Wussten Sie, dass Viren das Verhalten von Tieren verändern können? So ist es! Während der gesamten Evolution, Viren haben verschiedene Anpassungsmechanismen erworben, um ihre Übertragung auf den Wirt sicherzustellen. Eine davon ist die Verhaltensänderung lebender Organismen.
Viele Arthropoden fungieren als übertragende Vektoren: Zecken, Flöhe, Mücken … Die Übertragung erfolgt, wenn sich der Vektor von Blut (wie Hämatophagen) oder anderen Substanzen wie Saft (im Fall von Pflanzen) ernährt und mit einigen Erregern infiziert werden kann Bakterien, Parasiten oder Viren. Später beißen sie die Tiere oder den Menschen, die als Endwirt fungieren.
Neben der Beeinflussung ihrer Vektoren verursachen zahlreiche Viren Infektionen im eigenen Zentralnervensystem (ZNS) der Tiere, was zu Störungen des Wirtsverhaltens führt.
Im Folgenden werden einige Beispiele für Strategien diskutiert, die Viren anwenden, um ihre spätere Übertragung zu fördern.
Viren, die das Verhalten von Arthropoden-Vektoren verändern
1. Tomatenfleckenwelkevirus. Dieses Virus gehört zur Familie Bunyaviridae, das Nutzpflanzen befällt, das Fressverhalten seines Vektors Thrips (ein Insekt der Ordnung Thysanoptera) verändert.
Zum einen fressen infizierte Männchen häufiger als nicht infizierte. Andererseits regt es den Speichelfluss bis zu dreimal stärker an. All dies führt zu einer Erhöhung der Chancen einer Inokulation des Virus in Tomaten.
Andere Viren dieser Virusfamilie, La Crosse (das La Crosse-Enzephalitis verursacht) und das Rift Valley-Fiebervirus, verursachen eine Zunahme der Häufigkeit von Vektorbissen.
2. Dengue-Virus. Aedes aegypti Es ist die Vektormücke des Flavivirus, die sowohl bei Tieren als auch beim Menschen Krankheiten wie Gelbfieber, Dengue-Fieber und Zika-Fieber verursacht.
Weibchen nutzen ihre olfaktorischen Fähigkeiten, um den besten Ort für die Eiablage zu finden. Das Virus befällt das zentrale Nervensystem, verändert seinen olfaktorischen Prozess und erweitert den räumlichen Bereich für die Eiablage und die Besiedlung neuer Nischen. Dadurch gelingt es dem Virus, sich auf andere Gebiete auszubreiten.
Wir sehen daher, dass diese Fähigkeit, das Verhalten des Vektors zu ändern, in diesen Viren als ein Mechanismus der Evolution und Anpassung konserviert ist, der ihre Übertragung verbessert.
Viren, die das Verhalten über das ZNS verändern
Störungen im Verhalten kranker Tiere hängen mit Veränderungen des Gewichts, der Temperatur, der Geschmackspräferenz, der Nahrungs- und Wasseraufnahme und des Schlafmusters zusammen.
Es wurde gezeigt, dass Viren eine direkte Rolle bei diesen Verhaltensstörungen spielen. Zum Beispiel:
- Bei neugeborenen Mäusen induziert das Borna-Krankheit-Virus eine abnorme Geschmackspräferenz für Salz.
- Das Hundestaupevirus führt bei Hunden zu Gewichtsverlust, während bei infizierten Ratten 5-10% ihr Gewicht um 300% erhöhten.
- Es wurden Schlafmusterstörungen beobachtet, die durch eine Influenzavirus-Infektion bei Mäusen und durch das Immunschwächevirus bei Katzen verursacht wurden.
Kognitive Fähigkeiten sind mit dem neuronalen System verbunden und umfassen Lern-, Gedächtnis-, Motor- und Motivationsaktivitäten.
Eine Virusinfektion kann die kognitiven Fähigkeiten direkt oder indirekt beeinträchtigen
Direkte Routen: Dazu gehören Läsionen neuronaler Zellen aufgrund der Replikation des Virus selbst oder weil seine Bestandteile eine Zelllyse verursachen: Tollwutvirus, Herpes-simplex-Virus.
Indirekte Wege: das Virus schädigt verschiedene Zellen durch Veränderungen der Neuroumgebung oder als Folge von Immunreaktionen des Wirts auf eine Infektion. Es wird vermutet, dass Multiple Sklerose, eine Autoimmunerkrankung, durch eine persistierende Virusinfektion ausgelöst wird.
Indirekte Wege können mit der Entwicklung oder Verschlechterung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson in Verbindung stehen.
Viren im Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen
Grippe A. Mäuse, die mit diesem Virus (Influenzavirus) infiziert sind, zeigen Verhaltensänderungen im Zusammenhang mit Angst und Kognition. Dies ist auf Veränderungen in der Expression von Genen zurückzuführen, die synaptische Funktionen in der Amygdala, dem Hypothalamus und dem Kleinhirn regulieren.
Tollwut-Virus. Wie Sie bereits wissen, führt dieses Virus zu drastischen Verhaltensänderungen infizierter Wirte. Eine Studie veröffentlicht in Wissenschaftliche Berichte fanden heraus, dass eine Region im Glykoprotein dieses Virus wirkt, indem sie die im ZNS vorhandenen Neurotransmitterrezeptoren hemmt.
Viren, die andere Organe befallen
Seoul-Virus (Hantavirus). Das Reservoir dieses Virus sind Nagetiere verschiedener Arten (bei denen es keine Krankheiten verursacht). Durch Speichel und Kot können sie auf Menschen übertragen und das Hantavirus-Lungensyndrom verursachen. In Norwegen wurde eine Studie mit Nagetieren durchgeführt, bei der die infizierten Männchen ein viel aggressiveres Verhalten zeigten als die nicht infizierten.
Das Vorhandensein dieses Virus in Lunge, Niere und Hoden könnte der Grund für diese Verhaltensänderung sein. Darüber hinaus führen sie durch ihre Aggressivität zu mehr Bissen, was die Ausbreitung des Virus durch Wunden begünstigen kann.
Viren können das Verhalten ändern
Wie wir gesehen haben, kann eine Virusinfektion des ZNS neurologische Anomalien verursachen und das Verhalten verändern. Deswegen, Man kann sagen, dass Viren - in gewisser Weise - das Verhalten ändern können.
Ein besseres Verständnis der Auswirkungen chronischer oder persistierender Virusinfektionen im ZNS wird uns helfen, besser zu verstehen, wie die molekularen Mechanismen im Zusammenhang mit Verhaltensstörungen auch bei Tieren funktionieren.