Neden Yarasalar?

*Yazar: Cody Cottier. Uyarlayan: Kübra Bozkurt. Editör: Çağrı Mert Bakırcı. Kaynak: Evrim Ağacı. 

Ciddi anlamda ölümcül ve yıkıcı olan ve yarasa kaynaklı virüslere uzun süredir aşinayız. En bilinen örnek olan koronavirüs salgınında ise yine bilim insanları; bu kanatlı ve kıllı memeli hayvanları salgından sorumlu tutuyor. Peki, onları bu ölümcül hastalıkların kaynağı yapan şey ne?

Yarasalar, özellikle de son zamanlarda, hayvanlardan insanlara yayılan ve büyük korkuya sebep olan bazı virüslerin ana kaynağı olarak hafızalara kazındı.

Ebola, SARS, Marburg, Nipah ve daha fazla virüsün kaynağını bulmak için, uçabilen tüm memeli hayvanlar incelendi. Yapılan yeni bir araştırma, yarasaların hayvanlar alemindeki eşsiz yerinin bu duruma yol açabileceğini iddia ediyor.

Bağışıklık ve istila ilişkisi

eLife dergisinde yayımlanan araştırmaya göre; temelde, yarasaların yükseklere uçmasına olanak sağlayan bazı adaptasyonlar, onlara aynı zamanda yüksek işlevli bir bağışıklık sistemi kazandırdı.

Güçlü bağışıklık sistemi, istilacı virüsleri engeller ve onları diğer konakçılara göre daha hızlı adapte olmaya yönlendirir. Bu durum, beraberinde diğer canlılarda bulunan patojenlerden çok daha ölümcül virüslerin üretimini beraberinde getirir. Bu yüzden bu virüslerden birisi insanlara bulaştığında, sonuç genellikle endişe verici olur. Araştırmanın baş yazarı Cara Brook şöyle diyor:

"Yarasaya zarar bile vermiyor"

Virüs, bir yarasada çok hızlı çoğalabiliyor ve yarasaya zarar bile vermiyor. Ancak yarasanın bağışıklık sisteminden daha güçsüz bir sisteme girdiğinde, son derece öldürücü olabiliyor.

Önceki çalışmalar, yarasaların diğer canlı gruplarından (taksonlardan) daha fazla zoonotik (hayvandan insana bulaşan) hastalık barındırdığını göstermişti. Ek olarak, yarasalardan bulaşan hastalıklar sonucu ölen insan sayısının, diğer hayvanlardan gelen virüsler sonucu ölenlerden daha yüksek olduğu da keşfedilmişti.

Ancak araştırmalar, yarasaların neden tehlikeli virüslerin üreme alanı olduğuna dair sadece birkaç fikir verdi.

Berkeley Kaliforniya Üniversitesi Glaunsinger Laboratuvarı'nda doktorasını bitirmiş bir akademi üyesi olan Brook, ve meslektaşları; "yarasaların bağışıklık sisteminin" -ve ürettiği ölümcül virüslerin-, yarasaların uçmasını sağlayan adaptasyonun bir yan etkisi olduğu sonucuna vardı. Brook şöyle diyor:

Uçma yetisi, fizyolojik olarak oldukça zorlayıcıdır.

Yarasalar yeryüzüne bağlı olan atalarından farklı olarak; sadece kanatlarını değil, aynı zamanda küçük karasal memelilerininkinden çok daha yüksek bir metabolik hız geliştirmek durumunda kaldılar.

"Onlar ciddi bir istisna"

Zaten memeliler içerisinde uçabilen tek canlı grubudur. Diğer herhangi bir hayvanda -özellikle de küçük bir hayvanda- bu durum, hayvan için daha kısa bir ömür demektir. Çünkü yüksek metabolik seviyeler daha fazla hücreye zarar verme kapasitesine sahip serbest radikaller üretir. Brook şöyle diyor:

"Bu duruma karşın, yarasalar bir istisna. Ciddi anlamda yüksek metabolik hızlara ulaşıyorlar, küçük gövdeliler; ancak ömürleri yine de uzun."

