Vírus e Interações com Hospedeiros: O Que Sabemos
Pesquisas mostram como diferentes hospedeiros reagem a infecções virais.
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Índice
Vírus podem pular de uma espécie pra outra, o que pode causar surtos em humanos e animais. Esse processo de um vírus mudar de hospedeiro não é fácil de prever ou controlar. Exemplos recentes incluem o vírus da gripe aviária, H5N1, que se espalhou inesperadamente para gado doméstico, mostrando novos comportamentos e modos de transmissão. Os cientistas querem saber o quanto conseguem prever as características de novas infecções baseadas nos muitos vírus e espécies hospedeiras diferentes que existem na natureza. Estudando os padrões de como os hospedeiros e os vírus interagem, os pesquisadores podem desenvolver maneiras melhores de antecipar quando novos vírus podem surgir.
Padrões na Infecção Viral
Uma constatação consistente em estudos sobre infecções virais é que a relação evolutiva entre os hospedeiros importa. Isso significa que quão próximas são as espécies diferentes pode explicar as diferenças em como os vírus as infectam. Por exemplo, à medida que a distância aumenta entre o hospedeiro original e o novo hospedeiro, os vírus geralmente ficam piores em infectar o novo hospedeiro. Isso pode significar níveis mais baixos de replicação, maiores chances de dano ao hospedeiro e menos capacidade de se espalhar para outros hospedeiros.
Outra ideia importante é que hospedeiros intimamente relacionados tendem a fornecer ambientes semelhantes para os vírus, levando a padrões de infecção parecidos. No entanto, embora possamos ver essas tendências, não está claro como a suscetibilidade dos hospedeiros a um vírus está relacionada à suscetibilidade a outros vírus.
Os cientistas acham que se os hospedeiros tiverem características genéticas compartilhadas que influenciam como os vírus os afetam, eles também podem mostrar padrões semelhantes de suscetibilidade entre diferentes vírus. No entanto, nem todos os vírus vão infectar todos os hospedeiros de forma igual. Alguns vírus têm maneiras específicas de entrar nas células do hospedeiro que podem permitir que eles infectem uma variedade maior de espécies, mas ainda precisam se replicar dentro desses hospedeiros, o que pode variar.
Imunes e Suscetibilidade a Vírus
RespostasAo estudar como diferentes espécies reagem aos vírus, fica claro que as respostas imunes podem diferir, levando a diferentes níveis de suscetibilidade a vírus. A maior parte do que sabemos sobre imunidade antiviral vem de estudos com a mosca da fruta, Drosophila melanogaster. Os pesquisadores descobriram várias vias imunes importantes que ajudam a combater vírus. Isso inclui a via de interferência de RNA e várias outras vias de sinalização. Os vírus costumam evoluir maneiras de suprimir essas respostas imunes, e a eficácia dessa supressão pode variar entre diferentes hospedeiros.
Curiosamente, alguns genes nos hospedeiros oferecem imunidade específica contra certos vírus. Por exemplo, variações em certos genes podem influenciar bastante quão suscetível um hospedeiro é a vírus específicos. Como a Drosophila tem respostas imunes tanto gerais quanto específicas, os pesquisadores esperam ver algumas Correlações positivas entre os vírus em como eles afetam diferentes hospedeiros. Estudos anteriores mostraram que existem, de fato, correlações positivas na suscetibilidade entre alguns vírus.
Pesquisa sobre Drosophila e Vírus
Para entender melhor como os vírus interagem com diferentes hospedeiros, os pesquisadores estudaram recentemente 35 espécies de Drosophilidae, focando em 11 isolados de vírus de várias famílias. Este estudo tinha como objetivo ver como a suscetibilidade a diferentes vírus variava entre essas espécies hospedeiras. Ao examinar as mudanças na carga viral, os cientistas puderam avaliar quão bem diferentes vírus se replicavam em vários hospedeiros.
Os resultados mostraram variações significativas em como cada vírus conseguiu persistir e se replicar nas espécies hospedeiras. A maioria dos vírus demonstrou padrões filogenéticos que explicavam as variações em como infectavam diferentes espécies. Em outras palavras, os hospedeiros intimamente relacionados tinham respostas semelhantes a infecções virais.
