Sistem Kekebalan Kelelawar

 Wawasan Baru Sistem Kekebalan Kelelawar Terhadap Infeksi Virus

 

 

 

Dalam beberapa tahun terakhir, virus yang mirip dengan yang menyebabkan penyakit serius pada manusia dan mamalia lain telah terdeteksi pada kelelawar yang tampaknya sehat. Ini termasuk filovirus, paramyxovirus, dan coronavirus yang menyebabkan penyakit parah seperti penyakit virus Ebola, demam berdarah Marburg, dan sindrom pernapasan akut parah atau severe acute respiratory syndrome (SARS) pada manusia. Evolusi penerbangan pada kelelawar tampaknya telah memilih serangkaian respons imun antivirus unik yang mengontrol penyebaran virus, sementara membatasi respons inflamasi yang merusak diri sendiri. Di sini, kami merangkum pemahaman kami saat ini tentang tanggapan kekebalan antivirus pada kelelawar dan membahas kemampuannya untuk hidup berdampingan dengan virus yang muncul yang menyebabkan penyakit serius pada mamalia lain. Kami menyoroti bagaimana pengetahuan ini dapat membantu kami memprediksi penyebaran virus ke inang baru dan mendiskusikan arahan masa depan untuk bidang ini.

 

PENGANTAR

 

Wabah infeksi virus Nipah di Malaysia (1998–1999) dan Bangladesh (2001), infeksi virus Hendra di Australia (1994) dan pandemi sindrom pernafasan akut yang parah (SARS) tahun 2003 meletakkan dasar untuk penyelidikan kelelawar (mamalia memesan Chiroptera) sebagai reservoir virus yang muncul ^{(1, 2)}. Selama pandemi SARS tahun 2003, 8.098 orang terinfeksi dan 774 meninggal ⁽³⁾. Pengambilan sampel selanjutnya mengidentifikasi virus mirip SARS yang terkait erat pada musang sawit Himalaya (Paguma larvata) ⁽⁴⁾ dan kelelawar di wilayah tersebut ^{(2, 5)}. Selain itu, virus yang mirip dengan yang menyebabkan penyakit serius pada manusia dan hewan ternak telah terdeteksi pada kelelawar. Ini termasuk filovirus (terkait dengan virus Ebola dan Marburg) ^(6–8), paramyxovirus (terkait dengan virus Nipah dan Hendra) ⁽⁹⁾ dan coronavirus [terkait dengan virus yang menyebabkan SARS dan sindrom pernapasan Timur Tengah atau Middle East Respiratory Syndrome (MERS)] ^(10–14). Dari catatan, virus ini tampaknya tidak menyebabkan penyakit pada kelelawar dan ini telah menyebabkan banyak penelitian yang mengeksplorasi kemampuan kelelawar untuk menampung virus ini tanpa konsekuensi klinis yang diamati ^(15-17).

 

Ordo Chiroptera beragam dan terdiri dari lebih dari 1.300 spesies kelelawar yang tersebar di setiap benua kecuali Antartika ⁽¹⁸⁾. Chiroptera terdiri dari dua subordo, Yinpterochiroptera (yang terdiri dari megabats dan beberapa famili mikrobat) dan Yangochiroptera (terdiri dari semua famili mikrobat yang tersisa) yang menyimpang lebih dari 50 juta tahun yang lalu ^(19-21). Dalam subordo ini, spesies kelelawar menunjukkan keragaman yang luar biasa dalam ukuran, morfologi, relung ekologi, pola makan, dan interaksi sosial. Mengingat banyaknya spesies dan diversifikasi evolusioner, studi yang dilakukan pada satu kelelawar mungkin tidak mewakili semua spesies. Kelelawar memainkan peran penting dalam ekosistem melalui penyerbukan, penyebaran benih dan pengendalian serangga ⁽¹⁸⁾. Namun, penelitian terbaru juga menemukan peningkatan keragaman virus zoonosis pada kelelawar ^{(22, 23)}. Infeksi eksperimental beberapa spesies kelelawar dengan Ebolavirus ⁽²⁴⁾, virus Marburg (MARV) ⁽²⁵⁾, MERS coronavirus (MERS-CoV) ⁽²⁶⁾, virus Nipah ⁽²⁷⁾, dan virus Hendra ⁽²⁸⁾ telah menunjukkan viraemia terbatas pada kelelawar. Penelitian ini menimbulkan pertanyaan lebih lanjut tentang adaptasi pada tanggapan kekebalan antivirus kelelawar. Evolusi sistem kekebalan antivirus kelelawar memiliki banyak aspek dan beberapa faktor, seperti evolusi penerbangan ^{(29, 30)} dan ko-evolusi kelelawar dengan virusnya kemungkinan besar telah membentuk respons imunologis yang berbeda. Memahami bagaimana kelelawar mengendalikan patogenesis yang dimediasi virus dapat memungkinkan para peneliti untuk mengidentifikasi target dan molekul terapeutik baru untuk mengobati infeksi virus ini pada mamalia lain, termasuk manusia dan hewan pertanian. Dalam Ulasan ini, kami merangkum perkembangan utama dalam memahami tanggapan antivirus kelelawar, menyoroti sifat unik sistem kekebalan kelelawar dan membandingkan serta membedakan jalur pensinyalan antivirus di kelelawar dan sel manusia.

 

KEKEBALAN BAWAAN PADA KELELAWAR

Sel mamalia telah mengembangkan reseptor pengenalan pola yang dilestarikan (PRR) yang merasakan pola molekuler terkait patogen (PAMP) yang berasal dari virus, bakteri dan parasit ^(31-33). Setelah infeksi virus, sel yang terinfeksi memulai peristiwa pensinyalan yang menginduksi ekspresi sitokin antiviral dan pro-inflamasi ^(33-35). Sitokin antivirus, seperti interferon (IFN), mengaktifkan ekspresi gen yang distimulasi IFN (ISG) yang menghambat replikasi virus melalui mekanisme yang berbeda [ditinjau oleh Schoggins et al. ⁽³⁶⁾]. Jalur pensinyalan bawaan sedang diselidiki secara ekstensif pada sel manusia dan hewan pengerat dan studi terbaru telah menemukan adanya jalur serupa pada kelelawar.

 

Ketersediaan seluruh rangkaian genom dan transkriptom untuk beberapa spesies kelelawar telah memungkinkan in silico data mining untuk mendeteksi homolog sistem imun bawaan mamalia. Sekitar 3,5% (atau total 500) dari gen yang ditranskripsi yang diidentifikasi pada rubah terbang hitam (Pteropus alecto) dianggap terkait dengan kekebalan ⁽³⁷⁾. Dalam kelelawar buah Jamaika yang terkait erat (Artibeus jamaicensis), 466 gen terkait kekebalan telah diidentifikasi dengan analisis transkriptom ⁽³⁸⁾ dan 2,75% gen (sekitar 407 gen) pada kelelawar buah Mesir (Rousettus aegyptiacus) terkait dengan kekebalan ⁽³⁹⁾. Studi ini termasuk yang pertama menghasilkan kumpulan data transkriptomik untuk kelelawar dan studi perintis tentang sistem kekebalan kelelawar. Selanjutnya, pemeriksaan transkrip P. alecto mengidentifikasi proporsi transkrip yang tidak cocok dengan transkrip beranotasi yang diketahui, menunjukkan adanya transkrip khusus kelelawar, beberapa di antaranya mungkin juga memiliki fungsi kekebalan ⁽³⁷⁾. Sebagai perbandingan, 7% dari genom manusia mewakili gen imun ⁽⁴⁰⁾. Jadi, mungkin saja kita belum menemukan rangkaian lengkap gen terkait kekebalan pada kelelawar atau kelelawar mungkin memang memiliki repertoar gen terkait kekebalan yang lebih kecil, relatif terhadap manusia. Studi-studi ini perlu divalidasi lebih lanjut dengan pencarian menyeluruh dari gen baru terkait kekebalan pada kelelawar, pengambilan sampel beberapa spesies kelelawar dan transkrip urutan dari berbagai jenis sel dan jaringan. Genom dan transkriptom dari setidaknya 18 spesies kelelawar saat ini tersedia dalam basis data ^{(30, 41)}, memberikan wawasan penting tentang evolusi sistem kekebalan dan kekebalan antivirus mereka. Di bawah ini, kami membahas evolusi respons antivirus pada kelelawar dalam konteks deteksi seluler virus RNA dan DNA.

 

PRR KELELAWAR DAN VIRUS RNA

PRR, seperti Toll-like receptors (TLRs) secara evolusioner dilestarikan di seluruh dunia hewan ⁽⁴²⁾. Karena pentingnya kelelawar sebagai reservoir virus RNA zoonosis ⁽⁴³⁾, ada minat khusus untuk mengidentifikasi PRR intraseluler dalam sel kelelawar yang mungkin terlibat di jalur pensinyalan antivirus setelah infeksi virus RNA. Dalam sel manusia, TLR endosom 3, 7, dan 8 mendeteksi RNA virus ⁽³⁵⁾. Transkrip panjang penuh untuk TLR 1- TLR10 telah diurutkan dalam P. alecto dan pseudogen TLR13 telah terdeteksi ⁽⁴⁴⁾, tetapi fungsinya pada kelelawar belum sepenuhnya dikarakterisasi. Sel kelelawar dari beberapa spesies meningkatkan regulasi tipe I IFN dan ISG sebagai respons terhadap pengobatan poli (I: C) dan infeksi virus Sendai, menunjukkan bahwa mesin penginderaan dsRNA dipertahankan antara kelelawar dan sel manusia ^(45-49). Peran TLR3 dalam mendeteksi dsRNA eksogen telah dikonfirmasi dalam sel dari kelelawar coklat besar (Eptesicus fuscus) ⁽⁴⁹⁾, tetapi studi interaksi dan identifikasi domain pengikatan ligan pada TLR3 kelelawar belum dilakukan. Analisis struktural komputasi urutan TLR8 dari dua puluh satu spesies kelelawar telah mengidentifikasi perbedaan antara urutan kelelawar dan manusia ⁽⁵⁰⁾. 63% gen TLR8 kelelawar telah berevolusi di bawah seleksi pemurnian dan 7% urutan asam amino yang membentuk domain pengikat ligan TLR8 berbeda antara kelelawar dan protein TLR8 mamalia lainnya. Selain itu, urutan TLR8 bervariasi dalam spesies kelelawar ⁽⁵⁰⁾. Oleh karena itu, penting untuk mengetahui adaptasi spesifik spesies pada kelelawar.

 

 

PRR sitosol, seperti gen-I yang diinduksi asam retinoat (RIG-I) dan gen terkait diferensiasi melanoma 5 atau mitochondrial antiviral-signaling (MDA5), yang mendeteksi RNA eksogen dalam sel manusia telah terdeteksi di sebagian besar genom kelelawar atau transkriptom yang telah dipelajari ^{(37, 49)}. RIG-I dan MDA5 dari P. alecto memiliki struktur primer dan pola ekspresi jaringan yang serupa dibandingkan dengan manusia. Mirip dengan sel manusia dan hewan pengerat, sel ginjal P. alecto menghasilkan IFN sebagai respons terhadap stimulasi dengan poli (I: C) ⁽⁴⁶⁾. Sebuah studi terpisah pada spesies kelelawar pemakan serangga yang jauh terkait, E. fuscus juga mengidentifikasi peran RIG-I dan MDA5 dalam poli penginderaan (I: C) ⁽⁴⁹⁾. Dengan demikian, sensor RNA sitosol dipertahankan dan berfungsi dalam sel kelelawar.

 

RESPON INFLAMASI TERBATAS

Setelah penginderaan ligan, PRR memberi sinyal melalui protein adaptor untuk mengekspresikan sitokin antivirus dan pro-inflamasi. Pengaturan respons inflamasi tersebut sangat penting untuk membatasi kerusakan jaringan. Banyak infeksi virus yang parah dikaitkan dengan patologi terkait peradangan yang berlebihan pada manusia ^{(51, 52)}. Kelelawar telah mengembangkan mekanisme baru untuk membatasi respons pro-inflamasi yang diinduksi virus sambil mempertahankan respons IFN tipe I untuk membatasi penyebaran virus (Gambar 1). Memahami bagaimana kelelawar membatasi proses pro-inflamasi yang disebabkan virus dapat memungkinkan para peneliti untuk menyesuaikan strategi ini untuk melawan peradangan pada manusia.

 

 

 

Gambar 1. Sel kelelawar meningkatkan respons antivirus terhadap virus RNA, tetapi membatasi ekspresi sitokin inflamasi.

Infeksi virus RNA, seperti virus Sendai, atau sel yang ditransfeksi dengan RNA untai ganda pengganti [poli (I: C)] atau RNA untai tunggal dideteksi oleh reseptor Toll-like (TLRs) 3, 7 dan 8 atau reseptor sitosol gen-I yang diinduksi asam retinoat (RIG-I) dan protein 5 terkait diferensiasi melanoma (MDA5). Aktivasi reseptor ini mengaktifkan protein adaptor hilir, seperti protein pensinyalan antivirus mitokondria (MAVS). Protein adaptor mengaktifkan kinase seluler, seperti protein kinase 1 pengikat TANK (TBK1), yang pada gilirannya mengaktifkan faktor regulasi interferon 3 (IRF3) atau IRF7 dan faktor inti kappa-peningkat rantai cahaya dari sel B yang diaktifkan (NFkB) ke merangsang ekspresi interferon (IFNs), seperti IFNs α, β, ω, κ, dan λ, dan sitokin pro-inflamasi, seperti IL8, TNFα, dan IL1β. IFN mengikat ke interferon α / β reseptor (IFNAR; IFNAR1 dan IFNAR2) pada sel yang terinfeksi dan sekitarnya untuk mengaktifkan jalur pensinyalan JAK-STAT melalui kinase seperti Janus kinase 1 (Jak1) dan tirosin kinase 2 (Tyk2) yang memfosforilasi sinyal transduser dan aktivator protein transkripsi atau signal transducer and activator of transcription (STAT). Protein STAT terfosforilasi (STAT1 dan STAT2) bergabung dengan IRF9 dan menginduksi ekspresi gen yang distimulasi interferon (ISG), seperti OAS1 dan Mx1. Namun, tidak seperti pada sel manusia, aktivasi paralel sitokin pro-inflamasi teredam dalam sel kelelawar. c-Rel, protein dari keluarga NFκB protein mengikat promotor TNFα untuk menghambat aktivasi sitokin pro-inflamasi ini dalam sel E. fuscus ⁽⁴⁹⁾. Aktivasi inflammasome NLRP3 kelelawar dibasahi, mengurangi kemampuan sel kelelawar untuk memproduksi IL1β, sebuah sitokin inflamasi kunci ⁽¹⁷⁾. Pada gambar, panah merah menunjukkan respons yang dibasahi di jalur, relatif terhadap sel manusia. Tanda tanya (?) Menyoroti jalur dan homolog molekuler yang belum dikarakterisasi atau diidentifikasi pada kelelawar. Data telah dikumpulkan dari penelitian pada spesies yang berbeda dan satu temuan mungkin tidak mewakili respon kelelawar universal. ER, retikulum endoplasma.

