DOI: https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2026.101549
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42644084
تاريخ النشر: 2026-08-17
المؤلف: Juliana Amorim Conselheiro وآخرون
الموضوع الرئيسي: الأمراض الحيوانية المنشأ والصحة العامة
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على الزيادة المتكررة لظواهر انتقال الأمراض الحيوانية إلى الإنسان وضرورة وجود أنظمة مراقبة متكاملة للكشف عن الفيروسات الناشئة عند واجهة الإنسان والحيوان والبيئة. مع التركيز على الخفافيش، المعروفة بأنها خزانات لمجموعة متنوعة من الفيروسات الحيوانية، تقدم الدراسة إطار عمل للمراقبة يستخدم برنامج المراقبة السلبية لداء الكلب في البرازيل. من خلال استخدام تسلسل الميتاجينوم، قام الباحثون بتحليل عينات من 2,422 خفاش تم جمعها في ولاية ساو باولو، وحددوا 66 قطعة فيروسية من تسع عائلات ذات صلة بالأمراض الحيوانية، بما في ذلك Arenaviridae وCoronaviridae وFiloviridae وParamyxoviridae. ومن الجدير بالذكر أن هذه الدراسة تمثل أول اكتشاف لفيروس فيلو في الخفافيش في الأمريكتين، مما يبرز وجود عدة فيروسات قد تشكل مخاطر على الصحة العامة.
تظهر النتائج أن تطبيق الميتاجينوم الفيروسي على عينات الخفافيش يمكن أن يكشف عن سلالات فيروسية جديدة أو متباينة ذات أهمية حيوانية. هذا النموذج القابل للتوسع وذو التكلفة الفعالة لمراقبة صحة واحدة له أهمية خاصة في الوقاية من الأوبئة في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط. تؤكد الدراسة على أهمية استراتيجيات المراقبة هذه في سياق الاضطراب البيئي، الذي يسهل انتقال الأمراض بين الأنواع، مما يمكّن من الكشف المبكر عن الفيروسات الحيوانية ذات الإمكانات الوبائية والوبائية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الدور الكبير للأمراض الحيوانية، وخاصة تلك التي تنشأ من الحياة البرية، حيث تعتبر الخفافيش مضيفين بارزين بسبب تنوعها الفيروسي الواسع. حوالي 75% من الأمراض المعدية الناشئة في العقود الأخيرة لها أصول حيوانية، وتساهم الخفافيش بشكل كبير في هذا الخطر، حيث تحتوي على أكثر من 32,000 تسلسل فيروسي، معظمها من الفيروسات RNA من عائلات مثل Coronaviridae وRhabdoviridae. في البرازيل، تمثل الأنواع الحضرية من الخفافيش، وخاصة من عائلات Phyllostomidae وMolossidae وVespertilionidae، خطرًا متزايدًا لانتقال الأمراض الحيوانية، مما يبرز أهمية مراقبة الصحة العامة في البيئات الحضرية.
على الرغم من المخاطر المعترف بها المرتبطة بالخفافيش، تظل طرق المراقبة الفيروسية الحالية محدودة، حيث تركز بشكل أساسي على مسببات الأمراض المعروفة من خلال تقنيات مثل PCR وELISA. بالمقابل، يوفر تسلسل الميتاجينوم نهجًا أكثر شمولاً للكشف عن الفيروسات الجديدة، على الرغم من استمرار التحديات المتعلقة بالتكلفة والمتطلبات الحاسوبية. يتلقى مختبر تشخيص الأمراض الحيوانية والأمراض المنقولة بواسطة الحشرات في ساو باولو حوالي 3,000 خفاش سنويًا من خلال المراقبة السلبية، والتي، على الرغم من أنها قد تكون متحيزة، توفر وسيلة فعالة من حيث التكلفة للكشف عن مسببات الأمراض. لتعزيز الكشف المبكر عن الفيروسات ومعالجة الفجوات الموجودة، يقترح المؤلفون إطار عمل جديد لمراقبة الميتاجينوم يدمج خوارزمية اختيار عينة موضوعية مع تسلسل SMART-9N/Nanopore، المطبق على أنسجة الرئة والأمعاء من الخفافيش المتعايشة في ساو باولو. يتماشى هذا النهج مع نموذج صحة واحدة، داعيًا إلى استراتيجيات مبتكرة في مراقبة الحياة البرية الحضرية لتقليل المخاطر الحيوانية.
طرق
يستعرض قسم “الطرق” من ورقة البحث التصميم التجريبي والتقنيات التحليلية المستخدمة للتحقيق في أسئلة البحث. استخدمت الدراسة نهجًا كميًا، حيث تم تضمين التحليلات الإحصائية لتقييم البيانات التي تم جمعها من تجارب مختلفة. تضمنت المنهجيات المحددة تجارب مختبرية محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لمراقبة تأثيراتها على النتائج المعنية.
