Fledermaus-Nachtclubs könnten der Schlüssel zur Lösung der nächsten Pandemie sein

Fledermäuse übertragen einige der tödlichsten zoonotischen Krankheiten, die sowohl Menschen als auch Tiere infizieren können, wie zum Beispiel Ebola und COVID-19. In einem kürzlich veröffentlichten Artikel im Tagebuch Zellgenomikhat ein Forschungsteam von Texas A&M herausgefunden, dass einige Fledermausarten vor den von ihnen übertragenen Viren geschützt sind, weil sie bei saisonalen Paarungsschwärmen häufig Immungene austauschen.

„Wenn wir verstehen, wie Fledermäuse eine Virustoleranz entwickelt haben, können wir möglicherweise lernen, wie Menschen neu auftretende Krankheiten besser bekämpfen können“, sagte Dr. Nicole Foley von der Texas A&M School of Veterinary Medicine & Biomedical Sciences (VMBS). „Als Genomiker legen wir mit unserer Arbeit oft den Grundstein für die Forschung von Wissenschaftlern, die sich direkt mit der Virusübertragung befassen. Sie entwickeln möglicherweise Impfstoffe gegen Krankheiten oder überwachen gefährdete Tierpopulationen. Wir sind alle aufeinander angewiesen, um der nächsten Pandemie einen Schritt voraus zu sein.“

Da Fledermäuse oft immun gegen die Krankheiten sind, die sie übertragen, glauben Foley und Dr. Bill Murphy, Professor an der Abteilung für Veterinärintegrative Biowissenschaften der VMBS, dass die Untersuchung der Krankheitsimmunität von Fledermäusen der Schlüssel zur Verhinderung der nächsten globalen Pandemie sein könnte.

„Aufgrund der COVID-19-Pandemie steht die Vorhersage und Prävention von Ausbrüchen für Forscher und die Öffentlichkeit gleichermaßen im Vordergrund“, sagte Foley. „Mehrere Fledermausarten sind tolerant gegenüber Viren, die schädlich für die menschliche Gesundheit sind, was bedeutet, dass sie zu Krankheitsreservoirs werden – sie tragen die Viren, entwickeln aber vor allem keine Symptome.“

Das Geheimnis des Schwarmverhaltens

Um genau herauszufinden, wie Fledermäuse eine Toleranz gegenüber diesen tödlichen Viren entwickelt haben, kartierten Foley, Murphy und ihre internationalen Forschungspartner den Evolutionsbaum von Myotis-Fledermäusen, was ihrer Meinung nach entscheidend für den Versuch war, die beteiligten Gene zu identifizieren.

„Myotis-Fledermäuse sind mit über 140 Arten die zweitgrößte Säugetiergattung“, sagte sie. „Sie kommen fast auf der ganzen Welt vor und beherbergen eine große Vielfalt an Viren.“

Zu den Schwierigkeiten, die mit der Ermittlung der Beziehungen zwischen Arten verbunden sind, kommt hinzu, dass Myotis und andere Fledermausarten während der Paarung auch ein Schwarmverhalten zeigen.

„Man kann sich Schwarmverhalten wie ein geselliges Beisammensein vorstellen; es gibt viel Flugaktivität, verstärkte Kommunikation und Vermischung zwischen den Arten; für Fledermäuse ist es nicht unähnlich, in einen Club zu gehen“, sagte Foley.

Erschwerend für die Forscher ist, dass durch das Schwärmen immer mehr Hybriden entstehen – einzelne Fledermäuse mit Eltern verschiedener Arten.

„Das Problem bei Myotis-Fledermäusen ist, dass es so viele Arten gibt, etwa 130, aber sie sehen alle sehr ähnlich aus“, sagte Foley. „Es kann sehr schwierig sein, sie voneinander zu unterscheiden, und die Hybridisierung macht es noch schwieriger. Wenn wir versuchen, herauszufinden, wie sich diese Fledermäuse entwickelt haben, können wir ihre Immunität gegen Krankheiten verstehen und sagen, wer wer ist.“ wichtig.“

Hybridisierung entwirren

Um eine Karte der wahren Beziehungen zwischen Myotis-Fledermäusen zu erstellen, entschlüsselten Foley und Murphy vor diesem Hintergrund zunächst den genetischen Code für die Hybridisierung, damit sie klarer erkennen konnten, um welche Arten es sich handelte.

„Wir haben mit Forschern aus Irland, Frankreich und der Schweiz zusammengearbeitet, um die Genome von 60 Myotis-Fledermausarten zu sequenzieren“, erklärte sie. „Dadurch konnten wir herausfinden, welche Teile der DNA die wahre Evolutionsgeschichte der Art repräsentierten und welche Teile durch Hybridisierung entstanden.“

Nachdem dieser Teil des Rätsels gelöst war, konnten die Forscher den genetischen Code endlich genauer untersuchen, um herauszufinden, wie er Aufschluss über die Immunität gegen Krankheiten geben könnte.

Sie fanden heraus, dass Immungene zu denen gehörten, die beim Schwärmen am häufigsten zwischen den Arten ausgetauscht wurden.

„Das Schwarmverhalten war für Forscher schon immer ein Rätsel“, sagte Foley. „Jetzt haben wir ein besseres Verständnis dafür, warum sich dieses besondere Verhalten entwickelt hat – vielleicht um die Hybridisierung zu fördern, die dazu beiträgt, nützliche Immungenvarianten in der Bevölkerung weiter zu verbreiten.“

Neue Fragen für Forscher

Die Erkenntnisse von Foley und Murphy haben die Tür zu neuen Fragen zur Bedeutung der Hybridisierung in der Evolution geöffnet.

„Hybridisierung spielte bei unseren Ergebnissen eine viel größere Rolle, als wir erwartet hatten“, bemerkte Foley. „Diese Ergebnisse haben uns zu der Frage veranlasst, inwieweit die Hybridisierung bisher das Wissen der Genomiker über die Evolutionsgeschichte von Säugetieren verdeckt hat. Jetzt hoffen wir, andere Fälle zu identifizieren, in denen es bei Säugetieren zu Hybridisierungen gekommen ist, und zu sehen, was wir über die Art und Weise dieser Hybridisierung lernen können.“ zusammenhängen und sogar, wie und warum Genome so organisiert sind, wie sie sind“, sagte sie.