科学探索|当我们把我们的疾病传回给动物时会发生什么?

当科学家们考虑到微生物在动物物种之间的流动时,我们通常关注的是当病原体从动物转移到人类时的“溢出”事件 。但病原体的传播并不是单行道 。人类似乎已经将SARS-CoV-2--引起COVID-19的病毒--引入了野生鹿、水貂、圈养大猩猩、宠物狗和猫及其他各种物种的群体 。

科学探索|当我们把我们的疾病传回给动物时会发生什么?
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这种从人到动物的感染转移被俗称为生物体的“回溢” 。这种感染可能会对野生物种和我们的物种产生重大影响 。
我们可以向动物传播哪些疾病?
病毒也许是研究得最透彻的回溢例子 。如在2009年由H1N1病毒引起的猪流感大流行期间,许多不同的动物物种--包括猪和雪貂--都被人类感染了 。2009年H1N1流感在猪身上的早期传播发生在农业博览会上,雪貂主人在那次大流行中很早就发现了感染 。城市野生动物也受到影响,最近在加拿大温哥华的城市公园里发现了H1N1阳性的臭鼬 。
这种有据可查的溢出事件可能只是每年发生的事件中的一小部分 。
【科学探索|当我们把我们的疾病传回给动物时会发生什么?】那么细菌呢?
细菌性溢出可能比病毒性溢出更常见,原因有几个 。细菌可以在更广泛的物种中进行复制,因为它们通常不需要像病毒那样在宿主细胞上有特定物种的受体 。另外,细菌还可能更善于在更多种类的动物的粘膜、皮肤或肠道上或在其中复制,这将促进像溢出这样的物种跳跃 。
但由于细菌可能比病毒更有可能简单地在宿主身上定居--这意味着它们在宿主身上复制但不一定会导致疾病--所以细菌传播事件也更容易被忽视 。
许多研究已经发现结核分枝杆菌(导致结核病的细菌)溢出到动物群体中 。自古以来就有结核病阳性的大象的报道,这种细菌有可能在大象和人类之间来回传播 。
也有可能汉森氏病即麻风病起初是从人类传到犰狳 。现在,人类通过狩猎或食用犰狳肉而感染该病 。这个过程是二次外溢的一个例子,即人类被最初给野生动物群体的疾病所感染 。
溢出对人类健康有什么后果?
当传染性微生物在不同的动物物种中反复复制时,它们的进化轨迹可能会从一个物种到另一个物种有所不同,而这可能会产生新的变体,如果重新引入人类则可能会逃避免疫力 。
考虑一下金黄色葡萄球菌的情况,这种细菌可以引起从轻微的皮肤感染到肺炎和耐药性的葡萄球菌感染等各种疾病 。金黄色葡萄球菌的宿主范围非常广,在从海豚到山羊的哺乳动物及许多种类的鱼和鸟类中茁壮成长 。跟犰狳一样,多项研究已经使用基因组测序来重建从人类到动物再到人类的物种跳跃 。但对于金黄色葡萄球菌有一个不幸的转折:微生物继续进化并在动物体内获得抗生素抗性 。当疾病通过二次溢出回到人类身上时,疾病就更难治疗了 。
同样,人类类型的大肠杆菌可能遵循类似的宠物和主人之间的双向传播循环 。在欧洲范围内对患有尿路感染、伤口感染和腹泻的伴侣动物的研究中发现了一种在人类医院中常见的高度抗生素耐药菌株,被称为O25:H4-ST131 。
此外,我们可能已经看到SARS-CoV-2的二次溢出 。虽然许多科学家认为2021年底出现的奥密克戎变种的来源可能是一个免疫力低下的慢性感染者,但奥密克戎的几个突变之前已经在新冠病毒的啮齿动物适应系中出现过 。这可能是一个啮齿动物群体如城市老鼠,通过带有病毒的污水接触到人类病毒从而使病毒进化成奥密克戎变种并通过老鼠接触传播回人类群体 。