انسانی است که امکان ایجاد این بیماری‌ها را از راه های مختلف از جمله از بین بردن زیستگاه‌های طبیعی، شکار، نگهداری آنها به عنوان حیوان خانگی، همراه با رشد روزافزون جمعیت روی کره زمین فراهم کرده است. دیگر اینکه بیماری‌ها از جمله کووید-19می‌توانند دوام یابند و شاید موجب تغییر رفتار انسان ها شوند و تغییر رفتار انسان ها تصور می رود آسانتر از تولید یک واکسن بسیار گران قیمت برای کنترل هر ویروس جدید باشد. این کروناویروس جدید شاید نخستین نشانه روشن و غیرقابل‍انکار برای جامعه بشری باشد که آسیب آوردن به محیط زیست نیز می‌تواند به سرعت انسان را از بین ببرد.

کلیدواژه‌ها

  1. Wilson, D. E., and Mittermeier, R. A., eds. Handbook of the Mammals of the World – Volume 9. Barcelona: Lynx Ediciones. pp. 1–1008, 2019. 
  2. Fenton, M. B., Simmons, N. B., Bats, a world of science and mystery, The University of Chicago Press, Chicago, 303 pp. 2015.
  3. Altringham, J. D., Bats from Evolution to Conservation. 2nd edn. Oxford University Press. 2011.
  4. Neuweiler, G., The biology of bats, Oxford University press, ix + 310 pp. 2000.
  5. Crichton, E. G., and Krutzsch, P. H., Reproductive biology of bats, Oxford University Press, 510 pp. 2000.
  6. Vaughan, T.A., Ryan J.M. and Czaplewski, N.J. Mammalogy, Saunders College Publishing A division of Harcourt College Publishers, vii+565 pp. 2000.
  7. Griffin, D. R.,   Echolocation by blind men and radar. Science, 100, 589-590, 1944. 
  8. Wilkinson, G.S., Food sharing in vampire bats. Scientific American, 76–82, 1990.
  9. Simmons, N. B., Seymour, K. L., Habersetzer, J., and Gunnell, G. F., Primitive Early Eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocation. Nature, 451, 818-821, 2008.
  10. O'Leary, M. A. 1., Bloch, J. I., Flynn, J. J., et al., The placental mammal ancestor and the post-K-Pg radiation of placentals. Science,8; 339 (6120), 662-7, 2013.
  11. Smith, J. D., Comments on flight and the evolution of bats, In: Major Patterns in Vertebrate Evolution. M. K. Hecht, P. C. Goody and B.M. Hecht, eds., Plenum, New York, pp. 427-437. 1977.
  12. Pettigrew, J. D., Flying Primates? megabats have the advanced pathway from eye to midbrain, Science, 231, 1304, 1986.
  13. Pettigrew, J. D., Jamieson, B.G.M. Robson, S.K. Hall, L.S. McAnally K.I. and Cooper, H.M. Phylogenetic relations between microbats, megabats and primates (Mammalia: Chiroptera and primates), Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B: Biological Sciences, 325, 489-559, 1989.
  14. Pettigrew, J. D., Wings or Brains? Convergent evolution in the origins of bats, Systematic Zoology, 40, 1991a.
  15. Pettigrew, J. D., A fruitful, wrong hypothesis? Response to Baker, Novacek and Simmons,, Systematic Zoology, 40, 231, 1991b.
  16. Pettigrew, J. D. and Kirsch, J.A., Flying primates revisited: DNA hybridization with fractionated, GC-enriched DNA, South African journal of Science, 91, 477-482, 1995.
  17. Simmons, N. B., The case for chiropteran monophyly, American Museum Novitates, 3103, 1-54, 1994.
  18. Simmons, N. B., Bat relationships and the origin of flight, Symposium of the Zoological Society of London, 67, 27-43, 1995.
  19. Wund, M., Myers, P. 2005 Chiroptera” (On-line). Animal diversity web. Accessed 20 Apr 2020 at http://animaldiversity.ummz.umich.edu/accounts/Chiroptera/
  20. Calisher, C. H., Viruses in bats: a historic review. In L-F. Wang, and C. Cowled, Bats and viruses: from pathogen discovery to host genomics, John Wiley & Sons, New York. 2015.
  21. Brook, C. E., Dobson, A. P., Bats as ‘special’ reservoirs for emerging zoonotic pathogens. Trends Microbiol, doi: 10.1016/j.tim.2014.12.004. 2015.
  22. Beltz, L. A., 2018. Bats and Human Health Ebola, SARS, Rabies and Beyond. John Wiley & Sons, Inc., USA.
  23. Chan, J.F., Kin-Hang Kok, K-h., Zhu, Z., et al., Genomic characterization of the 2019 novel human- pathogenic coronavirus isolated from a patient with atypical pneumonia after visiting Wuhan. Emerging Microbes & Infections, 9, 2020. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1719902.
  24. Van Boheemen, S., de Graaf, M., Lauber, C., Bestebroer, T. M., Raj, V.S., Zaki, A. M., et al. Genomic characterization of a newly discovered coronavirus associated with acute respiratory distress syndrome in humans. mBio, 3(6):e00473–12. 2012.