Correlações Positivas Entre Vírus
Ao comparar como diferentes vírus infectavam a mesma espécie, os pesquisadores descobriram que a maioria das estimativas de correlação entre vírus era positiva. Isso sugere que se um hospedeiro é resistente a um vírus, é provável que ele seja resistente a outros também. Curiosamente, nenhuma correlação negativa foi encontrada, indicando que a resistência aprimorada a um vírus não veio à custa da resistência a outro.
Uma descoberta específica envolveu o grupo dos Dicistrovírus, que inclui dois vírus estudados: o vírus C da Drosophila (DCV) e o vírus da paralisia do grilo (CrPV). Eles mostraram correlações positivas fortes, sugerindo que têm padrões de infecção semelhantes devido às suas similaridades genéticas.
Diferenças nas Correlações entre Vírus
O estudo também investigou como a força das correlações variava entre vírus pertencentes à mesma família ou espécie em comparação com aqueles de famílias diferentes. As correlações mais fortes foram vistas ao comparar vírus dentro da mesma espécie, enquanto correlações mais fracas foram encontradas entre vírus de famílias diferentes. Isso significa que vírus intimamente relacionados tendem a compartilhar padrões de suscetibilidade mais semelhantes.
No entanto, mesmo entre vírus distantes, ainda foram observadas algumas correlações positivas. Por exemplo, foram notadas correlações positivas fortes entre alguns isolados de Dicistrovírus e outros vírus não-Dicistrovírus, sugerindo similaridades funcionais em como interagem com os sistemas imunes de seus hospedeiros.
Implicações para Previsão de Vírus
As descobertas deste estudo mostram que a maioria das correlações na suscetibilidade a vírus é positiva, ressaltando que, à medida que os sistemas imunes da Drosophila evoluem, eles não parecem estar restritos por trocas que reduzem a resistência a um vírus enquanto aumentam para outro. Essa falta de correlações negativas sugere que as respostas imunes desses insetos podem funcionar em conjunto, e não uma contra a outra.
Esses resultados têm ramificações importantes para entender como os vírus se espalham e como podem se adaptar a novos hospedeiros. Ao prever como vírus emergentes podem se comportar, os cientistas podem usar interações conhecidas de vírus relacionados com espécies hospedeiras como referência. No entanto, pode se tornar mais desafiador quando os vírus sendo comparados não são intimamente relacionados.
Conclusões
Essa pesquisa fornece insights valiosos sobre como espécies hospedeiras respondem a diferentes vírus e destaca a importância das relações evolutivas. À medida que os cientistas continuam a estudar esses fenômenos, podem desenvolver modelos melhores para prever o comportamento viral e o surgimento em novos hospedeiros. Compreender as interações entre hospedeiros e vírus será crucial para gerenciar as ameaças à saúde pública causadas por doenças zoonóticas. Os resultados sugerem que os padrões encontrados nas interações hospedeiro-vírus podem ajudar a informar estratégias para antecipar e controlar novos surtos virais.
Título: Positive correlations in susceptibility to a diverse panel of viruses across host species
Resumo: Our ability to predict the emergence of novel viruses relies on there being generalisable patterns in the susceptibilities of hosts to novel infections. Studies investigating variation in susceptibility among host species have consistently shown that closely related hosts share similar susceptibilities to a given virus. However, the extent to which such phylogenetic patterns of susceptibility are correlated amongst diverse sets of viruses is unclear. Here, we investigate phylogenetic correlations in susceptibility among Drosophilidae hosts to a panel of eleven different invertebrate viruses, comprising seven unique virus species, six unique families, and both RNA and DNA viruses. The susceptibility of hosts to each pair of viruses tested was either positively correlated across host species or did not show evidence of correlation. No negative correlations, indicative of evolutionary trade-offs in host susceptibility to different viruses, were detected between any virus pairs. The strength of correlations were generally higher in viruses of the same species and family, consistent with virus phylogenetic patterns in host infectivity. Our results suggest that generalised host susceptibility can result in positive correlations, even between highly diverged viruses, while specialised interactions with individual viruses cause a stepwise decrease in correlation strength between viruses from the within-species, to the within-family, to the across-family level.
Autores: Ryan M Imrie, M. A. Wallace, B. Longdon
Última atualização: 2024-10-13 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617458
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617458.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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