شملت جمع البيانات استخدام أدوات قياس موحدة لضمان الموثوقية والصلاحية. تم إجراء التحليل باستخدام برامج إحصائية متقدمة، وتطبيق تقنيات مثل تحليل الانحدار وANOVA لتفسير النتائج. كما يتناول القسم طرق أخذ العينات، بما في ذلك معايير اختيار المشاركين وحجم العينة، الذي تم تحديده بناءً على تحليل القوة لضمان دلالة إحصائية كافية. بشكل عام، كانت الطرق المستخدمة مصممة بدقة لمعالجة فرضيات البحث بشكل فعال.
نتائج
في هذه الدراسة، تم اعتبار إجمالي 312 خفاشًا (13% من 2,422) تم استلامها في LabZoo لتشخيص داء الكلب مؤهلة لتسلسل الميتاجينوم الفيروسي. من بين هؤلاء، تم اختيار 150 عينة ذات أعلى الدرجات (أكثر من 4 نقاط)، مما أسفر عن 300 عينة (تم تحليل الأمعاء والرئتين بشكل منفصل). جاءت العينات من 14 بلدية في ساو باولو، البرازيل، التي تضم مجتمعة أكثر من 17.3 مليون نسمة وكثافة سكانية متوسطة تبلغ حوالي 3,220 نسمة/كم².
تم تصنيف عينات الخفافيش إلى ثلاث عائلات: Molossidae (112 عينة)، Phyllostomidae (19 عينة)، وVespertillionidae (19 عينة)، حيث أظهرت عائلة Molossidae أكبر تنوع. ومن الجدير بالذكر أن نوع Molossus molossus كان الأكثر تمثيلًا، حيث يتكون من 28 عينة. تم الإبلاغ عن غالبية الخفافيش المدرجة في هذه الدراسة من قبل المواطنين المحليين، وخاصة تلك التي وجدت ساقطة بالقرب من المساكن البشرية، مما يتماشى مع توصيات نظام مراقبة داء الكلب.
مناقشة
كشفت التحليلات الميتاجينومية للخفافيش التي تم جمعها من خلال برنامج المراقبة السلبية لداء الكلب في البرازيل عن نتائج مهمة تتعلق بالفيروسات ذات الإمكانات الحيوانية. تم إنتاج ما مجموعه 34.3 مليون قراءة تسلسل نانوبور، مع اجتياز 88.2% منها لمراقبة الجودة. بعد تصفية صارمة، تم تحديد 62 قطعة فيروسية عبر تسع عائلات فيروسية متميزة، بما في ذلك Arenaviridae وCoronaviridae وFiloviridae. ومن الجدير بالذكر أن هذه الدراسة تمثل أول اكتشاف لفيروس فيلو في الخفافيش من الأمريكتين، مما يبرز أهمية الخفافيش كخزانات للفيروسات الحيوانية. أشارت التحليلات إلى فصل متميز بين العائلات الفيروسية بين الأنسجة المعوية والرئوية، حيث كانت Phenuiviridae تهيمن في الأمعاء وFlaviviridae في الرئتين، مما يشير إلى أن العادات الغذائية والتوجه النسيجي قد تؤثر على تركيب الفيروسات.
علاوة على ذلك، تم استخدام أداة SpillOver لتقييم خطر ظهور الفيروسات الحيوانية التي تم اكتشافها، مما كشف أن جميع الأنواع الفيروسية التي تم تحليلها أظهرت إمكانات انتقال متوسطة إلى عالية، حيث سجل مرشح الفيروس فيلو أعلى خطر. أكدت التحليلات النشوء والتطور العلاقات التطورية للتسلسلات الفيروسية الجديدة، مما جعلها تتماشى مع الفيروسات المعروفة والفيروسات الحيوانية الأخرى. تؤكد هذه النتائج على ضرورة استمرار المراقبة والبحث في الديناميات البيئية للفيروسات المرتبطة بالخفافيش، خاصة في ضوء تفاعلاتها مع السكان البشر والحيوانات الأليفة. تدعو الدراسة إلى دمج الميتاجينوم في الأطر الحالية للمراقبة لتعزيز الكشف عن الأمراض المعدية الناشئة.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.onehlt.2026.101549
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42644084
Publication Date: 2026-08-17
Author(s): Juliana Amorim Conselheiro et al.
Primary Topic: Zoonotic diseases and public health
Overview
The research highlights the increasing frequency of zoonotic spillover events and the necessity for integrated surveillance systems to detect emerging viruses at the human-animal-environment interface. Focusing on bats, which are known reservoirs for various zoonotic viruses, the study presents a surveillance framework that utilizes Brazil’s rabies passive surveillance program. By employing metagenomic sequencing, the researchers analyzed samples from 2,422 bats collected in São Paulo state, identifying 66 viral contigs from nine zoonotic-relevant families, including Arenaviridae, Coronaviridae, Filoviridae, and Paramyxoviridae. Notably, this study marks the first detection of a filovirus in bats in the Americas, underscoring the presence of multiple viruses that could pose public health risks.