 

Dalam E. fuscus, anggota keluarga NF-κB c-Rel dapat berinteraksi dengan rangkaian promotor TNF untuk membatasi tingkat produksi sitokin inflamasi ini ⁽⁴⁹⁾. Kurangnya respon inflamasi yang kuat pada sel imun kelelawar yang terinfeksi virus juga dikaitkan dengan rendahnya tingkat aktivasi inflamasi NLRP3 ⁽¹⁷⁾. Sel kelelawar yang terinfeksi virus influenza A, virus Melaka atau MERS-CoV menyebabkan tingkat yang lebih rendah dari protein mirip bintik terkait apoptosis yang mengandung pembentukan bintik CARD (ASC) dan sekresi IL-1β dibandingkan dengan apa yang terlihat pada tikus dan sel manusia, tetapi ini memiliki efek minimal pada tingkat replikasi virus ⁽¹⁷⁾. Peradangan yang kuat dan kronis telah dikaitkan dengan prognosis penyakit yang buruk dan masalah kesehatan pada manusia dan model hewan rentan lainnya ^{(53, 54)}. Kemampuan kelelawar untuk mengontrol tingkat peradangan yang tinggi juga dapat menjelaskan masa hidup mereka yang panjang ^{(55, 56)} di samping kemampuan mereka untuk menampung ⁽⁵⁷⁾ banyak virus tanpa adanya penyakit klinis. Studi serupa tentang interaksi virus-host pada kelelawar memungkinkan para peneliti untuk memahami evolusi tanggapan antivirus pada mamalia dan faktor-faktor yang mendasari yang menyebabkan hasil penyakit mematikan pada manusia setelah terinfeksi virus yang muncul dari kelelawar.

 

INDUKSI IFN PADA KELELAWAR

 

Dalam sel manusia, pengenalan dan pensinyalan virus RNA dan DNA bertemu pada faktor transkripsi interferon regulasi faktor 3 (IRF3) dan IRF7 ^{(31, 58)} yang mendorong ekspresi IFN ⁽³³⁾. Urutan kelelawar IRF3 secara evolusioner berbeda dari rekan mamalia mereka (59). Studi fungsional menunjukkan bahwa IRF3 dalam sel E. fuscus memediasi pensinyalan antivirus sebagai respons terhadap poli (I: C) dan MERS-CoV. Knock-down atau defisiensi IRF3 dalam sel E. fuscus mengurangi induksi IFNβ sebagai respons terhadap stimulasi poliI: C atau infeksi MERS-CoV ⁽⁵⁹⁾. Dalam sel P. alecto, mRNA IRF7 diekspresikan secara konstitutif dan memiliki distribusi jaringan yang lebih luas pada kelelawar dibandingkan dengan manusia dan tikus, yang memungkinkan kelelawar merespon lebih cepat terhadap infeksi ⁽⁶⁰⁾. Aktivitas fungsional P. alecto IRF7 juga telah dibuktikan. Serupa dengan knockdown mRNA IRF3 di E. fuscus, knockdown IRF7 dalam sel P. alecto secara signifikan mengurangi induksi mRNA yang mengkode IFNβ setelah infeksi virus tikus paramyxovirus Sendai dan menyebabkan peningkatan titer virus saat sel terinfeksi kelelawar paramyxovirus Pulau virus ⁽⁶⁰⁾. Dalam kedua sel P. alecto dan E. fuscus, IRF7 diinduksi sebagai respons terhadap stimulasi poli (IC) ^{(49, 60)}. Namun, protein adaptor sitoplasma TLR dan kinase seluler yang mengaktifkan IRF3 dan IRF7 belum dipelajari pada kelelawar.

 

Adaptor RLR, protein pensinyalan antiviral mitokondria (MAVS) mengarah pada translokasi nuklir NF-κB dan IRF3 untuk induksi IFN tipe I ⁽⁶¹⁾. Konservasi fungsional dalam pensinyalan MAVS telah dibuktikan pada kelelawar tapal kuda rufous Cina (Rhinolophus sinicus) dan kelelawar buah berwarna jerami (Eidolon helvum). Menariknya, ekspresi MAVS kelelawar pada sel manusia KO MAVS menghasilkan induksi promotor IFNβ dan ekspresi ISG, yaitu protein yang diinduksi IFN dengan ulangan tetratricopeptide 1 (IFIT1) ⁽⁶²⁾. Ekspresi MAVS kelelawar dan hewan pengerat dalam sel-sel MAVS manusia juga mengakibatkan aktivasi IRF3 pasca infeksi virus Sendai ⁽⁶²⁾. Studi ini menunjukkan bahwa hewan pengerat, MAVS manusia dan kelelawar telah melestarikan sifat fungsional, namun, jalur pensinyalan hilir dan molekul yang terlibat dalam pensinyalan yang dimediasi MAVS belum dicirikan pada kelelawar.

 

 

Respons IFN awal sangat penting untuk membatasi penyebaran virus ^{(36, 63, 64)}. Lokus pengkodean IFN tipe I dikontrak dalam genom P. alecto; ia hanya memiliki 10 lokus IFN, termasuk tiga lokus IFNα fungsional, dan ini lebih sedikit daripada spesies mamalia lainnya ⁽¹⁵⁾. Jaringan dan sel yang tidak distimulasi dari P. alecto secara konstitutif mengekspresikan transkrip untuk tiga gen IFNα dan ISG terkait. Sebaliknya, ekspresi konstitutif IFNα tidak diamati pada sel primer dari R. aegyptiacus ⁽¹⁶⁾, yang mengisyaratkan perbedaan spesifik spesies dalam respons IFN pada kelelawar. Mengobati sel R. aegyptiacus dengan IFNω secara fungsional menghambat replikasi virus stomatitis vesikuler (VSV) ⁽¹⁶⁾. Infeksi virus Sendai juga menginduksi ekspresi IFN dalam sel R. aegyptiacus, termasuk respons IFNω ⁽¹⁶⁾. IFNκ dan IFNω dari kelelawar Serotine (Eptesicus serotinus) juga dapat membatasi replikasi beberapa strain lyssavirus dalam garis sel kelelawar yang rentan ⁽⁶⁵⁾.

 

Di luar IFN tipe I, IFN tipe III (IFNλs) juga berperan dalam kekebalan antivirus pada mamalia dan menginduksi subset serupa dari ISG (66). P. vampyrus memiliki urutan pengkodean untuk tiga IFN tipe III dalam genomnya, yang mirip dengan jumlah IFN tipe III fungsional pada manusia, tetapi hanya dua yang ditranskripsikan dalam kelelawar P. alecto yang berkerabat dekat ⁽⁶⁷⁾. Ekspresi IFNλ1 dan λ2 di P. alecto splenocytes diinduksi saat infeksi virus Tioman (bat paramyxovirus) dengan tidak adanya ekspresi IFN tipe I, memberikan bukti peran IFN tipe III dalam kemampuan kelelawar untuk hidup berdampingan dengan virus ⁽⁶⁷⁾. Namun, infeksi henipavirus berlawanan dengan produksi IFN tipe I dan tipe III dan pensinyalan dalam sel P. alecto, tidak seperti pada sel manusia dimana hanya produksi IFN tipe I yang dihambat oleh protein virus ⁽⁶⁸⁾. Mengingat keragaman subtipe IFN dan spesies kelelawar, penting untuk menjelaskan lebih lanjut respons dalam berbagai tipe sel kekebalan dan struktural dari berbagai spesies kelelawar setelah infeksi virus yang mewakili beragam famili virus.

 

PENSINYALAN INTERFERON

Dalam sel manusia, IFN berinteraksi dengan IFN α / β receptors (IFNAR), yang terdiri dari IFNAR1 dan IFNAR2, untuk menginduksi ISG. Pensinyalan IFN dalam sel P. alecto bergantung pada IFNAR2 ⁽⁶⁹⁾: deplesi menghilangkan pensinyalan IFN dan secara signifikan meningkatkan replikasi virus influenza H1N1. Diterima secara luas bahwa ekspresi ISG berkorelasi dengan pembentukan status antivirus dalam sel yang terinfeksi dan sel tetangga ⁽³⁶⁾. Dalam sel manusia, berdasarkan jenis sel dan durasi pengobatan IFN, 50-1000 ISG telah diidentifikasi ⁽³⁶⁾. Belum ditentukan berapa banyak ISG yang diinduksi dalam sel kelelawar yang berbeda. Lebih lanjut, Shaw dan rekannya mendemonstrasikan bahwa setiap mamalia memiliki repertoar ISG yang unik, termasuk gen yang umum dan gen lain yang spesifik spesies atau garis keturunan ⁽⁷⁰⁾. Mengingat kelelawar lebih dari 1.300 spesies dan tersebar di antara dua sub-ordo, kemungkinan besar mereka mengekspresikan ISG yang unik dan berbeda. Mengidentifikasi dan mempelajari homolog ISG manusia saja mungkin tidak mewakili potensi penuh ISG pada kelelawar.

 

Mirip dengan apa yang terlihat pada sel manusia, poli (I: C) menginduksi ekspresi transkrip untuk MDA5, RIG-I, radikal S-adenosyl methionine domain-contains 2 (RSAD2), IRF7, 2′-5′-oligoadenylate synthase 1 (OAS1), IFN-inducible protein 6 (IFI6) dan myxovirus resistance 1 (Mx1) pada sel ginjal E. fuscus ⁽⁴⁹⁾. Transkrit Mx1, OAS1 dan protein kinase R (PKR) juga diinduksi dalam sel P. alecto bat dengan cara tergantung dosis IFN ⁽⁷¹⁾. Lebih lanjut, promotor gen OAS1 dalam sel P. alecto memiliki dua elemen respons yang distimulasi IFN (ISRE), dibandingkan dengan satu elemen ISRE yang terlihat pada promotor OAS1 manusia ⁽⁷¹⁾. Jadi, OAS1 mungkin memainkan peran antivirus yang penting dalam infeksi virus RNA pada P. alecto dan E. fuscus. Sebuah studi terpisah menunjukkan bahwa ekspresi ektopik Mx1 dari enam spesies kelelawar yang berbeda mengurangi replikasi virus ebolavirus dan influenza A dalam sel ginjal embrionik manusia (HEK293T) ⁽⁷²⁾. Residu dalam protein Mx1 pada 13 spesies kelelawar berkembang secara positif ⁽⁷²⁾, mengisyaratkan pentingnya peran mereka dalam membatasi penyebaran virus.

 

Kinetika ekspresi transkrip ISG telah dipelajari dalam sel P. alecto. Ada induksi cepat universal dan penurunan cepat berikutnya dalam tingkat semua transkrip ISG yang dipelajari dalam sel P. alecto yang diobati IFNα tipe I ⁽⁷³⁾, yang mungkin berkorelasi dengan kontrol replikasi virus yang lebih cepat dan pengurangan toksisitas seluler. Sebaliknya, tingkat transkrip ISG dalam sel manusia yang diobati dengan IFN tetap meningkat untuk waktu yang lebih lama ⁽⁷³⁾. Transkrip untuk ISG dalam sel kelelawar yang tidak distimulasi juga lebih tinggi dari pada sel manusia, yang semakin menguatkan pengamatan tingkat tinggi IFNα basal pada spesies kelelawar ini ⁽¹⁵⁾.

 

Tidak seperti sel manusia, ribonuklease L (RNase L) diinduksi oleh IFNs dalam sel P. alecto. Ekspresi ISG atipikal juga telah diamati pada sel ginjal P. vampyrus yang diabadikan yang terinfeksi virus penyakit Newcastle (NDV) ⁽⁷⁴⁾. Selain mengatur ekspresi IFNβ, RIG-I, ISG15, MDA5, dan IRF1, sel ginjal P. vampyrus yang terinfeksi NDV juga meningkatkan transkrip untuk RND1, domain SERTA yang mengandung 1 (SERTAD1), ChaC glutathione spesifik gamma-glutamylcyclotransferase 1 ( CHAC1), dan MORC3. Aktivasi gen ini bergantung pada infeksi NDV, karena pengobatan IFNα universal saja tidak cukup ^(74). Dengan demikian, infeksi virus dapat menyebabkan tanggapan sekunder yang meningkatkan pengobatan IFN. Lebih lanjut, kelelawar mungkin telah mengembangkan sensor unik dari komponen virus atau PAMP yang dapat mengaktifkan ISG tanpa adanya stimulasi IFN. Alternatifnya, kelelawar mungkin telah mengembangkan mekanisme penginderaan dan pensinyalan virus yang dapat merangsang produksi ISG melalui faktor transkripsi yang secara langsung berinteraksi dengan promotor ISG, terlepas dari produksi IFN. Ekspresi RND1 sebagai ISG dalam studi di atas terbatas pada sel P. vampyrus, sedangkan ekspresi MORC3 bervariasi antara sel dari spesies kelelawar yang berbeda, lebih jauh menyoroti pentingnya perbedaan spesies-spesifik pada kelelawar ⁽⁷⁴⁾. ISG atipikal yang dilaporkan dalam penelitian ini belum dikarakterisasi sebagai gen antivirus pada kelelawar atau mamalia lain, termasuk manusia dan spesies tikus. Pengamatan ini juga menimbulkan pertanyaan tambahan tentang kemungkinan gen antivirus khusus virus yang diinduksi secara independen dari IFN dalam sel kelelawar.

