En tvåårig schimpans som heter Betty, som dukade under för viruset. Kredit:Richard Wrangham
I det vilda, schimpanser möter hur många allvarliga hot som helst, allt från tjuvjägare till rovdjur till avskogning.
Det är därför forskare, undersöker ett utbrott av luftvägssjukdomar i en gemenskap av vilda schimpanser i Ugandas Kibale National Park, blev förvånade och bestörta när de upptäckte att ett mänskligt "förkylningsvirus" känt som rhinovirus C dödade friska schimpanser.
"Detta var ett explosivt utbrott av svår hosta och nysningar, säger Tony Goldberg, en professor vid University of Wisconsin-Madisons School of Veterinary Medicine och en av seniorförfattarna till en rapport som dokumenterar händelsen. Rapporten publicerades online idag (13 december, 2017) i tidskriften Nya infektionssjukdomar .
"Det var helt okänt att rhinovirus C kunde infektera något annat än människor, säger Goldberg, hänvisar till en tvåårig schimpans som heter Betty, som dukade under för viruset och vars kropp snabbt återfanns och obducerades efter hennes död. "Det var förvånande att hitta det hos schimpanser, och det var lika förvånande att det kunde döda friska schimpanser direkt."
Utbrottet inträffade i februari 2013 och drabbade de flesta schimpanser i samhället. Under tiden, fem schimpanser av ett samhälle på 56 dog, inklusive Betty; de andra djuren som dog var vuxna upp till 57 år gamla. Resultaten, säger Goldberg, är en varnande berättelse om mänsklig interaktion med vilda apor. I Afrika, människor möter schimpanser och andra apor när mänskliga bosättningar expanderar till apor, genom aktiviteter som turism och forskning, och när apor lämnar skogarna för att plundra grödor.
Rhinovirus C är en av tre rhinovirusarter, var och en orsakar luftvägssjukdom hos människor. Men rhinovirus C är särskilt allvarligare än sina släktingar, rhinovirus A och B. Även om viruset troligen hade infekterat människor i flera tusen år, det var okänt för vetenskapen fram till 2006, när det upptäcktes med hjälp av ny DNA-sekvenseringsteknologi.
hos människor, rhinovirus C-infektion kan vara särskilt allvarlig hos barn, konstaterar James Gern, en annan senior författare av studien och en professor i allergi och immunologi vid UW School of Medicine and Public Health. Gerns labb var först med att odla rhinovirus C i laboratoriet där det kunde studeras. Gerns labb beskrev också receptorn som viruset använder för att infektera celler i andningsorganen.
"I allmänhet, detta virus verkar påverka små barn mest, säger Gern, vars labb utför viral diagnostik med hög genomströmning, bearbetar tusentals mänskliga prover årligen. Gern förklarar att receptorns genetik – som fungerar som en lås-och-nyckel-mekanism som gör att viruset kan komma in i och infektera en värdcell – påverkar vem som troligen är mest påverkad av viruset. Vissa människor har en version av receptorn som gör dem mycket mottagliga för viruset medan andra har en annan version som gör dem resistenta. För vissa människor (små barn, i synnerhet) kan rhinovirus C-infektion vara en prekursor eller komplicerande faktor för astma.
UW-Madison epidemiolog Tony Goldberg undersöker primatsjukdom i Afrika. Kredit:Ronan Donovan
"Chimpanser verkar vara genetiskt benägna att ha problem med detta virus, Gern säger. "Viruset som hittades i Betty var ett som såg ut som om det kom från en människa, och nivån av virus i lungan var jämförbar med vad vi ser hos barn."
Författarna kunde också undersöka DNA från schimpanserna i Uganda med hjälp av fekala prover, och de tittade på publicerade schimpansgenom från hela Afrika. Goldberg säger att det var nykter att se att varje schimpans hade receptorn som gör cellerna utomordentligt känsliga för rhinovirus C. "Det finns en artövergripande mottaglighet för schimpanser för detta virus, säger Goldberg.
Ann Palmenberg, en UW-Madison professor i biokemi och en auktoritet på förkylningsvirus, säger genomet av viruset som erhållits från Betty visar att viruset kom från en mänsklig värd. "Vi förväntade oss att se förändringar över hela genomet, men det är inte ett schimpansanpassat virus."
Palmenberg, också en senior författare av studien, säger virusets virulens, med cirka 9 procents dödlighet, var anmärkningsvärt. "Det är därför barn med CDHR3-högriskmutationen löper ökad risk för att bli inlagda på sjukhus med svår luftvägssjukdom."
Goldberg, som har arbetat i Uganda i flera år med att spåra virus i djur, säger att utbrott av luftvägssjukdomar hos vilda schimpanser inte är ovanliga, men för det mesta går de odiagnostiserade. I de få fall där orsaker har identifierats, andra virus som inte är relaterade till rhinovirus C har varit i spel.
"I de flesta fallen, vi får inte reda på vad det är. Vi tänker att rhinovirus C kan vara ett stort, missad orsak till sjukdomsutbrott hos schimpanser i det vilda, ", konstaterar Goldberg.
Till skillnad från andra virus som är kända för att orsaka luftvägssjukdomar hos schimpanser, fastän, rhinovirus C finns vanligtvis inte i avföring och kan ha förbisetts tidigare.
Att hitta rhinovirus C som orsak till utbrottet 2013 i Uganda var en del lycka, säger Goldberg. Möjligheten att hämta Bettys kropp innan den bröts ner eller asätare satte in var kritisk. Så, för, var Goldbergs kollegor vid Harvard och University of New Mexico, som driver en långsiktig schimpansstudie i Kibale och kan identifiera alla schimpanser i samhället. Detta, plus det faktum att en ugandisk veterinär fanns till hands med de rätta verktygen för att erhålla och säkra prover genom en obduktion på fältet, gjorde upptäckten möjlig, han säger.