Odborníci vysvětlují, jak se H5 ptačí chřipka přizpůsobuje infikování více zvířat

Nový globální přehled odhaluje, jak rychle se vyvíjející viry ptačí chřipky H5 oslovují nové druhy, včetně mléčného skotu, a zdůrazňuje naléhavou potřebu koordinované akce, aby se zabránilo další pandemii.

Tři částice viru chřipky A (H5N1/ptačí chřipka) (tyčová tvar). Poznámka: Rozvržení zahrnuje dvě mikrofotografie s přenosovým elektronem CDC, které byly převráceny, přemístěny a zbarveny Niaidem. Měřítko bylo upraveno. Obrázek kredit: CDC a Niaid

Od svého objevu v roce 1996 linie GS/GD vysoce patogenních virů ptačí chřipky s hemaglutininem H5, včetně H5N1 a jiných podtypů H5NX, způsobila rozsáhlé infekce a úmrtnost mezi četnými druhy zvířat a sporadickými infekcemi mezi lidmi.

V nedávné recenzi zveřejněné v časopise Hodnocení přírody mikrobiologieVědci na Katedře Viroscience, Erasmus MC, Nizozemsko, přezkoumali současné znalosti o evoluci, globálním šíření a rostoucích rizicích, která představují tento přetrvávající a přizpůsobivý virus.

Viry chřipky

Viry chřipky A způsobily čtyři lidské pandemie a nespočet ohnisek mezi populacemi zvířat v minulém století. Mezi nimi představují vysoce patogenní viry ptačí chřipky (HPAIV) hlavní hrozbu díky jejich schopnosti rychle se vyvíjet. Zatímco většina virů chřipky ptačí chřipky cirkuluje neškodně mezi divočinou vodní ptáky, některé mutovaly do smrtelnějších forem, zejména do podtypů H5 a H7. Když se tyto viry přelévají na drůbež, mohou se vyvinout ve vysoce patogenní formy, které způsobují závažné onemocnění a smrt.

Linie GS/GD virů H5, která zahrnuje dobře známý podtyp H5N1 (poprvé identifikovaný u lidí v Hongkongu v roce 1997) a další varianty H5NX, se vynořila z komplexní směsi ptačích virů a od té doby se od té doby diverzifikovala do mnoha linií. Tato linie se stala dominantní globální hrozbou, šíří se po kontinentech a infikuje širokou škálu ptáků a savců. Kromě toho, navzdory probíhajícímu sledování a kontrolnímu úsilí, zůstávají mezery v porozumění tomu, jak se tento virus šíří, vyvíjí se a přizpůsobuje se novým hostitelům, včetně lidí.

Současná studie

Vědci provedli komplexní přehled vědecké literatury, zpráv o dohledu a genetických analýz, aby pochopili vývoj a šíření vysoce patogenních virů ptačí chřipky H5 v linii GS/GD. Sledovali původ viru zpět k ohnisku domácích hus v roce 1996 v čínském Guangdongu a za posledních 25 let sledovali jeho genetickou diverzifikaci prostřednictvím globálních ohnisek.

Tým zkoumal, jak se virus změnil v procesu známém jako reassortment, kde se genové segmenty z různých virů chřipky mísí u koinfikovaných hostitelů a vytvářejí nové virové varianty. Zaměřili se na ohniska u divokých ptáků, drůbeže a savců, včetně tygrů, lachtanů, norek a mléčného skotu.

Studie také analyzovala, jak virus překračuje druhové bariéry. To zahrnovalo přezkoumání molekulárních dat o mutacích ve virových proteinech, včetně hemaglutininu, neuraminidázy a polymerázových složek, které pomáhají viru přizpůsobit se savčím buňkám. Byly zkoumány strukturální rysy hemaglutininu, které ovlivňují vazbu na hostitelské receptory, jakož i změny ve virové ribonukleové kyselině (RNA) polymeráze, která zvyšuje replikaci u savců. Studie navíc zkoumala imunitní odpovědi u různých druhů a to, jak se virus tyto obrany vyhýbá.

Pro posouzení dopadu na lidské zdraví autoři také přezkoumali údaje o potvrzených lidských infekcích, rizicích expozice a klinických příznaků, zvažovali roli environmentálních a zemědělských postupů při usnadňování šíření viru a zkoumali současná kontrolní opatření, jako je utracení, očkování a dohled.

Klíčová zjištění

Studie uvádí, že viry H5 z linie GS/GD prošly významným genetickým vývojem, což jim umožnilo infikovat širší rozsah druhů a přetrvávat po celém světě. Virus, který původně šířil v drůbeže, se nyní rozšířil na divoké ptáky a savce, včetně vzácných přelévání na lidi.

Nejvíce znepokojuje, nedávno dosáhl mléčného skotu ve Spojených státech, kde se rozšířil především kvůli pohybu infikovaných zvířat mezi farmami. Kontaminované dojicí zařízení usnadňuje přenos na farmách a způsobuje rozsáhlé infekce. Virus byl nyní detekován na každém kontinentu, včetně Antarktidy, což znamená bezprecedentní expanzi.

Její schopnost znovu se znovu ušetřit s jinými viry chřipky vytvořila také několik variant, včetně těch s novými genovými kombinacemi, které zvyšují adaptaci na savce. Toto genetické míchání také zlepšilo schopnost viru vázat se na lidské receptory a odolávat vrozené imunitní obraně savců.

Od roku 1997 došlo u lidí více než 1 000 případů potvrzených laboratoří potvrzených infekcí GS/GD liniové linie, s více než 500 hlášenými úmrtími; Skutečná míra úmrtnosti případu je však nejistá kvůli pravděpodobnému podceňování mírných a subklinických infekcí a variability závažnosti mezi ohniskami. K většině infekcí došlo po přímém kontaktu s infikovanou drůbeží, ale nedávné případy v USA zahrnujících pracovníky zemědělských zemědělství navrhly nové přenosové trasy. Přestože nedošlo k trvalému přenosu člověka na člověka, nárůst mírných nebo nezjištěných lidských infekcí vyvolává obavy ohledně pandemického potenciálu.

Virus měl také ničivé dopady na volně žijící zvířata, přičemž vysoká úmrtnost mezi mořskými lvy, pečeti a ptáky byla zdokumentována napříč Amerikou a Evropou. Přenos savců na savce, zejména v koloniích zemědělských a mořských lachtanů, také naznačuje, že se virus může vyvíjet směrem k efektivnějšímu šíření mezi savci.

Přezkum zdůrazňuje, že dostupné možnosti pro správu ohnisek u volně žijících živočichů jsou omezené a mohou zahrnovat odstranění jatečně upravených těl a cílenou očkování ohrožených druhů.

Závěry

Probíhající šíření a vývoj virů linie GS/GD H5, včetně H5N1 a dalších podtypů H5NX, zdůrazňuje vážnou hrozbu, kterou tyto viry chřipky představují na zvířata, ekosystémy a lidské zdraví. S rostoucím důkazem přenosu mezidruhových a globálních distribucí zůstává tento virus blížícím se problémem.

Přezkum zdůrazňuje kritickou potřebu jednotného přístupu „One Health“, který integruje strategie zdraví zvířat, lidských a environmentálních zdraví na globální úrovni. Přezkum ukázal, že posílení dohledu, rozvíjející se strategie vakcíny, rozšiřování používání novějších vakcín, koordinuje mezinárodní zásoby vakcíny a nasazení a integrace úsilí napříč sektory zvířat a lidského zdraví je zásadními kroky k prevenci budoucích vypuknutí a snižování rizika potenciálních pandemií.