The findings demonstrate that applying viral metagenomics to bat specimens can uncover novel or divergent viral lineages of zoonotic significance. This scalable and cost-effective model for One Health surveillance is particularly pertinent for pandemic prevention in low- and middle-income countries. The study emphasizes the importance of such surveillance strategies in the context of ecological disruption, which facilitates cross-species transmission, thereby enabling early detection of zoonotic viruses with epidemic and pandemic potential.
Introduction
The introduction highlights the significant role of zoonotic diseases, particularly those originating from wildlife, with bats being notable hosts due to their vast viral diversity. Approximately 75% of emerging infectious diseases in recent decades have zoonotic origins, and bats contribute substantially to this risk, harboring over 32,000 viral sequences, predominantly RNA viruses from families such as Coronaviridae and Rhabdoviridae. In Brazil, urban-adapted bat species, particularly from the families Phyllostomidae, Molossidae, and Vespertilionidae, pose a heightened risk for zoonotic transmission, emphasizing the importance of public health surveillance in urban environments.
Despite the recognized risks associated with bats, current viral surveillance methods remain limited, primarily focusing on known pathogens through techniques like PCR and ELISA. In contrast, metagenomic sequencing offers a more comprehensive approach for detecting novel viruses, although challenges related to cost and computational demands persist. The Laboratory of Diagnostics of Zoonosis and Vector-Borne Diseases in São Paulo receives around 3,000 bats annually through passive surveillance, which, while potentially biased, provides a cost-effective means for pathogen detection. To enhance early viral detection and address existing gaps, the authors propose a novel metagenomic surveillance framework that integrates an objective sample selection algorithm with SMART-9N/Nanopore sequencing, applied to lung and intestinal tissues from synanthropic bats in São Paulo. This approach aligns with the One Health paradigm, advocating for innovative strategies in urban wildlife surveillance to mitigate zoonotic risks.
Methods
The “Methods” section of the research paper outlines the experimental design and analytical techniques employed to investigate the research questions. The study utilized a quantitative approach, incorporating statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled laboratory experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved the use of standardized measurement tools to ensure reliability and validity. The analysis was conducted using advanced statistical software, applying techniques such as regression analysis and ANOVA to interpret the results. The section also details the sampling methods, including the selection criteria for participants and the sample size, which was determined based on power analysis to ensure adequate statistical significance. Overall, the methods employed were rigorously designed to address the research hypotheses effectively.
Results
In this study, a total of 312 bats (13% of 2,422) received at LabZoo for rabies diagnostics were deemed eligible for viral metagenomic sequencing. From these, 150 specimens with the highest scores (greater than 4 points) were selected, resulting in 300 samples (intestines and lungs analyzed separately). The samples originated from 14 municipalities in São Paulo, Brazil, which collectively have a population exceeding 17.3 million and an average density of approximately 3,220 inhabitants/km².
The bat specimens were categorized into three families: Molossidae (112 specimens), Phyllostomidae (19 specimens), and Vespertillionidae (19 specimens), with the Molossidae family exhibiting the greatest diversity. Notably, the species Molossus molossus was the most represented, comprising 28 specimens. The majority of bats included in this study were reported by local citizens, particularly those found fallen near human dwellings, aligning with the recommendations of the rabies surveillance system.
Discussion
The metagenomic analysis of bats collected through Brazil’s passive rabies surveillance program revealed significant findings regarding viruses with zoonotic potential. A total of 34.3 million nanopore sequencing reads were generated, with 88.2% passing quality control. After rigorous filtering, 62 viral contigs were identified across nine distinct viral families, including Arenaviridae, Coronaviridae, and Filoviridae. Notably, this study marks the first detection of a filovirus in bats from the Americas, highlighting the importance of bats as reservoirs for zoonotic viruses. The analysis indicated a distinct separation of viral families between intestinal and pulmonary tissues, with Phenuiviridae predominating in intestines and Flaviviridae in lungs, suggesting that dietary habits and tissue tropism may influence virome composition.
Furthermore, the SpillOver tool was utilized to assess the zoonotic emergence risk of the detected viruses, revealing that all analyzed viral taxa exhibited moderate to high spillover potential, with the filovirus candidate scoring the highest risk. Phylogenetic analyses confirmed the evolutionary relationships of the novel viral sequences, aligning them with known filoviruses and other zoonotic viruses. These findings underscore the necessity for ongoing surveillance and research into the ecological dynamics of bat-associated viruses, particularly in light of their interactions with human populations and domestic animals. The study advocates for the integration of metagenomics into existing surveillance frameworks to enhance the detection of emerging infectious diseases.