  25. Kim, H. K., Yoon, S.W,, Kim, D.J,, et al., Detection of severe acute respiratory syndrome-like, Middle East respiratory syndrome-like bat coronaviruses and group H rotavirus in faeces of Korean bats. Transboundary and Emerging Infections, DOI:10.1111/tbed.12515. 2016.
  26. Woo, P. C. Y., Lau, S. K. P., Li, K. S. M., Tsan, A. K. L, and Yuen, K.Y., Genetic relatedness of the novel human group c betacoronavirus to Tylonycteris bat coronavirus HKU4 and Pipistrellus bat coronavirus HKU5. Emerging Microbes and Infections. 1, 11:e35. 2012.
  27. Guo, Y., Korteweg, C., McNutt, M. A., Gu, J., Pathogenic mechanisms of severe acute respiratory syndrome. Virus Research, 33, 4–12, 2008.
  28. Cameron, M. J., Bermejo-Martin, J. F., Danesh, A, Muller, M. P., Kelvin, D. J., Human immunopathogenesis of severe acute respiratory syndrome (SARS). Virus Research, 133,13–19, 2008.
  29. Yuan J, Hon C.C., Li, Y., Wang, D., Xu, G. et al. Intraspecies diversity of SARS‐like coronaviruses in Rhinolophus sinicus and its implications for the origin of SARS coronaviruses in humans. Journal of General Virology, 91, 1058–1062, 2010.
  30. Gouilh, M. A., Puechmaille, S. J., Gonzalez J. P., Teeling, E., Kittayapong, P., Manuguerra, J.C., SARS‐ Coronavirus ancestor’s foot‐prints South‐East Asian bat colonies and the refuge theory. Infection, Genetics and Evolution, 11:1690–1702, 2011.
  31. Cai, Y., Yu, S., Postnikova, E. N., et al., CD26/DPP4 cell-surface expression in bat cells correlates with bat cell susceptibility to Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) infection and evolution of persistent infection. PLoS ONE, 9(11):e112060, 2014.
  32. Gralinski, L. E., Menachery, V. D., Return of the Coronavirus: 2019-nCov. Viruses, 12(2), 135, 2020.
  33. Lai, C. C., Shih, T. P., Ko, W. C., et al., Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-Cov-2) And Corona Virus Disease-2019 (COVID-19): The Epidemic And The Challenges. Int J Antimicrob Agents, 55(3):105924. 2020.
  34. Drexler, J. F., Corman, V.M., Drosten, C., Ecology, evolution and classification of bat coronaviruses in the aftermath of SARS. Antiviral Research, 101, 45–56, 2014
  35. Ge, X.Y., Wang, N., Zhang, W., et al., Coexistence of multiple coronaviruses in several bat colonies in an abandoned mineshaft. Virologica Sinica, 31(1), 31–40, 2016.
  36. Blehert, D. S., Hicks, A. C., Behr, M., Meteyer, C.U., et al. Bat white‐nose syndrome: an emerging fungal pathogen? Science, 323, 227. 2009.
  37. Klimpel, S., and Melhorn, H., Bats (Chiroptera) as Vectors of Diseases and Parasites. Facts and Myths. (eds). Springer‐Verlag: Berlin. 2014.
  38. Baker, M.L. and Zhou P., Bat Immunology. In: Bats and viruses: a new frontier of emerging infectious diseases edited by Lin-fa Wang and Christopher Cowled. (eds). John Wiley & Sons, Inc., pp: 327-342. 2015.
  39. Wang, L-F., and Cowled, C., Bats and viruses: from pathogen discovery to host genomics, John Wiley & Sons, New York. 2015.
  40. Erickson, R. A., Thogmartin, W. E., Diffendorfer, J. E., Russell, R. E., Szymanski, J. A., Effects of wind energy generation and white‐nose syndrome on the viability of the Indiana bat. PeerJ, 4:e2830. 2016.
  41. Reddrop, C., Moldrich, R. X., Beart, P. M., Farso, M. et al., Vampire bat salivary plasminogen activator (desmoteplase) inhibits tissuetypeplasminogen activator-induced potentiation of excitotoxic injury. Stroke, 36, 1241–1246, 2005.
  42. Boyles, J. G., Cryan, P. M., McCracken, G. F., & Kunz, T. H. Economic importance of bats in agriculture. Science, 332, 41–42. 2011.
  43. Wu, Z., Yang, L., Ren, X. et al. Deciphering the bat virome catalog to better understand the ecological diversity of bat viruses and the bat origin of emerging infectious diseases. ISME J(International Society for Microbial Ecology). 10, 609–620 (2016). https://doi.org/10.1038/ismej.2015.138
مجله زیست شناسی ایران
دوره 4، شماره 7 - شماره پیاپی 7
اردیبهشت 1399
صفحه 176-191
  • تاریخ دریافت: 22 آبان 1398
  • تاریخ بازنگری: 10 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 10 تیر 1399