מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מחלות זיהומיות מתעוררות בדק זיהומי שפעת בקרב בקר בחוות חלב בטקסס, ארצות הברית של אמריקה (ארה"ב).
מאז הגעתו של נגיף שפעת העופות A/בקר/טקסס/56283/2024 (H5N1) לחלקים הצפוניים של אמריקה עד סוף שנת 2021, התרחשו מספר תקריות זליגה בקרב יונקים ממינים מגוונים, כולל בני אדם. אף על פי כן, הזנים הנגיפים לא פגעו בחיות חלב. בקר מתירני אך עמיד בפני זיהומים על ידי נגיפי שפעת A (IAV), שפעת B ושפעת C; עם זאת, הם פגיעים לזיהומים על ידי נגיף השפעת D. ההנחה היא שנגיפי שפעת D עוברים בין פרות על ידי מגע ישיר או העברת אירוסול על פני מרחקים קצרים דרך נתיב הנשימה, וגלישה פוטנציאלית של שפעת D לבני אדם מדאיגה. עם זאת, וטרינרים חקרו פתוגנים שונים הקשורים לאפיזואטיות נשימתיות של בעלי חיים.
מחקר: וירוס שפעת העופות A(H5N1) בקרב בקר לחלב, טקסס, ארה"ב. קרדיט תמונה: מקנזי קיזר / Shutterstock
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, חוקרים חקרו דגימות של בקר לחלב מחוות טקסס תוך שימוש בשיטות שונות לזיהוי פתוגנים ממרץ עד אפריל 2024.
החוקרים ביצעו סקר מולקולרי כדי לזהות את הגורם האטיולוגי למחלות בקר. במקרים בודדים, הם ביצעו ניסויים בתרבית תאים וריצוף הדור הבא (NGS) על דגימות ביולוגיות של ספוגיות בקר. הם פנו לשש קבוצות של וירוסים: וירוסים, אדנו-וירוסים, נגיפי שפעת, אנטרו-וירוסים, פנאומו-וירוסים ופראמיקסו-וירוסים.
ב-21 במרץ, צוות הטיפול ברפת אסף דגימות ביולוגיות של משטח האף מ-14 פרות עם סימני מחלה ושש ללא סימנים ושלח אותן במיכלים מתאימים. בקר הוצגו עם סימנים כגון עייפות, תיאבון מופחת, הפרשות נשימתיות מוגברות, טמפרטורות גבוהות (עד 40.6 מעלות צלזיוס או 105 מעלות פרנהייט), יציאות לא תקינות וייצור חלב מופחת. לא היו חתולים מתים, ציפורים או חיות בר מתות אחרות. מחלות הבקר היו בירידה בזמן איסוף הדגימות.
החוקרים ניתחו את דגימות הספוגיות ומילאו שאלונים למחרת. ב-28 במרץ הם ביקשו דגימות חלב נוספות כדי לקבוע אם הגורם האטיולוגי הוא מעיים. ב-1 באפריל הם השיגו משטחי פי הטבעת והאף מ-10 פרות סימפטומטיות אחרות; החוקרים קיבלו אותם יומיים לאחר מכן.
החוקרים השיגו 40 דגימות מ-30 פרות, מתוכן 24 חולות ואילו שש היו בריאות. טווח הגילאים של הבקר שנדגם היה 2.3 עד 7.10 שנים. צוות החווה צפה במחלות בקר מ-6 במרץ ואילך. בין ה-10 ל-12 במרץ, יותר מ-4.8% מהפרות הופיעו עם תסמינים קליניים דמויי שפעת ואושפזו לקבלת טיפול.
מספר עובדים הציגו גם סימנים דמויי שפעת ולא יכלו לעבוד בין ה-4 ל-6 במרץ. עם זאת, לא היו אשפוזים, דלקות הלחמית או מחלות קשות בקרב העובדים. עובדת בטיפול יולדות קיבלה טיפול מקומי בסימנים הדומים לשפעת; שני חולבים פיתחו גם סימנים דמויי שפעת ונשארו בבית. החוקרים ביצעו ניתוחים פילוגנטיים כדי להשוות זיהומים ויראליים קשורים באמצעות היוזמה העולמית לשיתוף כל נתוני השפעת (GISAID) ונתוני GenBank ושמונה מקטעים גנטיים ויראליים.
תוצאות
ספוגיות בקר מרובות הראו ממצאים מולקולריים של זיהום H5 IAV. אף אחת מ-20 דגימות הבקר הראשוניות לא הראתה נוכחות של וירוס קורונה, אדנו-וירוס, נגיף שפעת D או נוכחות אנטרו-וירוס. מבין הדגימות, שלוש (פרה אחת חולה ושתי פרות בריאות) הציגו ממצאים מולקולריים המעידים על זיהום ויראלי Pneumoviridae או Paramyxoviridae.
ספוגיות מרובות ב-Vero E6, MDCK ו-MDBK הראו גם ממצאים מולקולריים של זיהום H5 IAV. ניתוח אזורי מחשוף HA מולקולרי הצביע על פתוגניות ויראלית גבוהה. רצף הדור הבא (NGS) תמך בתוצאות; דגימה אחת בתרבית תא שהתקבלה מחלל האף של בקר סיפקה גנום שלם (H5N1), שאושר כ-HPAI של 2.3.4.4b clade.
ניתוחים פילוגנטיים הראו כי שמונת המקטעים הגנטיים של הנגיף דומים ל-13 וירוסים מהקלייד האפיזוטי בטקסס. לזן H5N1 היו מספר מוטציות חדשות בהשוואה לפתוגנים ויראליים קשורים. המוטציה PB2-M631L משפרת את היכולת הנגיפית של H5N1 להתרבות בבני אדם באמצעות פעילות מוגברת של אנזים פולימראז. ממצאי NGS הצביעו על כך שהפרה החולה עם ספוגיות אף נבדקה חיובית ל-Pneumoviridae או Paramyxoviridae, שהכילו וירוס ויראלי בקר (BVDV), גורם מחלה סביר.
מסקנות
המחקר מזהה את נגיף הקליד H5N1 2.3.4.4b כגורם האטיולוגי למגיפת הבקר בטקסס. חקירות פתוגניות במודלים של בעלי חיים יכולים לשפר את ההבנה שלנו לגבי וירוסים כאלה. החוקרים זיהו H5N1 בפרות סימפטומטיות ללא זיהומים נגיפיים אחרים. השכיחות הגבוהה יותר של HPAI H5N1 בספוגיות אף מאשר בספוגיות פי הטבעת הצביעה על העברה נשימתית של H5N1 בקרב פרות.
תוצאות ה-NGS חשפו נוכחות של BVDV בספוגיות אף מפרה חולה אחת ושתי פרות בריאות. BVDVs גורמים לעתים קרובות לזיהומים קלים בדרכי הנשימה בחוות בקר; לפיכך, ייתכן שנוכחותם אינה מסבירה מחלת פרות חלב. הגנום H5N1 שהתגלה בדגימות האף של פרה דומה לזנים של בקר, עובד משק וציפורים שנפטרו, מה שמעיד על מגיפה מרובת מינים בטקסס. נדרש מחקר נוסף כדי לבסס נתיבי העברה, הדורשים שיתוף פעולה בין-תחומי ואסטרטגיית בריאות אחת.