 

Singkatnya, kelelawar merespons infeksi virus RNA dengan memicu respons IFN yang kuat sambil mengendalikan respons pro-inflamasi yang berlebihan, sehingga membatasi imunopatologi yang diinduksi virus seperti yang diamati pada manusia yang terinfeksi virus ini ^{(51, 52, 75)}. Namun, pengamatan ini sebagian besar telah dilakukan pada garis sel primer dan yang diabadikan dan relevansi fisiologis dari respons ini dalam sistem model kelelawar in vivo masih harus diuji. Beberapa ISG unik dan induksi atipikal ISG telah diamati pada sel kelelawar ⁽⁷³⁾. Dalam sel manusia, ekspresi ISG individu dapat menghambat replikasi virus, seperti ISG20 yang menampilkan aktivitas anti-bunyavirus yang luar biasa ⁽⁷⁶⁾. Efek mengekspresikan homolog dari ISG kelelawar atipikal dalam sel manusia belum dipelajari. Belajar dari tanggapan kekebalan antivirus atipikal dalam sel kelelawar memungkinkan para peneliti merancang strategi terapi alternatif untuk menginduksi atau secara eksogen mengaktifkan jalur antivirus pada manusia dan hewan ternak yang terinfeksi virus berdampak tinggi yang muncul. Studi pada sel kelelawar juga menyoroti peran antivirus dari IFN yang kurang dipelajari, seperti IFNκ dan IFNω ⁽⁶⁵⁾. Studi yang melihat efek menginduksi IFN ini dalam sel manusia dapat membantu kami mengidentifikasi peran yang dimainkan oleh IFN ini dalam membatasi replikasi virus zoonosis yang dibawa kelelawar. Meskipun tanggapan terhadap infeksi virus RNA sedang diselidiki pada kelelawar, tanggapan imunologi terhadap virus DNA kurang dipelajari.

 

TERKAIT VIRUS DNA

 

Fokus pada virus RNA zoonosis telah menyebabkan perkembangan yang lebih lambat dalam memahami interaksi antara sistem kekebalan kelelawar dan virus DNA. Beberapa virus DNA telah terdeteksi pada kelelawar, termasuk herpesvirus ^(77-80), adenovirus ⁽⁸¹⁾, hepadnaviruses ⁽⁸²⁾, poxviruses ⁽⁸³⁾ dan polyomavirus ^{(81, 84, 85)}. Penemuan ini menyoroti perlunya mempelajari tanggapan antivirus terhadap virus DNA pada kelelawar. Dalam sel manusia, TLR9 endosomal ⁽³⁵⁾ dan reseptor sitosol dari keluarga PYHIN (86) [tidak ada dalam melanoma 2 (AIM2), gen 16 yang diinduksi IFN (IFI16), antigen diferensiasi inti sel myeloid (MNDA) dan protein yang diinduksi IFN X (IFIX)], siklik GMP-AMP sintase (cGAS) ⁽⁸⁷⁾, aktivator bergantung DNA dari faktor regulasi IFN (DAI) ⁽⁸⁸⁾, RNA polimerase III (PolIII) ⁽⁸⁹⁾, LRR mengikat FLII yang berinteraksi dengan protein 1 (Lrrfip1) ⁽⁹⁰⁾, DDX41 ⁽⁹¹⁾, DExH-Box helicase 9 (DHX9) dan DEAH-Box helicase 36 (DHX36) ⁽⁹²⁾ dapat mendeteksi DNA eksogen atau diri ^{(86, 93)}. Deteksi DNA eksogen atau diri mengarah pada aktivasi mediator hilir dan ekspresi sitokin antivirus dan pro-inflamasi ⁽³⁵⁾.

 

PENGINDERAAN DNA VIRUS YANG BERKURANG PADA KELELAWAR

 

Sementara kelelawar telah berevolusi untuk mendeteksi dan merespons infeksi virus RNA, penelitian menunjukkan bahwa respons terhadap virus DNA berkurang ^{(94, 95)} (Gambar 2). Ahn dkk. membandingkan urutan genom dari 10 spesies kelelawar dan menemukan bahwa keluarga gen PYHIN tidak ada ⁽⁹⁴⁾. Selain itu, sebuah studi baru-baru ini menemukan bahwa kemampuan stimulator gen IFN (STING) —yang merupakan protein adaptor penting yang terlibat dalam beberapa jalur penginderaan DNA ⁽⁹³⁾ —untuk menginduksi ekspresi IFN berkurang dalam sel kelelawar karena hilangnya dari residu serin pada posisi 358 ⁽⁹⁵⁾. Mutasi pada STING ini menyebabkan tingkat replikasi virus herpes simpleks (HSV) yang lebih tinggi pada sel ginjal P. alecto dan memasukkan kembali residu serin pada posisi 358 secara signifikan menghambat replikasi HSV. Studi ini memberikan dukungan eksperimental untuk hilangnya DNA diri dan penginderaan DNA eksogen dan pensinyalan dalam sel kelelawar.

 

Gambar 2. Jalur penginderaan eksogen dan DNA diri dibasahi dalam sel kelelawar.

Dalam sel manusia, TLR9 endosomal ⁽³⁵⁾ dan reseptor sitosol dari keluarga PYHIN ⁽⁸⁶⁾ [tidak ada dalam melanoma 2 (AIM2), gen 16 yang diinduksi IFN (IFI16), antigen diferensiasi inti sel myeloid (MNDA) dan protein yang diinduksi IFN X (IFIX)], siklik GMP-AMP sintase (cGAS) ⁽⁸⁷⁾, aktivator bergantung DNA dari faktor regulasi IFN (DAI) (88), RNA polimerase III (PolIII) ⁽⁸⁹⁾, LRR mengikat FLII yang berinteraksi dengan protein 1 (Lrrfip1) ⁽⁹⁰⁾, DDX41 ⁽⁹¹⁾, DExH-Box helicase 9 (DHX9) dan DEAH-Box helicase 36 (DHX36) ⁽⁹²⁾ dapat mendeteksi eksogen dan DNA diri ^{(86, 93)}. Saat mengikat DNA, reseptor ini memberi sinyal melalui protein adaptor untuk mengaktifkan kinase seluler, seperti protein kinase 1 pengikat TANK atau TANK-binding kinase 1 protein (TBK1), yang pada gilirannya mengaktifkan faktor transkripsi, seperti faktor regulasi interferon 3 (IRF3) atau IRF7 dan faktor nuklir kappa-light-chain-enhancer dari sel B yang teraktivasi (NFκB) untuk menginduksi ekspresi antiviral interferon (IFNs) dan sitokin pro-inflamasi, masing-masing. Keluarga PYHIN dari sinyal reseptor sitosol melalui STING dan inflamasi NLRP3. Keluarga reseptor ini telah dipilih secara negatif dan hilang dalam urutan genom kelelawar ⁽⁹⁴⁾. Mediator sinyal hilir cGAS, stimulator gen IFN atau stimulator of IFN genes (STING) kurang berfungsi dalam sel kelelawar, relatif terhadap sel manusia ⁽⁹⁵⁾. Fungsi STING yang dilemahkan kemungkinan akan meluas ke sensor DNA lain yang memberi sinyal melalui STING, seperti DDX41, DHX9, DHX36, dan DAI. Kehadiran dan fungsi homolog tambahan dari sensor DNA, seperti TLR9, PolIII, dan Lrrfip1 belum dikarakterisasi pada kelelawar. Pada gambar, panah merah menunjukkan respons yang dibasahi di jalur, relatif terhadap sel manusia. Tanda tanya (?) Menyoroti jalur dan homolog molekuler yang belum dikarakterisasi atau diidentifikasi pada kelelawar. Data telah dikumpulkan dari penelitian pada spesies yang berbeda dan satu temuan mungkin tidak mewakili respon kelelawar universal. ER, retikulum endoplasma.

 

Urutan TLR9 pada delapan kelelawar, dari tiga famili yang berbeda (Pteropodidae, Vespertilionidae, dan Phyllostomidae) berkembang di bawah seleksi pemurnian dan beberapa mutasi pada domain pengikatan ligan reseptor ini telah dilaporkan ⁽⁹⁶⁾. TLR9 dalam sel ginjal E. fuscus tidak dapat distimulasi pada tingkat yang sama seperti yang diamati pada sel manusia oleh CpG ODNs ⁽⁴⁹⁾. Pengamatan ini mendukung data komputasi oleh Escalera-Zamudio et al. bahwa TLR9 pada kelelawar mungkin telah mengembangkan spesifisitas ligan yang diubah ⁽⁹⁶⁾ dan CpG ODN khusus kelelawar mungkin diperlukan untuk memulai pensinyalan TLR9. Peran fungsional dan ligan pengaktifan dari semua TLRs pada kelelawar masih belum teridentifikasi.

 

Berkurangnya kemampuan sel kelelawar untuk mendeteksi DNA eksogen dan diri sendiri diduga merupakan efek samping dari evolusi penerbangan (94). Selama penerbangan, suhu tubuh kelelawar bisa meningkat drastis hingga lebih dari 41 ° C ⁽⁹⁷⁾. Laju metabolisme yang tinggi, bersamaan dengan peningkatan suhu tubuh, menghasilkan spesies oksigen reaktif, yang dapat menyebabkan kerusakan DNA dan pelepasan DNA ke dalam sitoplasma ^{(98, 99)}. Untuk mengatasinya, kelelawar menunjukkan bukti seleksi positif pada berbagai gen yang terlibat dengan perbaikan DNA, dengan konsekuensi untuk respons antivirus ⁽²⁹⁾. Demikian pula, tekanan selektif kerusakan DNA dan pelepasan DNA-diri dalam sitoplasma mungkin telah menyeleksi hilangnya sensor sitosol DNA tertentu dalam sel kelelawar, sambil mengembangkan motif pengikatan DNA pada reseptor lain, seperti TLR9 (⁹⁶⁾. Pengamatan ini sebagian besar dilakukan dengan menganalisis urutan genom dan menimbulkan beberapa pertanyaan tentang tanggapan pertahanan antivirus pada kelelawar terhadap virus DNA. Reseptor seperti Lrrfip1 ⁽⁹⁰⁾, TLR9 ⁽⁹⁶⁾ dan polIII ⁽⁸⁹⁾ mungkin telah dipilih secara positif pada kelelawar untuk mengkompensasi hilangnya keluarga protein PYHIN dan kurangnya aktivasi STING (Gambar 2). Selain itu, jalur lain, seperti autophagy mungkin telah mengalami seleksi positif pada kelelawar ⁽¹⁰⁰⁾. Subunit katalitik protein kinase yang bergantung pada DNA (DNA-PKcs, dikodekan oleh PRKDC) terlibat dalam respons kerusakan DNA dan juga disarankan untuk mengikat DNA sitosol dan mendorong respons IFN tipe I ⁽¹⁰¹⁾. DNA-PKcs secara positif dipilih dalam genom P. alecto dan M. davidii, kemungkinan karena evolusi penerbangan ^(29). Apakah seleksi positif pada DNA-PKcs kelelawar memiliki konsekuensi yang tidak disengaja untuk penginderaan DNA pada kelelawar masih harus ditentukan.

 

KOMPENSASI UNTUK PENGINDERAAN DNA YANG BERKURANG

 

Ada bukti crosstalk antara jalur penginderaan RNA virus dan DNA pada mamalia dan juga tampaknya ada mekanisme umpan balik positif yang meningkatkan ekspresi seluler STING ⁽¹⁰²⁾. Secara teori, transkrip mRNA dari virus DNA dapat dirasakan oleh RIG-I dalam sel kelelawar untuk memulai respons antivirus, yang dapat menyebabkan peningkatan ekspresi STING, sehingga mengatasi aktivasi terbatas STING yang biasanya terlihat pada sel kelelawar. Kelelawar tidak mungkin kehilangan semua bentuk mesin penginderaan DNA eksogen dan endogen karena virus DNA telah terdeteksi dan diisolasi dari berbagai spesies kelelawar ^{(77-79, 83, 103)}. Penelitian selanjutnya akan menjelaskan adaptasi bahwa sel kelelawar telah berevolusi untuk merasakan virus DNA, sementara membatasi deteksi DNA diri.

 

Reseptor seperti domain oligomerisasi pengikatan nukleotida (NOD) adalah PRR intraseluler yang dapat mengenali asam nukleat dari virus yang menyerang ⁽¹⁰⁴⁾. Gen yang mengkodekan reseptor seperti NOD NACHT, LRR, dan PYD yang mengandung domain protein 3 (NLRP3) dan NOD-, LRR- dan CARD yang mengandung 5 (NLRC5) telah diidentifikasi dalam transkriptom P. alecto ⁽³⁷⁾ tetapi hanya NLRP3 secara fungsional dikarakterisasi pada kelelawar ⁽¹⁷⁾. Meskipun terdapat identifikasi homolog dari beberapa PRR pada beberapa spesies kelelawar, genom yang tersedia dari sebagian besar spesies kelelawar belum dinilai untuk keberadaan PRR. Ada atau tidak adanya gen baru yang berhubungan dengan kekebalan atau fungsi yang diubah untuk gen yang ada belum dipelajari secara mendalam. Demikian pula, tidak diketahui apakah PRR yang ada dapat mengenali kategori PAMP yang lebih luas untuk mengkompensasi PRR yang hilang pada kelelawar.

 

Singkatnya, evolusi terbang pada kelelawar mungkin memiliki konsekuensi yang tidak disengaja terhadap respons kekebalan mereka. Kelelawar menyimpang lebih dari 80 juta tahun yang lalu ^{(21, 105)} dan merupakan satu-satunya mamalia yang mampu terbang dengan tenaga sendiri ⁽¹⁰⁵⁾. Kelelawar menunjukkan tingkat metabolisme dan suhu tubuh yang tinggi selama penerbangan ⁽¹⁰⁶⁾. Untuk meminimalkan kerusakan DNA yang terkait dengan tingkat metabolisme yang tinggi, jalur perbaikan DNA telah dipilih secara positif pada kelelawar ⁽²⁹⁾. Selain itu, jalur penginderaan DNA endogen telah dibasahi untuk mengurangi imunopatologi yang dimediasi oleh DNA sendiri ^{(94, 95)}. Ini mungkin memiliki konsekuensi untuk mendeteksi DNA virus. Apakah jalur penginderaan DNA global pada kelelawar telah dibasahi adalah spekulatif, terutama karena kelelawar membawa beberapa virus DNA dan tidak menunjukkan tanda-tanda infeksi yang jelas ⁽⁴³⁾. Penelitian selanjutnya akan menentukan apakah kelelawar telah mengembangkan mekanisme baru untuk merasakan dan merespons diri sendiri dan DNA eksogen secara berbeda.

 

KEKEBALAN ADAPTIF PADA KELELAWAR

 

Ada penelitian terbatas tentang respon imun adaptif pada kelelawar, sebagian besar karena kurangnya reagen dan model eksperimental yang sesuai. Perkembangan terkini dalam perkembangan dan pengembangan antibodi yang reaktif silang kelelawar bersama dengan pemesanan berbagai koloni percobaan kelelawar penangkaran telah memfasilitasi kemajuan di bidang ini, seperti yang akan kita bahas di bawah ini.