"Bu hayvanlar bir dizi fizyolojik yolla adeta stresi azaltan, DNA hasarını onaran ve iltihaplanmayı önleyen, dolayısıyla 40 yıla kadar yaşamalarına olanak sağlayan bir yaşlanma karşıtı serum bulmuş gibiler.

"Benzer büyüklükte olan diğer memeliler ise sadece birkaç yıl yaşayabiliyor. Bunlar mitokondrilerinin çok yüksek metabolik hızları nedeniyle açığa çıkan serbest radikallerden kaynaklanıyor."

Evrimsel hileleri 

Yarasalar bahsedilen bu evrimsel hileleri bir başka araçla daha birleştirir: Interferon alfa.

Interferon alfa, memeli bağışıklık sistemlerinde yaygın olan bir protein çeşididir. Vücuttaki diğer hücrelere, gerçekleşmesi muhtemelen saldırılara karşı kendilerini güçlendirmeleri gerektiği sinyalini verir. Brook şöyle anlatıyor:

Bu sinyal, hücrelerin anti-viral (virüs önler) duruma girmesini sağlıyor. Virüsün komşu hücrelere girişini engelliyor ve enfeksiyonun ilerlemesini durduruyor.

Interferon tarafından tetiklenen bu bağışıklık tepkisi, aynı zamanda hastalıkla beraber görülen ağrıya neden olan inflamasyonu da üretir. Fazla miktarda olanı insan vücuduna ciddi şekilde zarar verebilir. Ancak yarasalar iltihabı en aza indirmeye uyum sağladığından, bu interferon tepkisini aşırıya götürebilir ve zarar görmez.

Uçan siyah tilki

Brook ve meslektaşlarının üzerinde çalıştığı yarasalardan biri Avustralya'da bir tür "uçan siyah tilki"ydi. Uçan tilkiler, Pteropus cinsinde sınıflandırılan dev cüsseli meyve yarasalarıdır. Megayarasalar diye bilinen bir ailede bulunurlar.

Kendileri tropikal ve subtropikal Asya'da, Avustralya'da, Doğu Afrika'da ve Güneydoğu Asya'daki adalarda yaşarlar. Bu yarasalar, enfeksiyonla savaşmak için sürekli bekleme durumunda olan interferon rezervlerine sahip canlılar.

Yarasanın inflamasyon önleyici yollara gerek kalmadan hayvanları alt edecek ani, güçlü bir savunma yapmasını sağlar.

Ayrıca bir başka neden de: Ribonükleaz L (RNaz L) adlı enzim.

Bu enzim, yarasalarda doğrudan interferon tarafından aktive olur ve hücre içindeki viral RNA'yı parçalar. İnsan gibi diğer memelilerde aktive olması için interferondan sonra belli bir zincirleme reaksiyon evresi gerekir. Bu da viral replikasyonu baskılama sürecinde gecikmeye neden olur.

Diğer hayvanlara nasıl ve neden bulaşıyor? 

Madem yarasaların bu kadar kuvvetli immün sistemleri var. Nasıl oluyor da bu virüsler diğer türlere atlayabiliyor? Çünkü yarasanın fizyolojik strese girdiği durumlarda geçici bir süreliğine antivirüs sistemi baskılanıyor.

Örneğin kış uykusundan (hibernasyon) sonra yarasa fizyolojik olarak strese girebildiği için yarasanın dalağında ve bağırsaklarında inaktif şekilde duran virüslerin replikasyonu artabiliyor. İşte bu özellikle bu dönemlerde yarasaların virüsleri bulaştırma olasılığı artıyor.

Belli bir süre sonra bağışıklığın antivirüs sistemlerinin çalışma hızı yeniden artıyor, aktif virüsleri tekrardan inaktif duruma geçirebiliyor.

Peki bu evrede neden yarasalar insanlar gibi hastalık belirtileri göstermiyor? Çünkü kış uykusu (hibernasyon) sırasında bile yarasanın immün sistemi inflamasyonu baskılamaya devam ediyor. Sadece viral replikasyonu aktif olarak engelleyemiyor. Zaten Ebola ve MERS gibi ölümcül seyredebilen viral enfeksiyonlardaki çoğu semptom virüsün kendisinden değil, vücutta neden olduğu "sitokin fırtınası"ndan kaynaklıdır. Bu evrede bağışıklık sistemi o kadar çok sinyal molekülü salgılıyor ki kendisine zarar vermeye başlıyor.

