Знаете ли вы, что вирусы могут изменять поведение животных? Вот так вот! На протяжении всей эволюции, вирусы приобрели различные адаптивные механизмы, обеспечивающие их передачу хозяину. Один из них — изменение поведения живых организмов.
Многие членистоногие действуют как переносчики: клещи, блохи, комары . Передача происходит, когда переносчик питается кровью (например, гематофагами) или другими веществами, такими как сок (в случае растений), инфицированными некоторыми возбудителями, которые могут быть бактерии, паразиты или вирусы. Позже они кусают животных или людей, которые выступают в качестве окончательного хозяина.
Помимо воздействия на своих переносчиков, многие вирусы вызывают инфекции в собственной центральной нервной системе (ЦНС) животных, вызывая нарушения в поведении хозяина.
Ниже мы обсудим некоторые примеры стратегий, которые используют вирусы, чтобы способствовать их последующей передаче.
Вирусы, изменяющие поведение членистоногих-переносчиков
1. Вирус пятнистого увядания томатов. Этот вирус, принадлежащий к семейству Bunyaviridae, который поражает сельскохозяйственные культуры, изменяет пищевое поведение своего переносчика, трипса (насекомых отряда Thysanoptera).
Во-первых, инфицированные самцы кормятся чаще, чем неинфицированные. С другой стороны, он стимулирует слюноотделение до трех раз больше. Все это приводит к увеличению шансов заражения помидоров вирусом.
Другие вирусы этого семейства, вирус Ла-Кросса (вызывающий энцефалит Ла-Кросса) и вирус лихорадки Рифт-Валли, вызывают увеличение частоты укусов переносчиков.
2. Вирус денге. Aedes aegypti — комар-переносчик флавивируса, вызывающего такие заболевания, как желтая лихорадка, денге и лихорадка Зика, как у животных, так и у людей.
Самки используют свои обонятельные способности, чтобы найти лучшее место для откладывания яиц. Вирус поражает центральную нервную систему., изменяя его обонятельный процесс и расширяя пространственный диапазон для откладки яиц и колонизации новых ниш. В результате вирус успевает распространиться на другие территории.
Таким образом, мы видим, что эта способность изменять поведение вектора сохраняется у этих вирусов как механизм эволюции и адаптации, улучшающий его передачу.
Вирусы, изменяющие поведение, через ЦНС
Нарушения в поведении больных животных связаны с изменениями веса, температуры, вкусовых предпочтений, приема пищи и воды и режима сна.
Было показано, что вирусы играют непосредственную роль в этих поведенческих нарушениях. Например:
- Вирус болезни Борна вызывает ненормальное вкусовое предпочтение соли у новорожденных мышей.
- Вирус чумы собак вызывает похудание у собак, в то время как у инфицированных крыс 5-10% увеличили свой вес на 300%.
- Наблюдались нарушения режима сна, вызванные инфекцией вируса гриппа у мышей и вирусом иммунодефицита у животных из семейства кошачьих.
Когнитивные способности связаны с нервной системой и включают обучение, память, двигательную и мотивационную деятельность.
Вирусная инфекция может прямо или косвенно влиять на когнитивные способности.
Прямые маршруты: включают поражения нейронных клеток из-за собственной репликации вируса или из-за того, что его компоненты вызывают лизис клеток: вирус бешенства, вирус простого герпеса.
Косвенные пути: вирус вызывает повреждение различных клеток из-за изменений нейроокружающей среды или в результате иммунного ответа хозяина на инфекцию. Было высказано предположение, что причиной рассеянного склероза, аутоиммунного заболевания, является стойкая вирусная инфекция.
Косвенные пути могут быть связаны с развитием или ухудшением нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.
Вирусы, связанные с неврологическими расстройствами
Грипп А. Мыши, инфицированные этим вирусом (вирусом гриппа), демонстрируют изменения в своем поведении, связанные с тревогой и когнитивными способностями. Это связано с изменениями экспрессии генов, регулирующих синаптические функции в миндалине, гипоталамусе и мозжечке.
Вирус бешенства. Как вы уже знаете, этот вирус кардинально меняет поведение зараженных хостов. Исследование, опубликованное в Scientific Reports, показало, что часть гликопротеина этого вируса действует путем ингибирования рецепторов нейромедиаторов, присутствующих в ЦНС.
Вирусы, поражающие другие органы
Сеульский вирус (хантавирус). Резервуаром этого вируса являются грызуны разных видов (у которых он не вызывает болезней). Через слюну и фекалии они могут передаваться людям и вызывать хантавирусный легочный синдром. В Норвегии проводится исследование грызунов, в котором инфицированные самцы проявляют гораздо более агрессивное поведение, чем неинфицированные.
Присутствие этого вируса в легких, почках и яичках может быть причиной такого изменения поведения. Кроме того, агрессивность приводит к тому, что они вызывают больше укусов, что может способствовать распространению вируса через раны.
Вирусы могут изменять поведение
Как мы видели, вирусная инфекция ЦНС может вызывать неврологические нарушения, а также изменять поведение. Следовательно, можно сказать, что вирусы — определенным образом — могут изменять поведение.
Лучшее понимание последствий хронической или стойкой вирусной инфекции в ЦНС поможет нам лучше понять, как работают молекулярные механизмы, связанные с поведенческими расстройствами, даже у животных.
