Микробиом летучих мышей вновь привлёк внимание учёных
Специалисты из ДГТУ (Ростов-на-Дону), Центра генетики и наук о жизни университета «Сириус» и Маастрихтского университета (Нидерланды) проанализировали и сравнили микробиоту кишечника насекомоядных летучих мышей — рыжей вечерницы Nyctalus noctula (30 особей) и двухцветного кожана Vespertilio murinus (29 особей). В качестве эталона для сравнения в исследование были включены фруктоядные очковые листоносы Carollia perspicillata из Московского зоопарка, распространённые в Центральной и Южной Америке (30 особей), чей микробиом уже изучался ранее. Рукокрылые для исследований были предоставлены реабилитационными центрами Ростова-на-Дону и Москвы, где животные получают питание, ветеринарную помощь, находятся в спячке при низкой температуре, а весной выпускаются на волю.
Микробиоту исследовали с помощью метагеномного секвенирования участков V3–V4 генов бактериальной 16S рРНК. Затем были проведены таксономическая идентификация и расчёт относительной численности микроорганизмов.
Показатели альфа- и бета-разнообразия микробиомов насекомоядных и фруктоядного вида рукокрылых существенно различались, тогда как различия между микробиомами рыжей вечерницы и двухцветного кожана были менее выраженными. Это подтверждает, что микробиота кишечника летучих мышей не является строго видоспецифичной и в значительной степени зависит от типа питания.
В микробиоте кишечника насекомоядных летучих мышей, обитающих рядом с человеком, исследователи обнаружили микроорганизмы, потенциально патогенные для человека и животных, такие как Bacteroides, Enterobacter, Clostridiaceae, Enterococcus, Ureaplasma, Faecalibacterium и Helicobacter, а также молочнокислые бактерии — Pediococcus, Lactobacillus, Lactococcus и Weisella. Все эти роды бактерий, за исключением Bacteroides и Weisella, значительно реже встречались у очкового листоноса.
Рукокрылые могут участвовать в распространении бактериальных генов устойчивости к антибиотикам в городских районах, подчёркивают авторы статьи; лекарственно-устойчивые бактерии были обнаружены у летучих мышей в Бразилии, Габоне и других странах.
Интересно, что в образцах микробиома C. perspicillata были обнаружены цианобактерии, что, очевидно, связано с их диетой. Аналогичный результат получали и другие исследователи, причём только у этого вида фруктоядных.
Среди ограничений исследования авторы отмечают, что у рукокрылых из реабилитационных центров пробы отбирали после спячки. Это могло снизить разнообразие микробиоты, повысить представленность таксонов, толерантных к низким температурам.
Как рассказал первый автор статьи Игорь Попов, младший научный сотрудник факультета «Биоинженерия и ветеринарная медицина» ДГТУ и направления «Иммунобиология и биомедицина» НТУ «Сириус», летучие мыши являются важным звеном в экологии городов и очень важны для сельского хозяйства. Российские рукокрылые — насекомоядные, они уничтожают множество вредителей сельскохозяйственных культур.
Однако эти животные — естественный резервуар многих вирусов, вызывающих заболевания у человека, от эболавируса до коронавирусов, сходных с SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2. Виром рукокрылых широко изучается, однако бактериальная микробиота их кишечников привлекает меньше внимания.
Между тем летучие мыши могут быть хозяевами патогенных грибов и бактерий. Изучение их кишечного микробиома затрудняет не только высокое видовое разнообразие отряда, но и сильная зависимость микробиомов от места обитания и рациона. У рукокрылых более короткий кишечник, чем у наземных млекопитающих того же размера, — адаптация к полёту; следовательно, меньше время переваривания пищи и меньше анаэробный объём кишечника. Такие условия благоприятны для транзиторных микробов окружающей среды. В сочетании со способностью преодолевать большие расстояния и относительно большой продолжительностью жизни это делает летучих мышей вероятными переносчиками не только вирусов, но и бактерий.