En studie ledd av University of Stirling tillsammans med University of Wisconsin-Madison har kastat nytt ljus över spridning av virus över olika arter som kan orsaka pandemier.
En forskare från fakulteten för naturvetenskap i Stirling upptäckte djur i en afrikansk skog som åt fladdermusexkrementer känd som guano efter att en viktig matkälla i regionen försvunnit efter selektiv avskogning. Uppsatsen "Selektiv avskogning och exponering av afrikanskt vilda djur för fladdermusburna virus" publicerades i tidskriften Communications Biology .
Labbanalys av fladdermusguano identifierade en rad virus, inklusive ett betacoronavirus relaterat till SARS-CoV-2, viruset som orsakade covid-19-pandemin. Det är fortfarande okänt om betacoronaviruset som finns i guano är överförbart till människor, men det är ett exempel på hur nya infektioner kan hoppa över artbarriärer.
Studien föranleddes när Dr. Pawel Fedurek observerade vilda schimpanser konsumera fladdermusguano från ett trädhål i Budongo Forest, Uganda.
Dr Fedurek satte sedan upp kameror som registrerade schimpanser, apor och antiloper som äter avföringen.
Guano är en alternativ källa till viktiga mineraler efter att palmerna som däggdjuren en gång konsumerade skördades för att utrotas lokalt. Palmen användes av människor i Budongo för att torka tobaksblad som sedan säljs till internationella företag.
Forskare förstår ännu inte fullt ut de tidigaste stadierna av spridning av virus, vilket kan leda till tiotusentals människors död, men de tros involvera komplexa orsakskedjor som börjar med att människor förändrar miljön.
Dr. Pawel Fedurek, expert på djurbeteende vid University of Stirling, sa:"Vår forskning visar hur en subtil form av selektiv avskogning, i slutändan driven av en global efterfrågan på tobak, kan exponera vilda djur och, i förlängningen, människor för virus som bor i fladdermusguano, vilket ökar risken för virusspill.
"Studier som vår belyser utlösande faktorer och vägar för överföring av virus-till-vilda djur och vilda djur till människa, vilket i slutändan förbättrar vår förmåga att förhindra utbrott och pandemier i framtiden.
"Det mesta av forskningen om utbrott och pandemier har fokuserat på att begränsa spridningen av viruset, till exempel genom att hitta ett effektivt vaccin, snarare än att förhindra virusöverföring från djur till människa. Vårt arbete betonar vikten av att studera sjukdomar. ekologi innan sjukdomar kommer in i människor."
Efter att ha upptäckt däggdjur som konsumerar guano, involverade Dr. Fedurek och projektledaren Dr. Caroline Asiimwe (dåvarande naturvårdskoordinator för Budongo Conservation Field Station, Uganda) professor Tony Goldberg (University of Wisconsin-Madison, USA), som är en värld -känd expert inom epidemiologi och evolution av infektionssjukdomar.
Professor Goldberg identifierade virusen i guano i samarbete med forskare som kvantifierade mineralinnehållet i guano (professor Jessica Rothman, Hunter College vid City University of New York, USA) och fastställde sannolikheten för att det nya betacoronaviruset skulle infektera de tre däggdjuren arter och människor (Gregory K. Rice, Naval Medical Research Command, U.S.).
På grund av omfattningen och komplexiteten i de involverade laboratorieanalyserna tog hela projektet cirka sex år att slutföra.
Professor Goldberg sa:"Vår studie kopplar tobaksodling till exponering av minst tre arter av afrikanskt vilda djur för virus från fladdermöss. Vi tror att detta är ett läroboksexempel på hur nya infektioner kan hoppa över artbarriärer redan innan de kommer in i människor."
"Detta är viktigt eftersom de inledande stadierna av uppkomsten av utbrott, epidemier och pandemier har varit särskilt svårfångade för vetenskapen.
"Vi kan ha snubblat över en serie händelser som vanligtvis är dolda för epidemiologer och folkhälsotjänstemän. Vår studie kan vara särskilt relevant för ursprunget till fladdermusburna sjukdomar som coronavirus och kanske ebola."
Förhoppningen är att upptäckten kan göra det möjligt att genomföra ingripanden som bryter dessa typer av orsakskedjor, och i slutändan hjälpa till att förhindra framtida pandemier.
Dr. Asiimwe sa:"Vår studie visar att mänskliga aktiviteter som förändrar miljön kan leda till förödande hälsokonsekvenser för både vilda djur och människor och därför bör vi snarast lära oss att använda naturresurser på ett hållbart sätt.
"Betydande forskningsinsatser krävs också för att undersöka hur skogsförstöring och andra former av mänsklig aktivitet kan påverka vilda djurs beteende på ett sätt som utsätter dem och människor för farliga virus."
Mer information: Pawel Fedurek et al, Selektiv avskogning och exponering av afrikanskt vilda djur för fladdermusburna virus, Communications Biology (2024). DOI:10.1038/s42003-024-06139-z
Journalinformation: Kommunikationsbiologi
Tillhandahålls av University of Stirling