 

RESPONS ANTIBODI PADA KELELAWAR

Transkrip untuk subkelas utama antibodi, seperti IgA, IgE, IgG, dan IgM telah terdeteksi pada kelelawar ^{(107, 108)}. Studi serologis terhadap antibodi kelelawar spesifik virus adalah di antara studi fungsional pertama yang dilakukan. Infeksi R. aegyptiacus dengan MARV mengakibatkan perkembangan respon IgG antigen spesifik pada kelelawar 28 hari setelah tantangan ^{(25, 109-111)}. Sementara daya tahan respons antibodi yang bervariasi - dengan satu penelitian melaporkan bahwa titer antibodi turun di bawah yang dapat dideteksi dalam 3 bulan setelah infeksi ⁽²⁵⁾ dan tingkat penelitian lain menemukan tingkat IgG spesifik virus yang dipertahankan masih 11 bulan setelah infeksi ⁽¹¹¹⁾ - kedua studi menemukan bahwa tantangan sekunder dengan MARV meningkatkan titer antibodi IgG spesifik virus ke tingkat yang lebih besar yang terlihat setelah infeksi MARV awal. Studi sebelumnya melaporkan bahwa besaran dan durasi respons antibodi pada kelelawar dalam penyebab antigen seperti bakteriofag X174 atau sel darah merah domba mungkin lebih rendah dibandingkan dengan yang terlihat pada hewan laboratorium konvensional ^{(112, 113)}. Fungsi antibodi selama infeksi virus pada kelelawar juga belum diketahui. Sementara kelelawar seronegatif tidak memiliki replikasi atau pelepasan virus yang terdeteksi ⁽²⁵⁾, penelitian selanjutnya mengidentifikasi tanggapan antibodi non-neutralizing setelah infeksi MARV, EBOV, dan Sosuga virus (SOSV) ⁽¹¹⁴⁾. Dalam penelitian lain, serum dari kelelawar E. fuscus yang ditangkap di alam liar yang positif untuk rangkaian genom E. fuscus gammaherpesvirus (EfHV) tidak mengandung antibodi penawar terhadap virus ⁽⁷⁹⁾. Selain itu, infeksi eksperimental P. alecto dengan virus Hendra menyebabkan pola konversi yang tidak konsisten ⁽²⁸⁾. Kira-kira separuh dari hewan-hewan tersebut mengalami serokonversi dan memiliki titer antibodi penawar virus yang relatif rendah, tetapi kelelawar belum tentu terlindungi dari replikasi dan pelepasan virus. Data ini menunjukkan bahwa antibodi yang muncul pada kelelawar sebagai respons terhadap infeksi virus dapat mengendalikan virus melalui yang tidak bergantung pada virus.

 

Meskipun pola serokonversi pada kelelawar tidak konsisten di tingkat individu, data serologis dapat memberikan informasi berharga tentang sirkulasi virus di tingkat populasi. Misalnya, seroprevalensi spesifik usia terhadap virus Hendra pada populasi P. scapulatus mengikuti kurva klasik berbentuk J yang menunjukkan penurunan imunitas ibu diikuti oleh transmisi horizontal ⁽¹¹⁵⁾. Saat ini, pemahaman kita tentang dinamika virus di dalam inang di dalam kelelawar masih buruk - spektrum hipotesis dari infeksi akut yang diikuti oleh jangka panjang hingga infeksi persisten yang diikuti oleh latensi dan reaktivasi dimungkinkan ⁽¹¹⁶⁾. Data serologis dapat membantu membedakan antara kemungkinan yang dianggap sebagai penyebab dan sirkulasi virus pada kelelawar. Misalnya, Glennon dkk. Membangun model SEIR umum (rentan, terpapar, menular, pulih) dan menunjukkan 46 berpindah-pindah yang masuk akal di antara negara bagian SEIR dalam populasi kelelawar yang terinfeksi. Ketika mereka mengubah semua 46 model ke data longitudinal pada serologi virus dari kelelawar Eidolon helvum penangkaran di Ghana, berpindah-pindah yang melibatkan infeksi ulang dan infeksi laten yang paling cocok dengan data ⁽¹¹⁷⁾. Demikian pula, Brook dkk. Data serologis yang dipasang dari spesies kelelawar di Madagaskar dengan model matematis dan menemukan dukungan untuk memudarnya imunitas ibu pada neonatus, sedangkan pada kelelawar dewasa model tersebut mendukung keberadaan imunitas yang berkelanjutan ⁽¹¹⁸⁾. Namun, yang baru-baru ini, R. aegyptiacus yang ditantang dengan MARV 17-24 bulan setelah pajanan primer menunjukkan respons antibodi spesifik MARV yang kuat dan tidak ada virus yang terdeteksi atau pelepasan virus melalui mulut meskipun kelelawar memiliki antibodi spesifik MARV di bawah ambang batas seropositif ⁽²⁵⁾. Setelah tantangan MARV heterolog, kelelawar yang sebelumnya terpapar MARV menunjukkan beberapa replikasi virus, tetapi tidak ada pelepasan virus yang terdeteksi. Penemuan ini menunjukkan bahwa meskipun tingkat antibodi dapat menurun seiring waktu, kelelawar masih tahan pelindungnya.

 

Pada tingkat genom, kelelawar tampaknya memiliki repertoar gen germline yang jauh lebih besar yang mengkodekan segmen variabel imunoglobulin (V), keragaman (D), dan penggabungan (J) daripada manusia, yang berpotensi memberikan jumlah spesifisitas antigen yang lebih besar pada repertoar reseptor sel B atau B cell receptor (BCR). Pada kelelawar kecil berwarna coklat (Myotis lucifugus), bukti adanya hipermutasi somatik lebih sedikit, yang menunjukkan bahwa kelelawar mungkin lebih mengandalkan repertoar germline mereka untuk merespons infeksi ^{(107, 119)}.

 

POPULASI SEL KEKEBALAN TUBUH PADA KELELAWAR

Ada sangat sedikit antibodi khusus kelelawar yang mengidentifikasi populasi sel kekebalan. Untuk mengatasi kendala tersebut, Martinez Gomez dkk. dan Periasamy et al. menyaring antibodi yang tersedia secara komersial untuk reaktivitas silang ke sel yang diisolasi dari darah dan jaringan limfoid primer dan sekunder P. alecto bats ^{(120, 121)}. Menggunakan antibodi monoklonal khusus untuk faktor transkripsi mamalia, Martinez Gomez et al. menemukan bahwa kelelawar P. alecto yang ditangkap secara liar menunjukkan dominasi sel CD8 + T di limpa, sedangkan sel T CD4 + adalah limfosit yang paling umum dalam darah, kelenjar getah bening, dan sumsum tulang. Porsi tinggi yang tak terduga dari sel CD3 + T secara konstitutif mengekspresikan mRNA untuk IL-17A, IL-22 atau faktor pertumbuhan transformasi beta 1 (TGFβ1), yang menunjukkan bias yang kuat terhadap Th17 dan subset sel T regulator pada kelelawar. Setelah stimulasi dengan mitogen — phorbol 12, 13-dibutyrate (PDBu) dan ionomycin, jumlah total sel CD3 + T yang mengekspresikan IL-17A, IL-22, atau TGFβ1 tidak meningkat, tetapi ada peningkatan frekuensi sel T mengekspresikan TNF, IL-10, IFNγ, IL-2, granzyme B, dan perforin.

 

Untuk mengevaluasi respon sel B pada kelelawar, antibodi yang mengenali Ig kelelawar, MHC-II, CD21, dan CD27 diidentifikasi ⁽¹²¹⁾. Sel B berhasil diidentifikasi, meskipun ditemukan bahwa tidak seperti manusia, kelelawar memiliki lebih banyak sel T daripada sel B dalam darah dan limpa. Proliferasi sel B diinduksi oleh pengobatan lipopolisakarida (LPS) pada kelelawar yang menunjukkan bahwa mereka mungkin memiliki homolog TLR4 fungsional. Lebih lanjut, masuknya kalsium diamati pada pengikatan silang BCR, menunjukkan bahwa sel B kelelawar berfungsi. Percobaan yang dilakukan pada P. alecto dilakukan pada kelelawar yang ditangkap di alam liar, yang mungkin berbeda dalam status kekebalannya dan ini dibuktikan dengan variabilitas dalam data yang diamati dalam penelitian ini pada sampel kelelawar ⁽¹²⁰⁾; namun, Periasamy et al. juga mengevaluasi kelelawar Eonycteris spelaea penangkaran dan sekali lagi menemukan bahwa sel T adalah populasi sel imun yang dominan di dalam limpa dan darah ⁽¹²¹⁾.

 

Dengan tidak adanya studi in vivo yang andal, upaya telah dilakukan untuk menguraikan kekebalan adaptif pada kelelawar menggunakan sel primer, garis sel yang diabadikan dan kultur sel ex vivo (Gambar 3). Sediaan sel myeloid yang berasal dari sumsum tulang kasar dari E. fuscus digunakan untuk penginderaan dsRNA yang divalidasi ⁽⁴⁹⁾. Sel ginjal P. alecto digunakan untuk mengidentifikasi diri dan presentasi peptida virus Hendra oleh molekul MHC kelas I ⁽¹²⁵⁾. Studi ini menunjukkan bahwa molekul MHC kelelawar dapat menampung peptida yang lebih besar, dibandingkan dengan mamalia lain dan memiliki motif pengikat konsensus yang unik, berpotensi sebagai hasil dari evolusi bersama mereka dengan virus ⁽¹²⁵⁾. Kompleks protein MHC kelas I ⁽¹²⁶⁾ di P. alecto baru-baru ini mengkristal, mengungkapkan tiga asam amino tambahan dalam kelelawar MHC kelas I (metionin, asam aspartat dan leusin), dibandingkan dengan mamalia lain yang dipilih ⁽¹²⁷⁾. Ketiga asam amino membentuk jembatan garam tambahan yang berpotensi menghadirkan peptida afinitas tinggi selama proses pertukaran peptida dalam sel kelelawar memfasilitasi respons imun yang dimediasi sel yang efisien. Dengan perkembangan berkelanjutan dari reagen spesifik kelelawar, sel dendritik sumsum tulang (DC) dan makrofag telah dibiakkan secara in vitro dari P. alecto ⁽¹²²⁾. Zhou et al. menghasilkan reagen spesifik P. alecto, seperti faktor perangsang koloni granulosit-makrofag (GM-CSF), interleukin 4 (IL-4), ligan tirosin kinase 3 mirip FMS (FLT3L) dan faktor perangsang koloni 1 (CSF- 1) untuk membudidayakan dan mengkarakterisasi DC yang diturunkan dari monosit, DC konvensional (cDC) dan makrofag dari P. alecto ⁽¹²²⁾. Zhou et al. menunjukkan bahwa mirip dengan sel manusia dan hewan pengerat, makrofag kelelawar, monosit putatif dan cDC putatif bersifat fagositik. Pada stimulasi dengan poli (I: C) (TLR3 ligan), tingkat transkrip Mx1 (ISG) meningkat pada ketiga jenis sel; namun, DC kelelawar yang diturunkan dari sumsum tulang yang dihasilkan oleh FLT3L menginduksi transkrip IFNλ2 tingkat tinggi pada stimulasi poli (I: C). Ini konsisten dengan pengamatan pada tikus dan manusia yang menunjukkan bahwa DC kelelawar yang diturunkan dari sumsum tulang berbagi spesialisasi fungsional ini dengan hewan pengerat dan manusia ⁽¹²²⁾.

Gambar 3. Sel terkait kekebalan yang telah terdeteksi pada perwakilan spesies kelelawar.

Sel progenitor dan diferensiasi seluler belum pernah diteliti pada kelelawar, namun ada beberapa penelitian tentang sel myeloid dan limfoid. Sebagian besar penelitian tentang sel yang berhubungan dengan kekebalan kelelawar telah dilakukan pada sel dari kelelawar buah. Karakterisasi fungsional sel T dan B kelelawar telah dilakukan dengan mendeteksi sitokin yang disekresikan oleh sel-sel ini pada stimulasi ^{(120, 121)}. Sel NK dari P. alecto dan E. spalaea telah dideteksi dengan flow-cytometry ⁽¹²¹⁾. Makrofag dari P. alecto telah dideteksi dan dibiakkan secara in vitro dengan menggunakan reagen spesifik P. alecto. Karakterisasi fungsional makrofag P. alecto telah dilakukan dengan menstimulasinya dengan ligan TLR3 [poli (I: C)] dan TLR7 / 8 (CL097) ⁽¹²²⁾. Neutrofil telah terdeteksi di E. fuscus dan M. lucifugus dengan pewarnaan diferensial ^{(49, 123)}. Trombosit belum dikarakterisasi, tetapi kemampuan kelelawar untuk menyembuhkan lukanya telah dipelajari ⁽¹²⁴⁾. *Penipisan sel darah merah (eritrosit; sel darah merah) dari sampel kelelawar telah dilaporkan, tetapi sel darah merah dari kelelawar belum secara fungsional ditandai. NA, tidak berlaku; DC, sel dendritik turunan monosit; TLR, reseptor seperti Tol.

 

Meskipun reagen sekarang sedang diidentifikasi dan dikembangkan yang dapat digunakan untuk mempelajari imunologi kelelawar, eksperimen yang mengevaluasi respons imun terhadap infeksi masih memerlukan fasilitas khusus untuk menampung kelelawar yang ditangkap atau ditangkap di alam liar. Untuk mengatasi tantangan ini, 80-100 tikus kelelawar chimeric dikembangkan untuk mempelajari sistem kekebalan kelelawar dengan menyusun kembali sel kekebalan kelelawar pada tikus tersebut. Splenosit dan sel sumsum tulang dari E. spelaea ditransplantasikan pada tikus yang mengalami imunodefisiensi (NOD-scid IL-2R - /; NOD scid gamma mouse, NSG) ⁽¹²⁸⁾. Sel-sel kekebalan kelelawar berhasil mengisi kembali sumsum tulang, limpa, hati dan darah tanpa berkembangnya penolakan cangkok. Selain itu, tikus kelelawar chimeric mampu merespons rangsangan kekebalan dan menghasilkan respons antibodi spesifik antigen. Sebagai catatan, meskipun tikus ini berhasil dibentuk kembali dengan sel kekebalan kelelawar, sejauh ini proporsi subset sel kekebalan tidak merekapitulasi frekuensi sel kekebalan yang diamati secara in vivo pada kelelawar. Bahkan dengan peringatan itu, kemampuan untuk membuat 80-100 tikus dengan sel kekebalan kelelawar yang dibentuk kembali ⁽¹²⁸⁾ memberikan dasar yang sangat baik untuk mempelajari respons sel kekebalan terhadap infeksi pada kelelawar dengan lebih baik.

