Eine Studie legt nahe, dass Fledermäuse ein unterschätztes Reservoir für Arenaviren sind

In einer kürzlich in der Zeitschrift der US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention (CDC) veröffentlichten Studie Neu auftretende Infektionskrankheitenberichtete ein Forscherteam über den Nachweis von Arenavirus-Ribonukleinsäure (RNA) aus verschiedenen Fledermausarten, die zwischen 2007 und 2011 in Brasilien entnommen wurden.

Lernen: Sehr unterschiedliche Arenaviren in neotropischen Fledermäusen, Brasilien. Bildnachweis: Kateryna Kon/Shutterstock

Hintergrund

Von den vier Gattungen der Virusfamilie Arenaviridae ist das Mammarenavirus die einzige Gattung, die Säugetiere infiziert. Die Gattung wird in die New World Arenaviren und den Choriomeningitis-Lassa-Virus-Serokomplex unterteilt, die weltweit verbreitet sind. Einige Arenaviren der Neuen Welt, wie die Junin-, Chapare-, Guanarito-, Machupo- und Sabia-Viren, verursachen beim Menschen hämorrhagisches Fieber.

Während die pathogenen Arenaviren im Allgemeinen durch infizierte Nagetiere auf den Menschen übertragen werden, ist anekdotisch bekannt, dass das Tacaribe-Mammarenavirus, das in Fledermäusen vorkommt und für Menschen nicht infektiös ist, grippeähnliche Symptome verursacht. Obwohl bekannt ist, dass Fledermäuse zoonotische Viren beherbergen, gibt es begrenzte epidemiologische Beweise für die Assoziation zwischen Fledermäusen und Arenaviren, die hauptsächlich aus einem einzelnen isolierten Virus und experimentellen Infektionen von Fledermäusen besteht.

Da das Tacaribe-Virus jedoch zur gleichen Gruppe gehört wie die hämorrhagischen Fieber verursachenden Viren, die ebenfalls Immunevasion und Zelltropismus aufweisen, kann die Möglichkeit schwerer Infektionen durch das Tacaribe-Virus nicht ausgeschlossen werden.

Über das Studium

In der vorliegenden Studie sammelten die Forscher Fledermausproben aus dem Südosten Brasiliens und analysierten Milz-, Lungen-, Darm-, Nieren- und Lebergewebe aus den Proben. Sie sammelten insgesamt 1.047 Fledermäuse von 32 Arten und analysierten 3.670 Gewebeproben. Um Arenavirus-RNA nachzuweisen, führten sie eine reverse Transkriptions-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) mit modifizierten Primern durch, um Teilsequenzen des RNA-abhängigen RNA-Polymerase-Gens der Arenaviren der Neuen Welt zu amplifizieren.

Darüber hinaus verwendeten sie Illumina-basierte Tiefensequenzierung, um vollständige codierende Sequenzen von Arenaviren von zwei der gesammelten Fledermausarten zu erhalten. Die aus der RT-PCR erhaltenen Sequenzen und die vollständigen kodierenden Sequenzen wurden für phylogenetische Analysen und zur Bestimmung der homogenen Sequenzabstände verwendet.

Ergebnisse

Die Ergebnisse zeigten Arenavirus-RNA von 1,62 % (17 von 1047) der untersuchten Fledermäuse, die zu drei Arten gehören – einer Artibeus planirostris, vier Artibeus lituratus und 12 Carollia perspicillata. Die Viren der beiden Artibeus-Arten wurden als Tacaribe-Mammarenavirus identifiziert, während das in den 12 Proben von Carollia perspicillata nachgewiesene Virus als eine neue Art identifiziert wurde, die die Autoren Tietê-Mammarenavirus nannten.

Alle Proben wurden in bewaldeten und städtischen Gebieten innerhalb von 60 km voneinander gesammelt, was auf ein mögliches Virusreservoir in Fledermäusen in der Region hinweist. Ähnliche Viruskonzentrationen wurden in Geweben aus Milz und Lunge gefunden, was auf eine systemische Infektion hindeutet. Die höchste Arenavirus-Konzentration wurde in einer Darmgewebeprobe gefunden, was auf eine enterische Virusausscheidung hindeutet.

Die phylogenetische Rekonstruktion auf der Grundlage der partiellen RNA-abhängigen RNA-Polymerase-Gensequenzen ergab zwei Kladen von Arenaviren der Neuen Welt in Brasilien. Die Arenaviren der beiden Artibeus-Spezies bildeten eine Klade, während die Sequenzen aus den Proben von Carollia perspicillata eine andere Klade bildeten. Die vollständigen codierenden Sequenzen zeigten eine identische Genomorganisation wie andere Mammarenaviren und bildeten eine monophyletische Gruppe mit dem Tacaribe-Virus, die gut unterstützt wurde.

Der Maximum-Likelihood-Baum, der die vollständigen Gene für große Segmente verwendet, holte die gesamte Clade zurück, die das Tacaribe-Virus und Sequenzen aus Brasilien als Schwester der Junin- und Machupo-New-World-Arenaviren enthielt.

Die phylogenetische Analyse unter Verwendung der vollständigen Kleinsegmentgene zeigte jedoch eine Schwesterbeziehung zwischen dem Ocozocoautla de Espinosa-Virus und dem Klade mit den Brazillian-Sequenzen und den Tacaribe-Virussequenzen.

Es wird angenommen, dass das Ocozocoautla de Espinosa-Virus einen Ausbruch des hämorrhagischen Fiebers in Mexiko verursacht hat. Darüber hinaus zeigten die Rekombinationsanalysen und die Sequenzabstände keine Rekombinationsereignisse an.

Die taxonomische Bewertung der neuen Virusspezies aus den Proben von Carollia perspicillata basierte auf paarweisen Sequenzvergleichen mit dem Tacaribe-Virus, die eine Nukleotidsequenzidentität von weniger als 80 % und eine Nukleokapsidprotein-Aminosäureidentität von 88,6 % bis 90 % und das Vorhandensein von ein eigener Wirt. Die Art wurde nach einem Fluss in der Nähe der Probenahmestelle benannt.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend untersuchte die Studie Fledermausarten, die im Südwesten Brasiliens gesammelt wurden, auf das Vorhandensein von Arenavirus-RNA unter Verwendung von Sequenzamplifikationsmethoden. Die Ergebnisse zeigten das Vorhandensein von Arenavirus-RNA aus drei Fledermausarten, was 1,62 % der gesamten Probengröße ausmacht.

Die phylogenetischen Analysen ergaben, dass die in den Fledermausproben nachgewiesenen Arenaviren eng mit dem Tacaribe-Virus verwandt sind, einem in Fledermäusen vorkommenden Arenavirus der Neuen Welt. Eines der nachgewiesenen Arenaviren ist eine neue Spezies und erhielt den Namen Tietê Mammarenavirus.

Während Arenaviren der Neuen Welt im Allgemeinen in Nagetieren gefunden werden, deuten die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass Fledermäuse Arenavirus-Reservoire sein könnten und weiter erforscht werden müssen.

Referenz:

• Góes LGB, Fischer C, Campos ACA, de Carvalho C, Moreira-Soto A, Ambar G, et al. (2022) Hochgradig vielfältige Arenaviren in neotropischen Fledermäusen, Brasilien. Neu auftretende Infektionskrankheiten. doi: https://doi.org/10.3201/eid2812.220980 https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/28/12/22-0980_article

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