Во время инфекций, вызванных Pseudogymnoascus destructans (Pd), североамериканские летучие мыши часто выходят из спячки, чтобы вызвать более сложный иммунный ответ, тогда как европейские летучие мыши остаются в спящем состоянии из-за, как показывают новые результаты, их компетентного базового иммунитета. Неспособность бороться с грибком с помощью базового иммунитета приводит к тому, что у североамериканских летучих мышей истощаются жировые запасы до конца зимы из-за необходимости дополнительных и энергетически дорогостоящих пробуждений, что в конечном итоге приводит к их голодной смерти.
Европейские летучие мыши также могут время от времени пробуждаться при заражении, но их сильный базовый иммунитет позволяет им лучше сбалансировать ограниченный энергетический бюджет во время зимней спячки.
Для этого исследования ученые отправились в места спячки в Германии и изучили 61 летучих мышей (Myotis myotis) с различными уровнями естественного заражения Pseudogymnoascus destructans. Животные были разделены на три группы по степени тяжести грибковых инфекций (бессимптомное течение, легкие симптомы, тяжелая инфекция). Была измерена масса тела и размер скелета летучих мышей и взяты образцы крови у вялых животных.
Кроме того, команда наблюдала у других сородичей, как часто зараженные животные выходили из спячки. «Мы могли бы показать, что нет никакой связи между инфекцией и частотой пробуждения от спячки у европейской большой мышиноухой летучей мыши», – говорят Маркус Фритц и Кристиан К. Фойгт, эксперты по летучим мышам из отдела эволюционной экологии Leibniz-IZW. "Это согласуется с идеей, что грибок не вызывает иммунный ответ у европейских летучих мышей в спячке, а скорее находится под контролем базового иммунитета летучих мышей."
Напротив, североамериканские летучие мыши, такие как маленькие коричневые летучие мыши (Myotis lucifugus), часто возбуждаются при заражении грибком, чтобы вызвать иммунный ответ. Частое возбуждение и иммунный ответ требуют энергии и преждевременно истощают запасы жира в организме до окончания зимы.
Белок гаптоглобин кажется ключевым в борьбе летучих мышей с грибком. Гаптоглобин – это белок острой фазы, который могут вырабатываться летучими мышами без больших метаболических затрат. «Наши результаты продемонстрировали центральную роль гаптоглобина в защите от грибка. Интересно, что исходные уровни этого белка достаточны для защиты европейского хозяина от грибка, и нет необходимости активно синтезировать белок во время торпидной фазы », – добавляет Габор А. Czirjak, иммунолог дикой природы в отделении болезней дикой природы Leibniz-IZW.
Второй ключевой вывод исследования группы состоит в том, что более тяжелые европейские летучие мыши с большими ушами-мышами выходят из спячки чаще, чем тощие сородичи.
Это кажется нелогичным, потому что каждое событие возбуждения приводит к истощению жировых запасов. Полноценные летучие мыши, похоже, помогают своей иммунной системе, активно очищая свое тело от внешних грибковых дефектов, когда они бодрствуют в течение коротких периодов времени. Таким образом, тяжелые летучие мыши к концу спячки находятся в более здоровом состоянии, чем тощие животные. Худые животные не могут позволить себе возбуждаться так часто и, таким образом, зависят от эффективности исходного иммунитета в борьбе с грибком.
Система защиты компетентного иммунитета поддерживает жизнь европейских (и азиатских) летучих мышей во время инфекций, вызванных P. destructans, но оказывается недостаточным для североамериканских летучих мышей.
Эти результаты добавляют дополнительные доказательства того, что существуют различия в стратегиях защиты от возбудителя синдрома белого носа у европейских и североамериканских видов летучих мышей.
Стратегии толерантности направлены на ограничение воздействия грибковой инфекции на здоровье животных. Стратегии резистентности, с другой стороны, пытаются активно снизить нагрузку патогенов. «Стратегии толерантности эффективны, как показывает иммунная защита зимующих мышей летучих мышей», – резюмирует Фойгт. "Однако у североамериканских летучих мышей эта способность отсутствует в достаточной степени, возможно, потому, что гриб Pd возник в Европе, что дает европейским видам фору в разработке эффективных защитных механизмов."