 

MODULASI TANGGAPAN ANTIVIRAL

 

Virus mengembangkan mekanisme untuk melawan respons antivirus seluler pada inang ^{(129, 130)}. Munculnya virus yang dibawa kelelawar, seperti coronavirus yang menyebabkan SARS dan MERS menghambat respons antivirus bawaan pada inang yang terinfeksi sambil mendorong respons sitokin pro-inflamasi yang kuat yang terkait dengan imunopatologi serta morbiditas dan mortalitas yang signifikan ^{(52, 131, 132)}. Kemampuan kelelawar untuk menampung virus dari banyak keluarga virus tanpa tanda-tanda penyakit yang jelas mungkin mengisyaratkan ketidakmampuan virus ini untuk memodulasi tanggapan antivirus pada kelelawar. Meskipun penelitian in vivo menunjukkan bahwa kelelawar yang terinfeksi henipavirus tidak menunjukkan gejala klinis penyakit ^{(27, 28)}, infeksi henipavirus pada sel paru P. alecto menghambat produksi dan pensinyalan IFN. Ekspresi ektopik ISG tetherin dari kelelawar buah (Hypsignathus monstrosus dan Epomops buettikoferi) dapat menghambat replikasi virus Nipah pada sel kelelawar buah ⁽¹³³⁾. Namun, infeksi virus eksperimental Nipah pada sel kelelawar telah terbukti menghambat produksi IFN (68) dan kemungkinan, ekspresi ISG di hilir yang terkait, seperti tetherin. Dengan demikian, penyelidikan lebih lanjut diperlukan untuk mengidentifikasi bagaimana kelelawar mengendalikan infeksi henipavirus pada tingkat seluler dan sistemik dengan potensi tidak adanya IFN.

 

Tidak semua virus yang dibawa kelelawar dapat menghambat produksi dan pensinyalan IFN dalam sel kelelawar. MERS-CoV berspekulasi telah berevolusi pada kelelawar Vespertilionid ⁽¹²⁾. Protein MERS-CoV dapat menghambat produksi IFN dalam sel manusia ^(134–136), yang berkontribusi pada patologinya. Namun, infeksi sel ginjal E. fuscus dengan MERS-CoV menginduksi ekspresi transkrip IFNβ dan OAS1 dengan cara yang bergantung pada IRF3 (59). Infeksi kelelawar buah Jamaika (A. jamaicensis) dengan MERS-CoV tidak menghasilkan gejala penyakit yang jelas dan menginduksi ekspresi ISG, seperti Mx1, ISG56 dan CCL5 ⁽²⁶⁾, yang selanjutnya mendukung pengamatan in vitro yang terlihat dengan ginjal E. fuscus sel. Sepertinya studi dengan isolat MERS-CoV yang diadaptasi manusia (EMC / 2012) tidak mewakili interaksi kelelawar virus yang sebenarnya. Penelitian di masa depan dengan isolat CoV kelelawar akan menjelaskan lebih lanjut tentang kemampuan CoV kelelawar untuk memodulasi respons antivirus dalam sel kelelawar. Kemampuan sel kelelawar untuk melawan modulasi yang dimediasi protein virus dari respons defensif bawaan adalah fokus studi yang sedang berlangsung. Protease 3ABC dari virus hepatitis manusia membelah MAVS untuk menghindari respon imun bawaan ⁽¹³⁷⁾. Sebuah studi baru-baru ini menunjukkan bahwa ortolog MAVS kelelawar relatif tahan terhadap pembelahan oleh protease 3ABC serumpun mereka, sedangkan protease dari virus yang dibawa kelelawar mempertahankan kemampuan untuk membelah MAVS manusia ⁽⁶²⁾.

 

Ada penelitian terbatas yang telah mempelajari konservasi fungsional dan kemampuan molekul seluler kelelawar untuk merangsang jalur pensinyalan antivirus dalam sel manusia. Studi di atas oleh Feng et al. menunjukkan bahwa selain resisten terhadap pembelahan oleh protease 3ABC, MAVS kelelawar dapat secara aktif memberi sinyal dalam sel manusia untuk mengaktifkan promotor IFN ⁽⁶²⁾. Gagasan untuk menggunakan molekul kelelawar yang resisten terhadap modulasi yang dimediasi protein virus sebagai terapi masih dibuat-buat. Studi lebih lanjut diperlukan untuk menilai konservasi fungsional molekul kelelawar lain yang dapat mengaktifkan respons imun bawaan endogen pada mamalia spillover, seperti manusia yang terinfeksi virus yang dibawa kelelawar.

 

Sebagai inang reservoir beberapa virus, kelelawar telah berevolusi untuk melawan efek modulasi imun dari protein virus. Penelitian terbatas telah dilakukan untuk memahami bagaimana tanggapan antivirus bawaan dan intrinsik dalam sel kelelawar menghindari inaktivasi oleh protein virus. Beberapa penelitian yang mencoba menjawab pertanyaan ini telah menggunakan isolat virus manusia yang kemungkinan besar disesuaikan untuk menginfeksi dan memodulasi tanggapan antivirus dalam sel manusia. Studi dengan isolat ini [MERS-CoV / EMC2012 ^{(26, 59)}, virus Nipah / Bangladesh / manusia / 2004 / Rajbari R1 ⁽⁶⁸⁾ dan virus Nipah / Malaysia / manusia / 1000 / PKL (68)] tidak mewakili virus yang sebenarnya interaksi tuan rumah yang terjadi di alam. Mengingat keterbatasan dan tantangan yang terkait dengan mengisolasi virus dari kelelawar ⁽¹³⁸⁾, studi ini mewakili pemahaman terbaik kami tentang interaksi ini. Mengisolasi virus kelelawar, seperti ebolavirus kelelawar yang baru ditemukan ^{(6, 7, 139)} dan menyebarkannya dalam sel kelelawar yang relevan akan mewakili interaksi host virus yang sebenarnya dan tekanan seleksi.

 

RESPON KEKEBALAN TUBUH DAN LIMPAHAN VIRUS

 

Memahami tanggapan kekebalan tubuh inang pada kelelawar dan mengembangkan alat yang efektif untuk mendeteksi dan mengukur tanggapan ini dengan cara yang bermakna pada tingkat populasi akan memungkinkan studi variasi tanggapan antivirus pada populasi kelelawar liar. Populasi kelelawar liar rentan terhadap berbagai penyebab stres lingkungan, termasuk fluktuasi musiman dalam ketersediaan makanan, penyebab stres iklim, dan gangguan antropogenik ⁽¹⁴⁰⁾. Masing-masing stresor lingkungan ini dapat mempengaruhi banyak penghalang untuk limpahan patogen ^{(23, 141)}. Misalnya, dinamika ekskresi virus dapat didorong oleh kepadatan kelelawar dan kontak dengan manusia dapat dipengaruhi oleh distribusi kelelawar ⁽¹⁴²⁾. Efek stresor lingkungan pada pertahanan kekebalan dan pelepasan patogen berikutnya merupakan fenomena penting untuk limpahan. Debit ekskresi virus Hendra dari kelelawar Pteropodid, dan penyebaran virus Hendra yang terkait ke kuda, bertepatan dengan kekurangan makanan yang parah untuk kelelawar yang didorong oleh anomali iklim ⁽¹⁴³⁾. Selain itu, peristiwa riwayat hidup musiman seperti kehamilan dan menyusui dapat menyebabkan stres fisiologis dan energik yang memengaruhi aktivitas antivirus ^(144). Hubungan antara stres nutrisi, stres reproduksi dan peningkatan seroprevalensi virus Hendra diamati pada rubah terbang merah kecil, Pteropus scapulatus ⁽¹¹⁵⁾. Menjelaskan hubungan antara nutrisi dan stres fisiologis, dan mekanisme yang mendasari asosiasi ini memerlukan pengambilan sampel temporal dan spasial yang ekstensif dari populasi kelelawar liar bersama dengan studi laboratorium dan pemodelan.

 

Sebagian besar kelelawar E. fuscus terinfeksi E. fuscus gammaherpesvirus ⁽⁷⁹⁾ dan tidak diketahui apakah kurangnya respons antivirus yang efektif terhadap virus DNA membantu penularan virus herpes antar spesies dan intra-spesies dalam kelelawar. Spekulasi tetap tentang respons antivirus kelelawar dan keuntungan hidup berdampingan dengan beberapa virus ini. Dapatkah infeksi virus ini memicu respons antivirus kelelawar terhadap patogen yang memang membunuh kelelawar, seperti virus Tacaribe dan virus rabies ^{(145, 146)}? Studi infeksi virus rabies eksperimental pada kelelawar telah menghasilkan kesimpulan yang bertentangan tentang sifat penyakit, mulai dari infeksi tanpa gejala hingga meningitis yang fatal ^(146–148). Mungkin jenis virus rabies yang berbeda, dosis infeksi dan jalur pemaparan memiliki efek yang berbeda-beda pada hasil infeksi pada spesies kelelawar yang berbeda. Saat ini, literatur cenderung mempelajari virus yang tidak menyebabkan tanda-tanda penyakit yang terlihat pada kelelawar. Memang, ada kebutuhan untuk mempelajari virus yang menyebabkan penyakit pada kelelawar dan konsekuensi imunologis terkait pada kelelawar ini. Kelelawar dapat tetap terinfeksi beberapa virus zoonosis di alam liar ⁽²²⁾, peran koinfeksi dalam memodulasi respon imun pada kelelawar perlu diselidiki. Memahami dampak penggundulan hutan, nutrisi dan faktor lingkungan lainnya pada tanggapan antivirus pada kelelawar dan korelasinya dengan limpahan virus dapat memungkinkan pengembangan kebijakan konservasi yang akan mengurangi risiko limpahan virus dari kelelawar ke manusia dan hewan ternak.

 

TANTANGAN MEMPELAJARI KELELAWAR

 

Seperti disebutkan sebelumnya, ordo Chiroptera beragam dan terdiri lebih dari 1.300 spesies kelelawar ⁽¹⁸⁾. Dua subordo, Yinpterochiroptera (yang terdiri dari megabats dan beberapa famili mikrobat) dan Yangochiroptera (terdiri dari semua famili mikrobat yang tersisa) menyimpang lebih dari 50 juta tahun yang lalu ^(19-21) dan di dalam subordo ini, spesies kelelawar menunjukkan keragaman yang luar biasa dalam ukuran, morfologi, relung ekologi, pola makan, dan interaksi sosial. Keragaman spesies yang besar juga diwakili, sebagian, dalam evolusi respons imun pada kelelawar. Misalnya, meskipun sel primer dari P. alecto secara konstitutif mengekspresikan IFNα ⁽¹⁵⁾, Pavlovich et al. tidak mendeteksi ekspresi konstitutif IFNα dalam sel dari R. aegyptiacus ⁽¹⁶⁾. Lebih lanjut, Pavlovich et al. mengidentifikasi perluasan gen IFN tipe I di R. aegyptiacus ⁽¹⁶⁾, sedangkan lokus IFN tipe I dikontrak di P. alecto ⁽¹⁵⁾.

 

Batasan mempelajari interaksi kelelawar-virus juga meluas ke alat yang saat ini tersedia. Repertoar terbatas garis sel dari beberapa spesies kelelawar dan jaringannya telah menyebabkan studi di mana virus telah diperbanyak dan dipelajari dalam garis sel yang berasal dari spesies kelelawar yang tidak berkerabat atau berkerabat dekat. Topik penting ini baru-baru ini ditinjau oleh kami dan seruan untuk kolaborasi dan berbagi sumber daya telah dikeluarkan untuk memajukan studi interaksi kelelawar-virus pada kecepatan yang lebih cepat ⁽¹³⁸⁾. Demikian pula, ketidakmampuan untuk mengisolasi sebagian besar virus kelelawar yang "terdeteksi" telah menyebabkan penelitian pada kelelawar dan sel kelelawar dengan isolat manusia dari virus yang terkait erat ^{(24, 26).} Studi ini telah menunjukkan bahwa kelelawar yang terinfeksi tidak mengembangkan penyakit, meningkatkan spekulasi tentang peran kelelawar sebagai reservoir. Namun, pengamatan ini telah dilakukan pada spesies kelelawar terbatas. Mengisolasi virus kelelawar dan menyelidiki replikasi virus dan interaksi inang patogen dalam sel dari spesies asal kelelawar akan mewakili proses alami yang sebenarnya dan memungkinkan kita untuk memprediksi dengan lebih baik faktor-faktor yang menyebabkan peningkatan replikasi virus dan penumpahan pada kelelawar ^{(116, 149)}. Sebuah studi menarik untuk menyelidiki respon antivirus spesifik spesies akan menginfeksi beberapa spesies kelelawar dengan virus Tacaribe dan memantau hasil infeksi. Virus Tacaribe menyebabkan infeksi fatal pada kelelawar Artibeus ⁽¹⁴⁵⁾ dan akan menarik untuk melihat apakah hasil ini dapat direproduksi pada spesies kelelawar lainnya.

 

Sebagian besar studi infeksi pada kelelawar dan sel kelelawar telah menggunakan isolat manusia atau stok virus yang telah diperbanyak di jalur sel non-kelelawar ⁽¹³⁸⁾. Menyebarkan virus pada inang non-alami menghasilkan mutasi adaptif, seperti mutasi yang terdeteksi selama bagian berurutan virus Marburg pada tikus dan kultur sel ⁽¹⁵⁰⁾. Dengan demikian, seiring waktu, kultur virus di laboratorium tidak mewakili virus yang awalnya terdeteksi atau diisolasi pada kelelawar. Namun, bahkan dengan keterbatasan ini, mereka saat ini adalah strain model terbaik yang kami miliki. Memang, ada kebutuhan untuk mengisolasi virus kelelawar dan menghasilkan stok virus yang telah diperbanyak dalam sel dari spesies kelelawar yang sama. Baru-baru ini telah dicapai gammaherpesvirus kelelawar yang bisa diisolasi dari E. fuscus menggunakan garis sel ginjal yang dihasilkan dari spesies kelelawar yang sama ⁽⁷⁹⁾.

 

Sangat menantang untuk mengisolasi virus kelelawar dan hanya fragmen genom virus yang telah terdeteksi untuk beberapa virus yang dibawa kelelawar ^{(6, 7, 85, 151)}. Penggunaan genetika terbalik dan alat molekuler telah memungkinkan para peneliti untuk menyelamatkan virus influenza kelelawar ⁽¹⁵²⁾. Pendekatan serupa, jika memungkinkan, dapat dikembangkan untuk virus kelelawar lain yang sulit diisolasi. Ini juga akan membutuhkan pengembangan garis sel dan reagen untuk spesies kelelawar yang sama dari mana isolasi virus akan dicoba.