Hayır, bağışıklık sistemleri kusursuz değil!

Viral enfeksiyonlarla başa çıkma konusunda inanılmaz bir evrimsel başarıya sahiplerdir. Fakat bunun da bir dezavantajı vardır, o da virüs olmayan patojenlerdeki enfeksiyonlardır.

Örneğin Amerika'da "beyaz burun sendromu" olarak bilinen fungal (mantar) enfeksiyonu, yarasa popülasyonunun büyük bölümünü yok etmiştir. Yukarıda bahsettiğimiz hibernasyon döneminde bağışıklığın inflamasyonu baskılaması, özellikle fırsatçı mantarlar için bir olanaktır.

Kış uykusu (hibernasyon) bitince yarasanın inflamasyon kontrol sistemi eskiye döner ve mantar enfeksiyonuna tepki göstermeye başlar. Ancak iş, sistemik bir hal aldığı için ölümle sonuçlanabilir. Sonuçta yarasalar fungal (mantar) enfeksiyon ile, insanlar ise viral enfeksiyonlarla boğuşmak durumunda kalıyor.

Zira her canlı gibi, mikroorganizmalar da evrimleşmeye ve genlerini aktarma çabası içerisinde biyolojik hedeflerine devam ettiriyorlar.

Sadece antroposentrik (insan merkezcil) çerçevede bakarsak, asla anlayamayız...

Hastalık makinesi ama şeytan değiller!

Güçlü savunma sistemleri, yarasaların kendilerini virüslerden koruyacak bir duvara sahip oldukları anlamına gelir. Ancak bu, virüsler yok oluyor demek değildir. Yok olmak bir yana, belki de tüm yaşamı boyunca yarasanın içinde varlığını sürdürür ve hiçbir canlı türünde görülmeyecek kadar hızlı bir şekilde çoğalır. Bu da, bildiğimiz üzere, zamanımızın en şiddetli hastalıklarından bazılarına yol açtı.

Yarasalar tarafından dayanıklı hale getirilen bu virüsler insan popülasyonlarına ulaştığında, çoğu zaman vücudumuza diğer kaynaklardan daha fazla zarar verir. Süren araştırma yarasaların eşsiz gücünü aydınlatmaya başlar başlamaz, Brook hangi türlerin en kötü salgınlara yol açacağını tahmin edebilmeyi umuyor.

Ancak yarasaların halk sağlığına yönelik tehdidini kabul ettiği halde, bu canlıları "şeytanlaştırma"maya da dikkat ediyor. Yarasalardan kaynaklanan salgınların; insanların yarasaların yaşam alanına girmesiyle, onları rahatsız etmesiyle ve virüs içeren daha fazla tükürük salgılamalarına, idrar ve dışkı dökmelerine neden olmasıyla yaygın hale geldiğini söylüyor.

Özel bir korumayla hem yarasaları hem de insanları korumanın mümkün ve faydalı olacağını belirtiyor. Şöyle diyor:

Yarasaları bu korkunç enfeksiyonların merkezi olarak gören perspektifi anlamak çok kolay. Yarasa kaynaklı virüslerin insan sağlığını tehdit ettiğine inansam da, bu tehditlerin ancak vahşi doğada yarasa popülasyonunu da korumayı içeren yollarla hafifletilebileceğini düşünüyorum.

*Kaynaklar ve İleri Okuma

*Türev İçerik Kaynağı: Discover Magazine | C. E. Brook, et al. (2020). Accelerated Viral Dynamics In Bat Cell Lines, With Implications For Zoonotic Emergence. eLife | Arşiv Bağlantısı.

*K. J. Olival, et al. (2017). Host And Viral Traits Predict Zoonotic Spillover From Mammals. Nature 

*Wikipedia. Ribonuclease L. (2020, Mart 26). Alındığı Tarih: 26 Mart 2020. Alındığı Yer: Wikipedia. 

*SciShow. Why Do Bats Carry So Many Dangerous Diseases?. (2020, Mart 26). Alındığı Tarih: 26 Mart 2020.