Все эти признаки, присущие видам летучих мышей, привлекли внимание ученых, так как эти свойства являются основой для способности принимать вирусы относительно безнаказанно. Ни одна из выдвинутых по этому поводу гипотез пока не возобладала. «Полет как лихорадка» – таково было одно, афористичное, объяснение (O’Shea et al., 2014). Эта модель предполагает, что высокая температура тела у летучих мышей во время полета имитирует благотворный эффект лихорадочного ответа на инфекцию. Лихорадка стимулирует иммунный ответ и одновременно повышает температуру тела хозяина до уровня, который не является оптимальным для репликации вирусных частиц. Такая стратегия может повысить способность летучих мышей подавлять вирусную инфекцию и облегчать тяжесть заболевания. Другие ученые придерживаются альтернативного взгляда, который тоже связывает устойчивость летучих мышей к вирусу со способностью к полету. Для объяснения эти ученые привлекают врожденные особенности сигнальных путей противовирусной защиты летучих мышей и их уникальную устойчивость к окислительному стрессу, характерному для существ с высоким уровнем метаболизма (Brook, Dobson, 2015). Затраты энергии, потребные для работы мышц, поддерживающих полет, весьма значительны, а побочным эффектом по необходимости высокого уровня метаболизма является выработка митохондриями потенциально вредоносных форм кислорода. Ученые предположили, что летучие мыши лучше адаптированы, чем наземные млекопитающие, к избеганию отрицательных эффектов вредоносных форм кислорода. Отчасти этим можно объяснить долгожительство летучих мышей, так как клеточные программы, реагирующие на вызванные вредоносными формами кислорода повреждения митохондриальной ДНК, традиционно связывают со старением. Так как врожденный противовирусный клеточный ответ приводит к высвобождению цитокинов и мобилизации иммунных клеток, которые также являются источниками вредоносных форм кислорода, ученые пришли к выводу, что летучие мыши могут справляться с неблагоприятными последствиями вирусной инфекции посредством тех же механизмов, которые были выработаны для устранения метаболического стресса, вызванного полетом. Эти ученые также отмечают, что гены млекопитающих, вовлеченные в повреждение и репарацию ДНК (гены, кодирующие функции, ослабляющие повреждение ДНК вредоносными формами кислорода), стали объектом положительного отбора, с сопутствующим появлением способности к полету. Более того, митохондрии имеют первостепенное и недооцененное значение для выработки сигналов врожденного противовирусного иммунитета. Так что, возможно, все дело в способности к полету и в митохондриях.

Уникально адаптированная физиология и приспособленная врожденная иммунная система являются, возможно, главными факторами способности летучих мышей быть идеальным животным резервуаром вирусных инфекций. Эти животные могут мобилизовать защитный противовирусный ответ, не вызывая без нужды побочные иммунопатологические повреждения тканей. Мандл и его сотрудники выполнили обзор иммунных реакций на появляющиеся зоонозные вирусы, полагая, что понимание механизмов, лежащих в основе опасной для человека патологии, может пролить свет на то, как животные природных резервуаров справляются с вирусной патологией (Mandle et al., 2015). Авторы отметили, что тяжелые проявления зоонозных вирусных инфекций у человека чаще всего сочетаются с аберрантными врожденными иммунологическими ответами. Тяжелое заболевание, вызываемое коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома, возникает в результате неконтролируемого и избыточного врожденного иммунного ответа. Неблагоприятные исходы ассоциировались с повышенной и длительной продукцией интерферона (Mandle et al., 2015). Прогрессирующее смертельное заболевание, вызванное ВИЧ-1 и приводящее к СПИДу, резко контрастирует с практически бессимптомно протекающей инфекцией у инфицированных ВИО обезьян. Ослабление иммунной системы человека перед лицом ВИЧ-инфекции, как теперь считают, является результатом хронической активации иммунной системы, нарушением ее функций и апоптозом популяций множества эффекторных клеток иммунной системы. Продолжительная репликация вирусов и длительная стимуляция врожденного иммунного ответа в инфицированных клетках приводит к повышенному высвобождению интерферона и других провоспалительных сигнальных молекул. Усиленный иммунный ответ чаще, чем ослабленный (или, по меньшей мере, дисрегуляторный), отвечает за разрушительный каскад, который неуклонно уничтожает иммунную систему. С другой стороны, инфицированные ВИО африканские зеленые мартышки не проявляют аберрантной иммунной активности, и у них не наблюдают дисфункцию Т-клеток или хронического повышения уровня интерферона (Mandl et al., 2008; Silvestri et al., 2003). Умеренность иммунного ответа и ослабление иммунопатологических последствий борьбы с вирусными зоонозными заболеваниями является одной из важных составляющих адаптивной эволюции, приводящей к отсутствию тяжелой вирусной патологии у естественных хозяев природных резервуаров.

Гонка вооружений между зоонозным вирусом и его новым хозяином является результатом давления отбора, действующего на каждый геном – на геном вируса и геном хозяина. На минуту отвлекитесь и представьте себе давление отбора, действующее в ходе совместной взаимной адаптации. Неадаптированный хозяин может в самом деле погибнуть от собственных защитных действий в результате развития неконтролируемых иммунопатологических последствий попыток сдержать вторжение и репликацию вируса. Тем не менее серьезные последствия может вызвать и неограниченная репликация вируса. Существует множество данных о том, что гонка вооружений между вирусом и хозяином приводит к давлению положительного отбора на гены врожденного противовирусного ответа, но, напротив, виды животных резервуаров часто демонстрируют бессимптомный ответ на вирусную инфекцию. Представляется, что в генетической гонке вооружений может возобладать механизм толерантности или механизм резистентности.

Представители популяционной генетики со всех сторон рассмотрели этот вопрос (Schneider, Ayres, 2008). Интересно отметить, что мутации в генах хозяев, которые делают их более резистентными к заболеванию, дают их геному высокое конкурентное преимущество. На ранних стадиях, после возникновения этого варианта, отмечается высокое давление отбора, направленное на сохранение этого полезного признака, который предупреждает и ослабляет вирусную инфекцию и облегчает тяжесть заболевания. Как это ни противоречит здравому смыслу, по мере того как этот полезный аллель распространяется по популяции и становится преобладающим, количество вирусов, циркулирующих в популяции, соответственно, уменьшится и мутантный аллель потеряет свое селективное преимущество. Более того, когда 80 % популяции становятся носителями данного аллеля, отвечающего за резистентность, влияние большинства приведет к стабилизации эпидемии, так как восприимчивыми останутся особи со старыми аллелями. Таким образом, польза этого нового признака будет уменьшаться по мере увеличения его доли в популяции, и в конечном счете этот аллель не удержится в популяции, если это не произойдет случайно. В противоположность этой ситуации гены, обеспечивающие толерантность к вирусной инфекции, могут быстро стать преобладающими в ней и фиксируются в популяции под давлением отбора. Экспрессия признака толерантности у индивида повысит его отягощенность вирусом и сделает более заразным; чем больше индивидов в популяции становятся толерантными к инфекции, тем сильнее будет давление отбора, и он будет продолжаться до тех пор, пока все индивиды популяции не станут толерантными.