 

Singkatnya, studi pada kelelawar dan sel kelelawar menantang karena alat terbatas saat ini tersedia. Kurangnya garis sel yang rentan telah menyebabkan pemeliharaan dan penyebaran virus kelelawar dalam sel dari spesies mamalia lain, yang secara teori dapat menyebabkan mutasi adaptif pada virus kelelawar. Namun, bahkan dengan peringatan ini, bidang imunologi dan virologi kelelawar perlahan-lahan berkembang dan menemukan adaptasi baru dalam sistem kekebalan kelelawar yang mendefinisikan ulang pemahaman kita tentang respons imun mamalia ^{(17, 94, 95, 100)}.

 

KESIMPULAN

Kelelawar telah muncul sebagai reservoir penting virus zoonosis yang menyebabkan penyakit serius pada manusia dan hewan lain tanpa tanda-tanda klinis penyakit yang terlihat pada kelelawar ⁽¹⁵³⁾. Hal ini mendorong para ilmuwan untuk mempelajari evolusi respons antivirus pada kelelawar untuk memahami kemampuannya dalam menoleransi infeksi virus yang mematikan pada mamalia lain. Beberapa adaptasi telah ditemukan dalam sel kelelawar yang memungkinkan tanggapan kekebalan antivirus yang kuat terhadap virus RNA. Namun, respons imun terhadap virus DNA pada kelelawar telah berkurang ^{(17, 94)}, kemungkinan besar karena evolusi terbang pada kelelawar dan risiko terkait kerusakan DNA yang mendorong imunopatologi. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memvalidasi hasil fisiologis dan sistemik dari respon antivirus yang "berkurang" terhadap virus DNA dalam model kelelawar in vivo. Selain itu, mekanisme alternatif penginderaan virus DNA dan peningkatan pensinyalan TLR9 dalam sel kelelawar perlu divalidasi dengan studi tambahan.

Penelitian telah menunjukkan bahwa kelelawar resisten terhadap modulasi respons antivirus yang dimediasi protein MERS-CoV ^{(26, 59)}. Studi serupa perlu dilakukan untuk virus yang dibawa kelelawar lainnya. Penting untuk memahami bagaimana tanggapan antivirus pada kelelawar telah berevolusi untuk menghambat modulasi yang dimediasi oleh protein virus. Wawasan dari studi ini akan menginformasikan strategi untuk mengidentifikasi target obat baru pada spesies limpahan, termasuk manusia.

Dengan semakin banyaknya reagen kelelawar yang tersedia di masa depan, seharusnya dimungkinkan untuk menjelaskan mekanisme bahwa kelelawar telah berevolusi untuk hidup berdampingan dengan virus tanpa adanya penyakit dan informasi ini dapat berguna untuk mencegah atau mengobati infeksi virus yang mematikan pada manusia ^{(55, 154)}.

 

DAFTAR PUSTAKA

1. Field H, Young P, Yob JM, Mills J, Hall L, Mackenzie J. The natural history of Hendra and Nipah viruses. Microbes Infect. (2001) 3:307–14. doi: 10.1016/S1286-4579(01)01384-3

2. Li W, Shi Z, Yu M, Ren W, Smith C, Epstein JH, et al. Bats are natural reservoirs of SARS-like coronaviruses. Science. (2005) 310:676–9. doi: 10.1126/science.1118391

3. CDC. Severe Acute Respiratory Syndrome. (2004). Available online at: https://www.cdc.gov/sars/about/fs-sars.html (cited February.2.001 20, 2019).

4. Guan Y, Zheng BJ, He YQ, Liu XL, Zhuang ZX, Cheung CL, et al. Isolation and characterization of viruses related to the SARS coronavirus from animals in southern China. Science. (2003) 302:276–8. doi: 10.1126/science.1087139

5. Lau SK, Woo PC, Li KS, Huang Y, Tsoi HW, Wong BH, et al. Severe acute respiratory syndrome coronavirus-like virus in Chinese horseshoe bats. Proc Natl Acad Sci USA. (2005) 102:14040–5. doi: 10.1073/pnas.0506735102

6. Forbes KM, Webala PW, Jaaskelainen AJ, Abdurahman S, Ogola J, Masika MM, et al. Bombali Virus in Mops condylurus Bat, Kenya. Emerg Infect Dis. (2019) 25:955–957. doi: 10.3201/eid2505.181666

7. Goldstein T, Anthony SJ, Gbakima A, Bird BH, Bangura J, Tremeau-Bravard A, et al. The discovery of Bombali virus adds further support for bats as hosts of ebolaviruses. Nat Microbiol. (2018) 3:1084–9. doi: 10.1038/s41564-018-0227-2

8. Towner JS, Pourrut X, Albarino CG, Nkogue CN, Bird BH, Grard G, et al. Marburg virus infection detected in a common African bat. PLoS ONE. (2007) 2:e764. doi: 10.1371/journal.pone.0000764

9. Drexler JF, Corman VM, Muller MA, Maganga GD, Vallo P, Binger T, et al. Bats host major mammalian paramyxoviruses. Nat Commun. (2012) 3:796. doi: 10.1038/ncomms1796

10. Hu B, Zeng LP, Yang XL, Ge XY, Zhang W, Li B, et al. Discovery of a rich gene pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS coronavirus. PLoS Pathog. (2017) 13:e1006698. doi: 10.1371/journal.ppat.1006698

11. Ge XY, Li JL, Yang XL, Chmura AA, Zhu G, Epstein JH, et al. Isolation and characterization of a bat SARS-like coronavirus that uses the ACE2 receptor. Nature. (2013) 503:535–8. doi: 10.1038/nature12711

12. Anthony SJ, Gilardi K, Menachery VD, Goldstein T, Ssebide B, Mbabazi R, et al. Further evidence for bats as the evolutionary source of middle east respiratory syndrome coronavirus. MBio. (2017) 8:e00373–17. doi: 10.1128/mBio.00373-17

13. Memish ZA, Mishra N, Olival KJ, Fagbo SF, Kapoor V, Epstein JH, et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus in bats, Saudi Arabia. Emerg Infect Dis. (2013) 19:1819–23. doi: 10.3201/eid1911.131172

14. Ithete NL, Stoffberg S, Corman VM, Cottontail VM, Richards LR, Schoeman MC, et al. Close relative of human Middle East respiratory syndrome coronavirus in bat, South Africa. Emerg Infect Dis. (2013) 19:1697–9. doi: 10.3201/eid1910.130946

15. Zhou P, Tachedjian M, Wynne JW, Boyd V, Cui J, Smith I, et al. Contraction of the type I IFN locus and unusual constitutive expression of IFN-alpha in bats. Proc Natl Acad Sci USA. (2016) 113:2696–701. doi: 10.1073/pnas.1518240113

16. Pavlovich SS, Lovett SP, Koroleva G, Guito JC, Arnold CE, Nagle ER, et al. The egyptian rousette genome reveals unexpected features of bat antiviral immunity. Cell. (2018) 173:1098–10. doi: 10.1016/j.cell.2018.03.070

17. Ahn M, Anderson DE, Zhang Q, Tan CW, Lim BL, Luko K, et al. Dampened NLRP3-mediated inflammation in bats and implications for a special viral reservoir host. Nat Microbiol. (2019) 4:789–799. doi: 10.1038/s41564-019-0371-3

18. Fenton MB, Simmons NB. Bats, a World of Science and Mystery. Chicago, IL: The University of Chicago Press (2015). p. 303. doi: 10.7208/chicago/9780226065267.001.0001

19. Lei M, Dong D. Phylogenomic analyses of bat subordinal relationships based on transcriptome data. Sci Rep. (2016) 6:27726. doi: 10.1038/srep27726

20. O'Leary MA, Bloch JI, Flynn JJ, Gaudin TJ, Giallombardo A, Giannini NP, et al. The placental mammal ancestor and the post-K-Pg radiation of placentals. Science. (2013) 339:662–7. doi: 10.7934/P773

21. Simmons NB, Seymour KL, Habersetzer J, Gunnell GF. Primitive early eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocation. Nature. (2008) 451:818–21. doi: 10.1038/nature06549

22. Luis AD, Hayman DT, O'Shea TJ, Cryan PM, Gilbert AT, Pulliam JR, et al. A comparison of bats and rodents as reservoirs of zoonotic viruses: are bats special? Proc Biol Sci. (2013) 280:20122753. doi: 10.1098/rspb.2012.2753

23. Olival KJ, Hosseini PR, Zambrana-Torrelio C, Ross N, Bogich TL, Daszak P. Host and viral traits predict zoonotic spillover from mammals. Nature. (2017) 546:646–50. doi: 10.1038/nature22975

24. Paweska JT, Storm N, Grobbelaar AA, Markotter W, Kemp A, Jansen van Vuren P. Experimental Inoculation of Egyptian Fruit Bats (Rousettus aegyptiacus) with Ebola Virus. Viruses. (2016) 8:29. doi: 10.3390/v8020029

25. Schuh AJ, Amman BR, Sealy TK, Spengler JR, Nichol ST, Towner JS. Egyptian rousette bats maintain long-term protective immunity against Marburg virus infection despite diminished antibody levels. Sci Rep. (2017) 7:8763. doi: 10.1038/s41598-017-07824-2

26. Munster VJ, Adney DR, van Doremalen N, Brown VR, Miazgowicz KL, Milne-Price S, et al. Replication and shedding of MERS-CoV in Jamaican fruit bats (Artibeus jamaicensis). Sci Rep. (2016) 6:21878. doi: 10.1038/srep21878

27. Middleton DJ, Morrissy CJ, van der Heide BM, Russell GM, Braun MA, Westbury HA, et al. Experimental Nipah virus infection in pteropid bats (Pteropus poliocephalus). J Comp Pathol. (2007) 136:266–72. doi: 10.1016/j.jcpa.2007.03.002

28. Halpin K, Hyatt AD, Fogarty R, Middleton D, Bingham J, Epstein JH, et al. Pteropid bats are confirmed as the reservoir hosts of henipaviruses: a comprehensive experimental study of virus transmission. Am J Trop Med Hyg. (2011) 85:946–51. doi: 10.4269/ajtmh.2011.10-0567

29. Zhang G, Cowled C, Shi Z, Huang Z, Bishop-Lilly KA, Fang X, et al. Comparative analysis of bat genomes provides insight into the evolution of flight and immunity. Science. (2013) 339:456–60. doi: 10.1126/science.1230835

30. Hawkins JA, Kaczmarek ME, Muller MA, Drosten C, Press WH, Sawyer SL. A metaanalysis of bat phylogenetics and positive selection based on genomes and transcriptomes from 18 species. Proc Natl Acad Sci USA. (2019) 116:11351–60. doi: 10.1073/pnas.1814995116

31. Collins SE, Mossman KL. Danger, diversity and priming in innate antiviral immunity. Cytokine Growth Factor Rev. (2014) 25:525–31. doi: 10.1016/j.cytogfr.2014.07.002

32. Koyama S, Ishii KJ, Coban C, Akira S. Innate immune response to viral infection. Cytokine. (2008) 43:336–41. doi: 10.1016/j.cyto.2008.07.009

33. Janeway CA Jr, Medzhitov R. Innate immune recognition. Annu Rev Immunol. (2002) 20:197–216. doi: 10.1146/annurev.immunol.20.083001.084359

34. Lee MS, Kim YJ. Signaling pathways downstream of pattern-recognition receptors and their cross talk. Annu Rev Biochem. (2007) 76:447–80. doi: 10.1146/annurev.biochem.76.060605.122847

35. Kawai T, Akira S. Innate immune recognition of viral infection. Nat Immunol. (2006) 7:131–7. doi: 10.1038/ni1303

36. Schoggins JW, Rice CM. Interferon-stimulated genes and their antiviral effector functions. Curr Opin Virol. (2011) 1:519–25. doi: 10.1016/j.coviro.2011.10.008

37. Papenfuss AT, Baker ML, Feng ZP, Tachedjian M, Crameri G, Cowled C, et al. The immune gene repertoire of an important viral reservoir, the Australian black flying fox. BMC Genomics. (2012) 13:261. doi: 10.1186/1471-2164-13-261

38. Shaw TI, Srivastava A, Chou WC, Liu L, Hawkinson A, Glenn TC, et al. Transcriptome sequencing and annotation for the Jamaican fruit bat (Artibeus jamaicensis). PLoS ONE. (2012) 7:e48472. doi: 10.1371/journal.pone.0048472

39. Lee AK, Kulcsar KA, Elliott O, Khiabanian H, Nagle ER, Jones ME, et al. De novo transcriptome reconstruction and annotation of the Egyptian rousette bat. BMC Genomics. (2015) 16:1033. doi: 10.1186/s12864-015-2124-x

40. Kelley J, de Bono B, Trowsdale J. IRIS: a database surveying known human immune system genes. Genomics. (2005) 85:503–11. doi: 10.1016/j.ygeno.2005.01.009

41. Jebb D, Huang Z, Pippel M, Hughes GM, Lavrichenko K, Devanna P, et al. Six new reference-quality bat genomes illuminate the molecular basis and evolution of bat adaptations. bioRxiv [pre-print]. (2019). doi: 10.1101/836874

42. Medzhitov R. Toll-like receptors and innate immunity. Nat Rev Immunol. (2001) 1:135–45. doi: 10.1038/35100529

43. Hayman DT. Bats as viral reservoirs. Annu Rev Virol. (2016) 3:77–99. doi: 10.1146/annurev-virology-110615-042203

44. Cowled C, Baker M, Tachedjian M, Zhou P, Bulach D, Wang LF. Molecular characterisation of toll-like receptors in the black flying fox pteropus alecto. Dev Comp Immunol. (2011) 35:7–18. doi: 10.1016/j.dci.2010.07.006

45. Banerjee A, Rapin N, Miller M, Griebel P, Zhou Y, Munster V, et al. Generation and Characterization of Eptesicus fuscus (Big brown bat) kidney cell lines immortalized using the Myotis polyomavirus large T-antigen. J Virol Methods. (2016) 237:166–73. doi: 10.1016/j.jviromet.2016.09.008

46. Cowled C, Baker ML, Zhou P, Tachedjian M, Wang LF. Molecular characterisation of RIG-I-like helicases in the black flying fox, Pteropus alecto. Dev Comp Immunol. (2012) 36:657–64. doi: 10.1016/j.dci.2011.11.008

47. Crameri G, Todd S, Grimley S, McEachern JA, Marsh GA, Smith C, et al. Establishment, immortalisation and characterisation of pteropid bat cell lines. PLoS ONE. (2009) 4:e8266. doi: 10.1371/journal.pone.0008266

48. Omatsu T, Bak EJ, Ishii Y, Kyuwa S, Tohya Y, Akashi H, et al. Induction and sequencing of Rousette bat interferon alpha and beta genes. Vet Immunol Immunopathol. (2008) 124:169–76. doi: 10.1016/j.vetimm.2008.03.004

