Jak dlouho žijí v průměru netopýři?

Žijí tam, kde se nemůže plazit každý certifikovaný biolog. Na hlavu staví naše představy o tom, jak by měl fungovat živý organismus. Dokážou věci, o kterých se nám může jen zdát. A my? Jsme žárliví. Jdeme za nimi do údolí, hlubin a bažin. Strávíme nejlepší roky svého života a rodinného dědictví hledáním jejich tajemství. Některé z nich nás vážně ohrožují: jejich těla pravděpodobně obsahují stovky vědě neznámých virů. Sami přitom virózami netrpí a obecně žijí déle, než bychom možná čekali. Co dělalo netopýry nezranitelnými a smrtelnými zároveň?

Před rokem The Attic napsal o děsivých předpovědích amerických vědců: analyzovali data o virech, které se k lidem dostaly z různých skupin savců, a nabídli svou předpověď do budoucna. Podle ní každý druh netopýra nese v průměru 17 pro nás potenciálně nebezpečných virů (pro srovnání: každý druh hlodavců nebo primátů – 10). Navíc jsou to viry, které nám dávají netopýři, které jsou obzvláště „zlé“ a způsobují ty nejzávažnější epidemie, například horečku Ebola nebo SARS. Co je na netopýrech tak zvláštního?

Škodlivé, ale drahé

Abyste mohli žít bok po boku s celou armádou virů, musíte se naučit z nich neonemocnět. Netopýři totiž na virová onemocnění prakticky neumírají a ve většině případů nevykazují žádné příznaky. Alespoň pokud jde o RNA viry, DNA viry jsou někdy stále smrtelné.

Tato úžasná perzistence se nevztahuje na jiné patogeny. Například v roce 2006 bylo až 75 % severoamerických netopýrů zabito syndromem bílého nosu, což je plísňové onemocnění, které postihuje především obličejové orgány. To znamená, že je to stále záležitost virů.

Prvním tajemstvím nezranitelnosti netopýrů jsou interferony. Jedná se o skupinu proteinů, které jsou zodpovědné za antivirovou odpověď u všech savců. Zejména některé interferony snižují hladinu syntézy proteinů. To samozřejmě není užitečné pro buňku jako celek, ale umožňuje to zastavit množení virových částic. U lidí, stejně jako u jiných savců, mnoho buněk produkuje interferony v reakci na setkání s virem. Ale u netopýrů jsou interferonové geny ve výchozím nastavení „zapnuty“, takže je možné zablokovat životní cyklus viru v raných fázích.

Interferony však nejsou schopny viry zcela vymýtit: některé z nich stále přežívají uvnitř buněk. Obvykle v takových případech přijdou na pomoc vrozené imunitní buňky a zničí ty, kteří v sobě skrývají nepřátelské částice. Ale představme si, že se v těle netopýra nahromadilo, i když ne 17, ale pouze 5 virů. Imunitní systém se zblázní a střílející na hordy nepřátel nevyhnutelně zasáhne ten svůj. Proto je druhým tajemstvím nezranitelnosti držet si imunitu koně a zbytečně nereagovat na viry. Pod jhem interferonů stále nemohou vážně poškodit tělo, což znamená, že je výhodnější obejít se bez války. Aby toho dosáhli, netopýři „ztratili“ molekuly, které rozpoznávají cizí DNA a RNA v cytoplazmě a aktivují imunitní odpověď. To umožňuje buňkám zavírat oči před přítomností virů a jako bonus navíc snižuje riziko rozvoje autoimunitních onemocnění. Netopýry proto neohrožují například lidská onemocnění spojená s hypertrofovanou reakcí imunitního systému na vlastní DNA, jako je systémový lupus erythematodes nebo Aicardi-Goutieresův syndrom.

Netopýři se naučili mírumilovně koexistovat s hordami agresivních sousedů a zároveň se stali vůdci všedestruktivní armády. Jejich neobvyklý organismus je pro viry tvrdou školou života. Imunitní systém myší si vybírá ty nejzlejší a nejzákeřnější – ty, které se naučily blokovat cesty syntézy interferonu a zahrabávat se do buněk, aniž by způsobily vážné příznaky. Svou skutečnou sílu projevují při vstupu do lidského těla, které nemá stálou interferonovou ochranu. Mimochodem, k tomu není nutné, aby oběť byla přímo kousnuta myší – k infekci může dojít i prostřednictvím jiných zvířat.

Zbývá zjistit, proč se u netopýrů hromadí tolik virů. A možná jedna odpověď zní, že žijí překvapivě dlouho.

Kolektivní nesmrtelnost

Pokud se podíváme na rozložení průměrné délky života v závislosti na hmotnosti u savců, uvidíme následující vzorec: čím více zvíře váží, tím déle žije. Mezi těmi, kteří neměli štěstí, byli nejmenší zástupci třídy – různí rejsci, ježci a drobní hlodavci, zatímco šťastnou vstupenku do dlouhého života měly velké formy – sloni, velryby a primáti. Na základě tohoto vzoru je možné předpovědět délku života savce se znalostí jeho hmotnosti. Ve většině případů se tyto předpovědi naplní, ale existují výjimky. Důležitou výjimkou jsou lidé, kteří žijí mnohem déle než primáti srovnatelné velikosti. Víme pouze o 19 druzích, které překonaly lidi z hlediska „skutečné: předpokládané délky života“. Jedním z nich je krysa nahá, oblíbený objekt gerontologického výzkumu, dalších 18 jsou netopýři.

