Czy wirusy zmieniają zachowanie zwierząt?

Napisane i zweryfikowane przez biologa María Muñoz Navarro

Ostatnia aktualizacja: 22 grudnia, 2022

Wirusy ewoluują ze względu na ich zdolność przystosowywania się do różnych żywicieli oraz okoliczności, co z kolei zapewnia ich skuteczną transmisję. W tym artykule dowiesz się wszystkiego o tym, jak wirusy w niektórych przypadkach zmieniają zachowanie zwierząt.

Czy wiesz, że niektóre wirusy zmieniają zachowanie zwierząt? Naprawdę! W trakcie swojej ewolucji wirusy nabyły różne mechanizmy adaptacji. Pomaga to zapewnić ich transmisję z jednego żywiciela do drugiego. Jedną z metod stosowanych przez wirusy jest zmiana zachowania żywych organizmów.

Bardzo często to stawonogi, takie jak kleszcze, pchły i komary, działają jako czynniki przenoszące. Do transmisji dochodzi, gdy jedno z tych zwierząt odżywia się krwią (na przykład w przypadku komarów) lub innymi substancjami, takimi jak sok (w przypadku roślin).

Jeżeli substancja jest zakażona patogenem, takim jak bakterie, pasożyty lub wirusy, zwierzę zostaje zakażone. Następnie zwierzę gryzie inne zwierzęta lub ludzi. Ugryzienie to infekuje zwierzę lub człowieka, czyniąc z nich nowego żywiciela.

Oprócz wpływu na czynniki przenoszące, liczne wirusy wpływają na centralny układ nerwowy zwierzęcego żywiciela. Ta infekcja układu nerwowego może spowodować zmiany w zachowaniu żywiciela.

Poniżej omówimy kilka przykładów strategii wykorzystywanych przez wirusy do zwiększania przenoszenia.

Wirusy, które zmieniają zachowanie przenoszących je stawonogów

1. Wirus brązowej plamistości pomidora. Wirus ten należy do rodziny Buniawirusów. Wpływa na rośliny uprawne i zmienia zachowania żywieniowe przenoszących go czynników, wciornastków. Wciornastki to małe owady żywiące się roślinami.

Po pierwsze, zakażone samce wciornastków pożywiają się częściej niż niezakażone samce. Po drugie, wirus pobudza wydzielanie śliny. Powoduje to, że zakażone wciornastki wydzielają do trzech razy więcej śliny niż niezainfekowane wciornastki.

Te dwie zmiany w zachowaniu zwierząt prowadzą do zwiększonego prawdopodobieństwa przeniesienia wirusa na pomidora.

Dodatkowo inne wirusy z tej rodziny wirusów, takie jak La Crosse (który powoduje zapalenie mózgu La Crosse) i wirus gorączki doliny Rift, powodują, że ich nosiciele częściej gryzą.

2. Denga. Komar egipski (Aedes aegypti) powoduje choroby, takie jak żółta febra, denga i gorączka Zika, zarówno u zwierząt, jak i u ludzi.

U tego gatunku komara samice wykorzystują swoje zdolności węchowe do znalezienia najlepszego miejsca do złożenia jaj. Wirus atakuje ośrodkowy układ nerwowy, zmieniając ich proces węchowy. Następnie ta zmiana rozszerza zakres obszarów, w których samica będzie składać jaja. W rezultacie wirus może rozprzestrzeniać się na inne obszary.

Dzięki temu można zobaczyć, jak wirusy zmieniają zachowanie zwierząt, aby ewoluować, dostosowywać się i usprawniać przenoszenie.

Wirusy zmieniają zachowanie zwierząt poprzez centralny układ nerwowy

Zmiany w zachowaniu zwierząt mogą obejmować zmiany wagi, temperatury, preferencji smakowych, spożycia pokarmu i wody oraz wzorców snu.

Wirusy mogą odgrywać bezpośrednią rolę w tych zmianach zachowania, na przykład:

• U osesków myszy wirus choroba bornajska wywołuje nienormalną preferencję w stosunku do soli.
• Wirus nosówki powoduje utratę wagi u psów. Z kolei 5-10% zakażonych szczurów zwiększa swoją wagę o 300%.
• Grypa u myszy i wirus niedoboru odporności u kotów powodują zmiany we wzorcach snu.
• Zdolność poznawcza jest związana z układem nerwowym i obejmuje uczenie się, pamięć, ruch oraz motywację.

Infekcja wirusowa może wpływać na zdolności poznawcze

Infekcje wirusowe mogą wpływać bezpośrednio lub pośrednio na zdolności poznawcze.

• Drogi bezpośrednie: obejmują uszkodzenia komórek neuronalnych spowodowane własną replikacją wirusa lub ponieważ jego składniki powodują rozpad komórek. Niektóre przykłady to wirus wścieklizny i wirus opryszczki pospolitej.
• Drogi pośrednie: wirus uszkadza różne komórki poprzez zakłócenia mikrośrodowiska lub w wyniku odpowiedzi immunologicznej żywiciela na infekcję. Eksperci sugerują, że stwardnienie rozsiane, choroba autoimmunologiczna, zaczyna się od utrzymującej się infekcji wirusowej.
• Pośrednie ścieżki mogą być związane z rozwojem lub pogłębieniem chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera i Parkinsona.

Wirusy związane z zaburzeniami neurologicznymi

• Grypa A. Myszy zakażone tym wirusem wykazują zmiany w zachowaniu związane z lękiem i funkcjami poznawczymi. Te zmiany wynikają ze zmian ekspresji genów, które regulują pewne funkcje mózgu.

• Wirus wścieklizny. Jak być może już wiesz, wścieklizna wywołuje drastyczne zmiany w zachowaniu zarażonych żywicieli. W rzeczywistości badanie opublikowane w magazynie Scientific Reports wykazało, że wirus hamuje receptory neuroprzekaźników obecne w ośrodkowym układzie nerwowym.

Wirusy atakujące inne narządy

• Wirus Seul (znany również jako hantawirus). Wirus ten przenosi się przez gryzonie różnych gatunków, jednak wirus w rzeczywistości nie wywołuje chorób u tych gryzoni. Zamiast tego wirus może przenosić się na ludzi poprzez ślinę i odchody gryzoni.
• U ludzi wywołuje hantawirusowy zespół płucny. Co więcej, jedno badanie z Norwegii pokazuje, że zarażone samce gryzoni wykazywały znacznie bardziej agresywne zachowanie niż niezainfekowane samce.

Przyczyną tej zmiany zachowania może być obecność wirusa w płucach, nerkach i jądrach gryzoni. Co więcej, zwiększona agresywność sprawia, że więcej ​​gryzą. W rezultacie wirus łatwiej przenosi się przez rany.

Wirusy zmieniają zachowanie zwierząt

Jak widać, infekcje wirusowe, które atakują ośrodkowy układ nerwowy, mogą powodować nieprawidłowości neurologiczne, a także zmiany w zachowaniu. W związku z tym możemy śmiało powiedzieć, że wirusy mogą zmieniać zachowanie.

Kiedy naukowcy lepiej zrozumieją skutki lub przewlekłe albo uporczywe infekcje wirusowe ośrodkowego układu nerwowego, będziemy w stanie lepiej zrozumieć, w jaki sposób zachodzą te zmiany behawioralne na poziomie molekularnym.