49. Banerjee A, Rapin N, Bollinger T, Misra V. Lack of inflammatory gene expression in bats: a unique role for a transcription repressor. Sci Rep. (2017) 7:2232. doi: 10.1038/s41598-017-01513-w

50. Schad J, Voigt CC. Adaptive evolution of virus-sensing toll-like receptor 8 in bats. Immunogenetics. (2016) 68:783–95. doi: 10.1007/s00251-016-0940-z

51. Gu J, Korteweg C. Pathology and pathogenesis of severe acute respiratory syndrome. Am J Pathol. (2007) 170:1136–47. doi: 10.2353/ajpath.2007.061088

52. Lau SK, Lau CC, Chan KH, Li CP, Chen H, Jin DY, et al. Delayed induction of proinflammatory cytokines and suppression of innate antiviral response by the novel Middle East respiratory syndrome coronavirus: implications for pathogenesis and treatment. J Gen Virol. (2013) 94:2679–90. doi: 10.1099/vir.0.055533-0

53. Bradley JR. TNF-mediated inflammatory disease. J Pathol. (2008) 214:149–60. doi: 10.1002/path.2287

54. DeDiego ML, Nieto-Torres JL, Jimenez-Guardeno JM, Regla-Nava JA, Castano-Rodriguez C, Fernandez-Delgado R, et al. Coronavirus virulence genes with main focus on SARS-CoV envelope gene. Virus Res. (2014) 194:124–37. doi: 10.1016/j.virusres.2014.07.024

55. Foley NM, Hughes GM, Huang Z, Clarke M, Jebb D, Whelan CV, et al. Growing old, yet staying young: the role of telomeres in bats' exceptional longevity. Sci Adv. (2018) 4:eaao0926. doi: 10.1126/sciadv.aao0926

56. Kacprzyk J, Hughes GM, Palsson-McDermott EM, Quinn SR, Puechmaille SJ, O'Neill LAJ, et al. A Potent anti-inflammatory response in bat macrophages may be linked to extended longevity and viral tolerance. Acta Chiropterol. (2017) 19:219–28. doi: 10.3161/15081109ACC2017.19.2.001

57. Bray M. Epidemiology, Pathogenesis, and Clinical Manifestations of Ebola and Marburg Virus Disease. Available online at: http://www.uptodate.com/contents/epidemiology-pathogenesis-and-clinical-manifestations-of-ebola-and-marburg-virus-disease (cited October, 2014).

58. Honda K, Yanai H, Negishi H, Asagiri M, Sato M, Mizutani T, et al. IRF-7 is the master regulator of type-I interferon-dependent immune responses. Nature. (2005) 434:772–7. doi: 10.1038/nature03464

59. Banerjee A, Falzarano D, Rapin N, Lew J, Misra V. Interferon regulatory factor 3-Mediated Signaling Limits Middle-East Respiratory Syndrome (MERS) coronavirus propagation in cells from an insectivorous bat. Viruses. (2019) 11:E152. doi: 10.3390/v11020152

60. Zhou P, Cowled C, Mansell A, Monaghan P, Green D, Wu L, et al. IRF7 in the Australian black flying fox, Pteropus alecto: evidence for a unique expression pattern and functional conservation. PLoS ONE. (2014) 9:e103875. doi: 10.1371/journal.pone.0103875

61. Seth RB, Sun L, Ea CK, Chen ZJ. Identification and characterization of MAVS, a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-kappaB and IRF 3. Cell. (2005) 122:669–82. doi: 10.1016/j.cell.2005.08.012

62. Feng H, Sander AL, Moreira-Soto A, Yamane D, Drexler JF, Lemon SM. Hepatovirus 3ABC proteases and evolution of mitochondrial antiviral signaling protein (MAVS). J Hepatol. (2019) 71:25–34. doi: 10.1016/j.jhep.2019.02.020

63. Nathaliea G, tenOever BR, Servant MJ, Hiscott J. The interferon antiviral response: from viral invasion to evasion. Curr Opin Infect Dis. (2002) 15:269–7. doi: 10.1097/00001432-200206000-00008

64. Ahmed CM, Johnson HM. Interferons. Encyclopedia of Life Sciences. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd. p. 1–6. Available online at: http://www.els.net/WileyCDA/ElsArticle/refId-a0000931.html

65. He X, Korytar T, Schatz J, Freuling CM, Muller T, Kollner B. Anti-lyssaviral activity of interferons kappa and omega from the serotine bat, Eptesicus serotinus. J Virol. (2014) 88:5444–54. doi: 10.1128/JVI.03403-13

66. Wack A, Terczynska-Dyla E, Hartmann R. Guarding the frontiers: the biology of type III interferons. Nat Immunol. (2015) 16:802–9. doi: 10.1038/ni.3212

67. Zhou P, Cowled C, Todd S, Crameri G, Virtue ER, Marsh GA, et al. Type III IFNs in pteropid bats: differential expression patterns provide evidence for distinct roles in antiviral immunity. J Immunol. (2011) 186:3138–47. doi: 10.4049/jimmunol.1003115

68. Virtue ER, Marsh GA, Baker ML, Wang LF. Interferon production and signaling pathways are antagonized during henipavirus infection of fruit bat cell lines. PLoS ONE. (2011) 6:e22488. doi: 10.1371/journal.pone.0022488

69. Zhang Q, Zeng LP, Zhou P, Irving AT, Li S, Shi ZL, et al. IFNAR2-dependent gene expression profile induced by IFN-alpha in Pteropus alecto bat cells and impact of IFNAR2 knockout on virus infection. PLoS ONE. (2017) 12:e0182866. doi: 10.1371/journal.pone.0182866

70. Shaw AE, Hughes J, Gu Q, Behdenna A, Singer JB, Dennis T, et al. Fundamental properties of the mammalian innate immune system revealed by multispecies comparison of type I interferon responses. PLoS Biol. (2017) 15:e2004086. doi: 10.1371/journal.pbio.2004086

71. Zhou P, Cowled C, Wang LF, Baker ML. Bat Mx1 and Oas1, but not Pkr are highly induced by bat interferon and viral infection. Dev Comp Immunol. (2013) 40:240–7. doi: 10.1016/j.dci.2013.03.006

72. Fuchs J, Holzer M, Schilling M, Patzina C, Schoen A, Hoenen T, et al. Evolution and antiviral specificity of interferon-induced Mx proteins of bats against Ebola-, Influenza-, and other RNA viruses. J Virol. (2017) 91:e00361–17. doi: 10.1128/JVI.00361-17

73. De La Cruz-Rivera PC, Kanchwala M, Liang H, Kumar A, Wang LF, Xing C, et al. The IFN response in bats displays distinctive IFN-stimulated gene expression kinetics with atypical RNASEL induction. J Immunol. (2018) 200:209–217. doi: 10.4049/jimmunol.1701214

74. Glennon NB, Jabado O, Lo MK, Shaw ML. Transcriptome profiling of the virus-induced innate immune response in pteropus vampyrus and its attenuation by nipah virus interferon antagonist functions. J Virol. (2015) 89:7550–66. doi: 10.1128/JVI.00302-15

75. DeDiego ML, Nieto-Torres JL, Regla-Nava JA, Jimenez-Guardeno JM, Fernandez-Delgado R, Fett C, et al. Inhibition of NF-kappaB-mediated inflammation in severe acute respiratory syndrome coronavirus-infected mice increases survival. J Virol. (2014) 88:913–24. doi: 10.1128/JVI.02576-13

76. Feng J, Wickenhagen A, Turnbull ML, Rezelj VV, Kreher F, Tilston-Lunel NL, et al. Interferon-Stimulated Gene (ISG)-expression screening reveals the specific antibunyaviral activity of ISG20. J Virol. (2018) 92:e02140-17. doi: 10.1128/JVI.02140-17

77. Host KM, Damania B. Discovery of a novel bat gammaherpesvirus. mSphere. (2016) 1:e00016–16. doi: 10.1128/mSphere.00016-16

78. Shabman RS, Shrivastava S, Tsibane T, Attie O, Jayaprakash A, Mire CE, et al. Isolation and characterization of a novel gammaherpesvirus from a microbat cell line. mSphere. (2016) 1:e00070–15. doi: 10.1128/mSphere.00070-15

79. Subudhi S, Rapin N, Dorville N, Hill JE, Town J, Willis CKR, et al. Isolation, characterization and prevalence of a novel Gammaherpesvirus in Eptesicus fuscus, the North American big brown bat. Virology. (2018) 516:227–38. doi: 10.1016/j.virol.2018.01.024

80. Zhang H, Todd S, Tachedjian M, Barr JA, Luo M, Yu M, et al. A novel bat herpesvirus encodes homologues of major histocompatibility complex classes I and II, C-type lectin, and a unique family of immune-related genes. J Virol. (2012) 86:8014–30. doi: 10.1128/JVI.00723-12

81. Mendenhall IH, Wen DLH, Jayakumar J, Gunalan V, Wang L, Mauer-Stroh S, et al. Diversity and evolution of viral pathogen community in cave nectar bats (Eonycteris spelaea). Viruses. (2019) 11. doi: 10.3390/v11030250

82. Drexler JF, Geipel A, Konig A, Corman VM, van Riel D, Leijten LM, et al. Bats carry pathogenic hepadnaviruses antigenically related to hepatitis B virus and capable of infecting human hepatocytes. Proc Natl Acad Sci USA. (2013) 110:16151–6. doi: 10.1073/pnas.1308049110

83. O'Dea MA, Tu SL, Pang S, De Ridder T, Jackson B, Upton C. Genomic characterization of a novel poxvirus from a flying fox: evidence for a new genus? J Gen Virol. (2016) 97:2363–75. doi: 10.1099/jgv.0.000538

84. Fagrouch Z, Sarwari R, Lavergne A, Delaval M, de Thoisy B, Lacoste V, et al. Novel polyomaviruses in South American bats and their relationship to other members of the family Polyomaviridae. J Gen Virol. (2012) 93:2652–7. doi: 10.1099/vir.0.044149-0

85. Misra V, Dumonceaux T, Dubois J, Willis C, Nadin-Davis S, Severini A, et al. Detection of polyoma and corona viruses in bats of Canada. J Gen Virol. (2009) 90:2015–22. doi: 10.1099/vir.0.010694-0

86. Schattgen SA, Fitzgerald KA. The PYHIN protein family as mediators of host defenses. Immunol Rev. (2011) 243:109–18. doi: 10.1111/j.1600-065X.2011.01053.x

87. Li X, Shu C, Yi G, Chaton CT, Shelton CL, Diao J, et al. Cyclic GMP-AMP synthase is activated by double-stranded DNA-induced oligomerization. Immunity. (2013) 39:1019–31. doi: 10.1016/j.immuni.2013.10.019

88. Takaoka A, Wang Z, Choi MK, Yanai H, Negishi H, Ban T, et al. DAI (DLM-1/ZBP1) is a cytosolic DNA sensor and an activator of innate immune response. Nature. (2007) 448:501–5. doi: 10.1038/nature06013

89. Chiu YH, Macmillan JB, Chen ZJ. RNA polymerase III detects cytosolic DNA and induces type I interferons through the RIG-I pathway. Cell. (2009) 138:576–91. doi: 10.1016/j.cell.2009.06.015

PubMed Abstract | CrossRef Full Text | Google Scholar

90. Yang P, An H, Liu X, Wen M, Zheng Y, Rui Y, et al. The cytosolic nucleic acid sensor LRRFIP1 mediates the production of type I interferon via a β-catenin-dependent pathway. Nat Immunol. (2010) 11:487–94. doi: 10.1038/ni.1876

91. Zhang Z, Yuan B, Bao M, Lu N, Kim T, Liu YJ. The helicase DDX41 senses intracellular DNA mediated by the adaptor STING in dendritic cells. Nat Immunol. (2011) 12:959–65. doi: 10.1038/ni.2091

92. Kim T, Pazhoor S, Bao M, Zhang Z, Hanabuchi S, Facchinetti V, et al. Aspartate-glutamate-alanine-histidine box motif (DEAH)/RNA helicase A helicases sense microbial DNA in human plasmacytoid dendritic cells. Proc Natl Acad Sci USA. (2010) 107:15181–6. doi: 10.1073/pnas.1006539107

93. Ni G, Ma Z, Damania B. cGAS and STING: At the intersection of DNA and RNA virus-sensing networks. PLoS Pathog. (2018) 14:e1007148. doi: 10.1371/journal.ppat.1007148

94. Ahn M, Cui J, Irving AT, Wang LF. Unique Loss of the PYHIN gene family in bats Amongst mammals: implications for inflammasome sensing. Sci Rep. (2016) 6:21722. doi: 10.1038/srep21722

95. Xie J, Li Y, Shen X, Goh G, Zhu Y, Cui J, et al. Dampened STING-dependent interferon activation in bats. Cell Host Microbe. (2018) 23:297–301 e4. doi: 10.1016/j.chom.2018.01.006

96. Escalera-Zamudio M, Zepeda-Mendoza ML, Loza-Rubio E, Rojas-Anaya E, Mendez-Ojeda ML, Arias CF, et al. The evolution of bat nucleic acid-sensing Toll-like receptors. Mol Ecol. (2015) 24:5899–909. doi: 10.1111/mec.13431

97. Hock RJ. The Metabolic rates and body temperatures of bats. Biol Bull. (1951) 101:289–99. doi: 10.2307/1538547

98. Barzilai A, Rotman G, Shiloh Y. ATM deficiency and oxidative stress: a new dimension of defective response to DNA damage. DNA Repair. (2002) 1:3–25. doi: 10.1016/S1568-7864(01)00007-6

99. Schountz T, Baker ML, Butler J, Munster V. Immunological control of viral infections in bats and the emergence of viruses highly pathogenic to humans. Front Immunol. (2017) 8:1098. doi: 10.3389/fimmu.2017.01098

100. Laing ED, Sterling SL, Weir DL, Beauregard CR, Smith IL, Larsen SE, et al. Enhanced autophagy contributes to reduced viral infection in black flying fox cells. Viruses. (2019) 11:260. doi: 10.3390/v11030260

101. Ferguson BJ, Mansur DS, Peters NE, Ren H, Smith GL. DNA-PK is a DNA sensor for IRF-3-dependent innate immunity. Elife. (2012) 1:e00047. doi: 10.7554/eLife.00047

102. Zevini A, Olagnier D, Hiscott J. Crosstalk between Cytoplasmic RIG-I and STING sensing pathways. Trends Immunol. (2017) 38:194–205. doi: 10.1016/j.it.2016.12.004