Jednou z hypotéz vysvětlujících dlouhověkost nahé krysy je, že se vyhýbá tlaku predátorů. Krtokrysy žijí desítky let pod zemí, kde je nikdo neohrožuje, zatímco obyčejné myši umírají na tlapky a zuby dravců během prvních let života. Mechanismy, které podporují dlouhověkost, proto nejsou vybírány kvůli nedostatku poptávky v populaci myší, ale jsou fixovány v populaci krtčích krys. Podobný příběh se zjevně stal s netopýry. Poté, co se jako jediní savci naučili létat, stali se prakticky nezranitelní vůči predátorům. Tělesné rysy spojené s letem a nutností vynakládat na něj hodně energie jim přitom neumožňují rodit mnoho mláďat najednou. To znamená, že má smysl žít dlouho, aby bylo možné vychovat dostatečný počet potomků – strategii, kterou dodržují i ​​velcí savci, jako jsou sloni a vy a já.

Netopýři stárnou zanedbatelně pomalu, protože už dosáhli snu gerontologa Aubreyho de Graye. Například netopýr Brandtův, rekordman v této oblasti, se dožívá asi 40 let s tělesnou hmotností 7 g. Zdá se, že netopýři nezávisle vyvinuli několik užitečných mechanismů. Jednou z nich je oprava konců DNA, telomer. Při dělení buněk se telomery zpravidla zkracují. Většina organismů se s tímto problémem vyrovnává pomocí enzymu telomerázy, který nitky od konců dotváří. Ale netopýři přišli na svůj vlastní způsob: jako šablonu používají úseky jiných chromozomů, aby je použili k obnovení konců (tento mechanismus se nazývá homologní rekombinace). S věkem proto netopýří buňky neztrácejí schopnost dělit se a obnovovat tkáň.

Netopýři mají také mutantní receptor růstového hormonu. Podobné mutace u lidí způsobují Laronův syndrom, typ nanismu. U nositelů této mutace je méně pravděpodobné než u průměrné populace, že se u nich vyvine rakovina a diabetes. To může být způsobeno skutečností, že jejich buňky jsou méně citlivé na stimulaci růstovým hormonem, a proto se méně často dělí a syntetizují protein a hromadí méně poškození. Tuto hypotézu nepřímo podporuje i fakt, že netopýři prakticky neonemocní rakovinou – známe jen ojedinělé případy.

Skrytý život ptáka Ohniváka

Na první pohled mají netopýři příliš mnoho superschopností – dlouhý život, imunitu vůči virům a odolnost vůči rakovině. Je možné mezi všemi těmito vlastnostmi najít nějakou souvislost? Vědci se domnívají, že hlavní příčinou všeho byla schopnost netopýrů létat.

Let způsobuje zvýšení tělesné teploty na více než 40 stupňů díky aktivnímu pohybu svalů. V tomto ohledu byla předložena hypotéza „létání jako horečka“ (let jako horečka): Létání přirozeně zvyšuje teplotu a vytváří situaci podobnou horečce u virové infekce. Imunita takového „ohnivého ptáka“ proto musí neustále pracovat ve zvýšeném režimu a nenechávat žádnou šanci pro viry. Ale jak víme, imunita netopýrů je naopak tolerantnější než imunita nelétavých savců.

Zároveň let také zvyšuje metabolismus v buňkách. A to je plné rozvoje oxidačního stresu a poškození buněčných makromolekul. Netopýři proto neustále ve velkém produkují antioxidanty – látky snižující hladinu stresu. Pravidelně také spouští autofagii, proces trávení jednotlivých molekul a organel. Autofagie pomáhá opravovat poškozené části buněk a také pomáhá ničit virové částice, které do buněk vstupují. Stabilní soužití s ​​viry a oxidačním stresem zase snižuje riziko rakoviny. A to vše dohromady je podporováno přirozeným výběrem, protože netopýři jsou nezranitelní vůči predátorům a těží z dlouhého života.

Příběh o netopýrech je poučnou ukázkou toho, kam až může vést proces adaptace na neobvyklý způsob života. Mít „kapesní“ armádu virů jim nepřináší žádný užitek, nepoužívají ji k lovu obětí a nevyvíjejí žádné úsilí na její výcvik. Toto soužití je pouze důsledkem jiných fyziologických adaptací. Vše je jako v kanonickém příběhu: spolu se superschopnostmi získává hrdina i moc nad životy druhých – spolu s útěkem a dlouhým životem si netopýři nechtěně osvojili smrtící zbraně.

V jednom z předchozích textů jsme radili: starejte se o svůj oheň, veďte méně aktivní životní styl (na buněčné úrovni) – a budete žít déle. Netopýři s tím nesouhlasí: zapalujte ohně, zvyšujte teplotu, mávejte křídly, spřátelte se s příšerami. A pokud se dokážete vyrovnat s následky, pak titul nejsmrtelnějšího stoletého staříka na zemi je váš.

Polina Loseva