103. Kobayashi T, Matsugo H, Maruyama J, Kamiki H, Takada A, Maeda K, et al. Characterization of a novel species of adenovirus from Japanese microbat and role of CXADR as its entry factor. Sci Rep. (2019) 9:573. doi: 10.1038/s41598-018-37224-z

104. Sabbah A, Chang TH, Harnack R, Frohlich V, Tominaga K, Dube PH, et al. Activation of innate immune antiviral responses by Nod2. Nat Immunol. (2009) 10:1073–80. doi: 10.1038/ni.1782

105. Teeling EC, Springer MS, Madsen O, Bates P, O'Brien SJ, Murphy WJ. A molecular phylogeny for bats illuminates biogeography and the fossil record. Science. (2005) 307:580–4. doi: 10.1126/science.1105113

106. Thomas PS, Suthers AR. The physiology and energetics of bat flight. J Exp Biol. (1972) 57:317–35.

107. Baker ML, Tachedjian M, Wang LF. Immunoglobulin heavy chain diversity in Pteropid bats: evidence for a diverse and highly specific antigen binding repertoire. Immunogenetics. (2010) 62:173–84. doi: 10.1007/s00251-010-0425-4

108. Wynne JW, Di Rubbo A, Shiell BJ, Beddome G, Cowled C, Peck GR, et al. Purification and characterisation of immunoglobulins from the Australian black flying fox (Pteropus alecto) using anti-fab affinity chromatography reveals the low abundance of IgA. PLoS ONE. (2013) 8:e52930. doi: 10.1371/journal.pone.0052930

109. Paweska JT, Jansen van Vuren P, Fenton KA, Graves K, Grobbelaar AA, Moolla N, et al. Lack of marburg virus transmission from experimentally infected to susceptible in-contact egyptian fruit bats. J Infect Dis. (2015) 212 (Suppl. 2):S109–18. doi: 10.1093/infdis/jiv132

110. Amman BR, Jones ME, Sealy TK, Uebelhoer LS, Schuh AJ, Bird BH, et al. Oral shedding of Marburg virus in experimentally infected Egyptian fruit bats (Rousettus aegyptiacus). J Wildl Dis. (2015) 51:113–24. doi: 10.7589/2014-08-198

111. Storm N, Jansen Van Vuren P, Markotter W, Paweska JT. Antibody responses to marburg virus in egyptian rousette bats and their role in protection against infection. Viruses. (2018) 10:E73. doi: 10.3390/v10020073

112. Hatten BA, Allen R, Sulkin SE. Immune response in chiroptera to bacteriophage øX 174. J Immunol. (1968) 101:141–51.

113. Chakraborty AK, Chakravarty AK. Antibody-mediated immune response in the bat, Pteropusgiganteus. Dev Comp Immunol. (1984) 8:415–23. doi: 10.1016/0145-305X(84)90048-X

114. Schuh AJ, Amman BR, Sealy TK, Kainulainen MH, Chakrabarti AK, Guerrero LW, et al. Antibody-mediated virus neutralization is not a universal mechanism of Marburg, Ebola or Sosuga virus clearance in Egyptian rousette bats. J Infect Dis. (2019) 219:1716–1721. doi: 10.1093/infdis/jiy733

115. Plowright RK, Field HE, Smith C, Divljan A, Palmer C, Tabor G, et al. Reproduction and nutritional stress are risk factors for Hendra virus infection in little red flying foxes (Pteropus scapulatus). Proc Biol Sci. (2008) 275:861–9. doi: 10.1098/rspb.2007.1260

116. Plowright RK, Peel AJ, Streicker DG, Gilbert AT, McCallum H, Wood J, et al. Transmission or within-host dynamics driving pulses of zoonotic viruses in reservoir-host populations. PLoS Negl Trop Dis. (2016) 10:e0004796. doi: 10.1371/journal.pntd.0004796

117. Glennon E, Becker DJ, Peel AJ, Garnier R, Suu Ire RD, Gibson L, et al. What's stirring in the reservoir? Modelling mechanisms of henipavirus circulation in fruit bat hosts. Philos Trans R Soc B Biol Sci. (2019) 374:20190021. doi: 10.1098/rstb.2019.0021

118. Brook CE, Ranaivoson HC, Broder CC, Cunningham AA, Heraud JM, Peel AJ, et al. Disentangling serology to elucidate henipa- and filovirus transmission in Madagascar fruit bats. J Anim Ecol. (2019) 88:1001–16. doi: 10.1111/1365-2656.12985

119. Bratsch S, Wertz N, Chaloner K, Kunz TH, Butler JE. The little brown bat, M. lucifugus, displays a highly diverse V H, D H and J H repertoire but little evidence of somatic hypermutation. Dev Comp Immunol. (2011) 35:421–30. doi: 10.1016/j.dci.2010.06.004

120. Martinez Gomez JM, Periasamy P, Dutertre CA, Irving AT, Ng JH, Crameri G, et al. Phenotypic and functional characterization of the major lymphocyte populations in the fruit-eating bat Pteropus alecto. Sci Rep. (2016) 6:37796. doi: 10.1038/srep37796

121. Periasamy P, Hutchinson PE, Chen J, Bonne I, Shahul Hameed SS, Selvam P, et al. Studies on B cells in the fruit-eating black flying fox (Pteropus alecto). Front Immunol. (2019) 10:489. doi: 10.3389/fimmu.2019.00489

122. Zhou P, Chionh YT, Irac SE, Ahn M, Jia Ng JH, Fossum E, et al. Unlocking bat immunology: establishment of Pteropus alecto bone marrow-derived dendritic cells and macrophages. Sci Rep. (2016) 6:38597. doi: 10.1038/srep38597

123. Meteyer CU, Barber D, Mandl JN. Pathology in euthermic bats with white nose syndrome suggests a natural manifestation of immune reconstitution inflammatory syndrome. Virulence. (2012) 3:583–8. doi: 10.4161/viru.22330

124. Faure PA, Re DE, Clare EL. Wound healing in the flight membranes of big brown bats. J Mammal. (2009) 90:1148–56. doi: 10.1644/08-MAMM-A-332.1

125. Wynne JW, Woon AP, Dudek NL, Croft NP, Ng JH, Baker ML, et al. Characterization of the antigen processing machinery and endogenous peptide presentation of a Bat MHC Class I molecule. J Immunol. (2016) 196:4468–76. doi: 10.4049/jimmunol.1502062

126. Ng JH, Tachedjian M, Deakin J, Wynne JW, Cui J, Haring V, et al. Evolution and comparative analysis of the bat MHC-I region. Sci Rep. (2016) 6:21256. doi: 10.1038/srep21256

127. Qu Z, Li Z, Ma L, Wei X, Zhang L, Liang R, et al. Structure and peptidome of the Bat MHC Class I molecule reveal a novel mechanism leading to high-affinity peptide binding. J Immunol. (2019) 2019:ji1900001. doi: 10.4049/jimmunol.1900001

128. Yong KSM, Ng JHJ, Her Z, Hey YY, Tan SY, Tan WWS, et al. Bat-mouse bone marrow chimera: a novel animal model for dissecting the uniqueness of the bat immune system. Sci Rep. (2018) 8:4726. doi: 10.1038/s41598-018-22899-1

129. Schulz KS, Mossman KL. Viral evasion strategies in type I IFN signaling - a summary of recent developments. Front Immunol. (2016) 7:498. doi: 10.3389/fimmu.2016.00498

130. de Wit E, van Doremalen N, Falzarano D, Munster VJ. SARS and MERS: recent insights into emerging coronaviruses. Nat Rev Microbiol. (2016) 14:523–34. doi: 10.1038/nrmicro.2016.81

131. Perlman S, Netland J. Coronaviruses post-SARS: update on replication and pathogenesis. Nat Rev Microbiol. (2009) 7:439–50. doi: 10.1038/nrmicro2147

132. Tseng CT, Sbrana E, Iwata-Yoshikawa N, Newman PC, Garron T, Atmar RL, et al. Immunization with SARS coronavirus vaccines leads to pulmonary immunopathology on challenge with the SARS virus. PLoS ONE. (2012) 7:e35421. doi: 10.1371/journal.pone.0035421

133. Hoffmann M, Nehlmeier I, Brinkmann C, Krahling V, Behner L, Moldenhauer AS, et al. Tetherin inhibits Nipah virus but not Ebola virus replication in fruit bat cells. J Virol. (2019) 93:1–16. doi: 10.1128/JVI.01821-18

134. Siu KL, Yeung ML, Kok KH, Yuen KS, Kew C, Lui PY, et al. Middle east respiratory syndrome coronavirus 4a protein is a double-stranded RNA-binding protein that suppresses PACT-induced activation of RIG-I and MDA5 in the innate antiviral response. J Virol. (2014) 88:4866–76. doi: 10.1128/JVI.03649-13

135. Niemeyer D, Zillinger T, Muth D, Zielecki F, Horvath G, Suliman T, et al. Middle East respiratory syndrome coronavirus accessory protein 4a is a type I interferon antagonist. J Virol. (2013) 87:12489–95. doi: 10.1128/JVI.01845-13

136. Yang Y, Zhang L, Geng H, Deng Y, Huang B, Guo Y, et al. The structural and accessory proteins M, ORF 4a, ORF 4b, and ORF 5 of Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) are potent interferon antagonists. Protein Cell. (2013) 4:951–61. doi: 10.1007/s13238-013-3096-8

137. Yang Y, Liang Y, Qu L, Chen Z, Yi M, Li K, et al. Disruption of innate immunity due to mitochondrial targeting of a picornaviral protease precursor. Proc Natl Acad Sci USA. (2007) 104:7253–8. doi: 10.1073/pnas.0611506104

138. Banerjee A, Misra V, Schountz T, Baker ML. Tools to study pathogen-host interactions in bats. Virus Res. (2018) 248:5–12. doi: 10.1016/j.virusres.2018.02.013

139. Yang X-L, Tan CW, Anderson DE, Jiang R-D, Li B, Zhang W, et al. Characterization of a filovirus (Měnglà virus) from Rousettus bats in China. Nat Microbiol. (2019) 4:390–395. doi: 10.1038/s41564-019-0398-5

140. Kessler MK, Becker DJ, Peel AJ, Justice NV, Lunn T, Crowley DE, et al. Changing resource landscapes and spillover of henipaviruses. Ann N Y Acad Sci. (2018) 1429:78–99. doi: 10.1111/nyas.13910

141. Plowright RK, Parrish CR, McCallum H, Hudson PJ, Ko AI, Graham AL, et al. Pathways to zoonotic spillover. Nat Rev Microbiol. (2017) 15:502–10. doi: 10.1038/nrmicro.2017.45

142. Plowright RK, Foley P, Field HE, Dobson AP, Foley JE, Eby P, et al. Urban habituation, ecological connectivity and epidemic dampening: the emergence of Hendra virus from flying foxes (Pteropus spp.). Proc Biol Sci. (2011) 278:3703–12. doi: 10.1098/rspb.2011.0522

143. Plowright RK, Eby P, Hudson PJ, Smith IL, Westcott D, Bryden WL, et al. Ecological dynamics of emerging bat virus spillover. Proc Biol Sci. (2015) 282:20142124. doi: 10.1098/rspb.2014.2124

144. French SS, Moore MC, Demas GE. Ecological immunology: the organism in context. Integr Comp Biol. (2009) 49:246–53. doi: 10.1093/icb/icp032

145. Cogswell-Hawkinson A, Bowen R, James S, Gardiner D, Calisher CH, Adams R, et al. Tacaribe virus causes fatal infection of an ostensible reservoir host, the Jamaican fruit bat. J Virol. (2012) 86:5791–9. doi: 10.1128/JVI.00201-12

146. Suu-Ire R, Begeman L, Banyard AC, Breed AC, Drosten C, Eggerbauer E, et al. Pathogenesis of bat rabies in a natural reservoir: comparative susceptibility of the straw-colored fruit bat (Eidolon helvum) to three strains of Lagos bat virus. PLoS Negl Trop Dis. (2018) 12:e0006311. doi: 10.1371/journal.pntd.0006311

147. Freuling C, Vos A, Johnson N, Kaipf I, Denzinger A, Neubert L, et al. Experimental infection of serotine bats (Eptesicus serotinus) with European bat lyssavirus type 1a. J Gen Virol. (2009) 90:2493–502. doi: 10.1099/vir.0.011510-0

148. Obregon-Morales C, Aguilar-Setien A, Perea Martinez L, Galvez-Romero G, Martinez-Martinez FO, Arechiga-Ceballos N. Experimental infection of Artibeus intermedius with a vampire bat rabies virus. Comp Immunol Microbiol Infect Dis. (2017) 52:43–7. doi: 10.1016/j.cimid.2017.05.008

149. Amman BR, Carroll SA, Reed ZD, Sealy TK, Balinandi S, Swanepoel R, et al. Seasonal pulses of Marburg virus circulation in juvenile Rousettus aegyptiacus bats coincide with periods of increased risk of human infection. PLoS Pathog. (2012) 8:e1002877. doi: 10.1371/journal.ppat.1002877

150. Wei H, Audet J, Wong G, He S, Huang X, Cutts T, et al. Deep-sequencing of Marburg virus genome during sequential mouse passaging and cell-culture adaptation reveals extensive changes over time. Sci Rep. (2017) 7:3390. doi: 10.1038/s41598-017-03318-3

151. Moreno A, Lelli D, de Sabato L, Zaccaria G, Boni A, Sozzi E, et al. Detection and full genome characterization of two beta CoV viruses related to Middle East respiratory syndrome from bats in Italy. Virol J. (2017) 14:239. doi: 10.1186/s12985-017-0907-1

152. Ciminski K, Ran W, Gorka M, Lee J, Malmlov A, Schinköthe J, et al. Bat influenza viruses transmit among bats but are poorly adapted to non-bat species. Nat Microbiol. (2019) 4:2298–309. doi: 10.1038/s41564-019-0556-9

153. Schountz T. Immunology of bats and their viruses: challenges and opportunities. Viruses. (2014) 6:4880–901. doi: 10.3390/v6124880

154. Jebb D, Foley NM, Whelan CV, Touzalin F, Puechmaille SJ, Teeling EC. Population level mitogenomics of long-lived bats reveals dynamic heteroplasmy and challenges the free radical theory of ageing. Sci Rep. (2018) 8:13634. doi: 10.1038/s41598-018-31093-2

Sumber:

Arinjay Banerjee, Michelle L. Baker, Kirsten Kulesar, Vikram Misra, Raina Plowright and Karen Mossman. 2020. Novel Insights Into Immune Systems of Bats. Front. Immunol., 24 January 2020.