במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת טֶבַע, מדענים בארצות הברית מדווחים על זליגה של נגיף שפעת העופות הפתוגנית ביותר (HPAI) H5N1 בבקר על פני מספר אזורים של ארצות הברית (ארה"ב). הם מתעדים עוד את התוצאות הסימפטומטיות המפורטות של המחלה שנוצרה באוכלוסיות בקר אלה. לבסוף, הם משתמשים בגישה רב-תחומית המשלבת ניתוחים אפידמיולוגיים וגנומיים כדי להדגיש כי האבולוציה של הנגיף מעניקה את היכולת לאפשר לא רק העברת פרה לפרה, אלא גם זליגה יעילה רב-כיוונית בין מינים, מדביקה ציפורים, חתולי בית ואפילו דביבון ב קרבה לבהמות חולה.
מחקר: השתפכות של נגיף שפעת העופות H5N1 פתוגנית במיוחד לבקר לחלב. קרדיט תמונה: Studio Romantic / Shutterstock
רקע כללי
נגיף שפעת A (IAV) H5Nx הוא נגיף שפעת עופות פתוגנית ביותר (HPAI) הגורם למחלות נשימתיות נפוצות ומוות לאחר מכן באוכלוסיות ציפורים ברחבי אפריקה, אסיה, אירופה ולאחרונה צפון אמריקה. התגלתה לראשונה בסין בשנת 1996, המכונה בשפה הרווחת 'שפעת העופות' התפתחה מאז לשמונה קלידים ושלושה תת-סוגים של נוירמינידאז, כאשר תת-הסוג H5N1 2.3.4.4b הוא הנציג הנפוץ והרלוונטי ביותר מבחינה אפידמיולוגית.
HPAI H5N1 מדאיג, בהתחשב בפוטנציאל הגלישה שלו (הדבקות בין מינים). דווח שהוא מועבר מאוכלוסיות עופות נגועות לעופות בר (2002), יונקים (מבויתים ופראיים), ואפילו בני אדם (2003). ארגון הבריאות העולמי (WHO) תיעד 860 זיהומים בבני אדם ויותר מ-430 מקרי מוות מאז 2003 (שיעור תמותה ~52.8%).
הנגיף מהווה איומים משמעותיים על האקולוגיה, הכלכלה ובריאות הציבור, לאחר שגבה יותר מ-90 מיליון חיי ציפורים בארצות הברית (ארה"ב) בלבד. אירוע התחלואה האחרון הקשור ל-H5N1 היה זה של בקר לחלב ברחבי טקסס (TX), ניו מקסיקו (NM), קנזס (KS) ואוהיו (OH) בין ינואר למרץ 2024. הבנת היסודות האפידמיולוגיים והגנומיים של אירוע זה עשוי לאפשר לחוקרים להבהיר את האטיולוגיה (המקור) של המחלה ולהתכונן להתפרצויות עתידיות.
נגיף שפעת A (H5N1/שפעת עופות) חלקיקי וירוס שפעת A (H5N1/שפעת עופות) (עגולים וצורת מוט; אדום וצהוב). קומפוזיציה יצירתית וצביעה/אפקטים על ידי NIAID; תמונת מיקרוגרפי אלקטרונים שידור היא באדיבות CDC. קנה המידה השתנה/לא לקנה מידה. קרדיט: CDC ו-NIAID
לגבי המחקר
המחקר הנוכחי מתעד את אירוע התחלואה בינואר עד מרץ 2024 בבקר אמריקאי ברחבי TX והמדינות השכנות לה. הוא משתמש בגישה רב-תחומית מפורטת המשלבת חקירות קליניות, אפידמיולוגיות ופילוגנומיות כדי להבהיר את הפתופיזיולוגיה של הנגיף ואת היסודות הגנטיים של פוטנציאל הגלישה שלו.
חוקרים השיגו לראשונה דגימות להערכה המרפאה-אפידמיולוגית מתשע חוות ברחבי מדינות מושפעות – TX (5 חוות), NM (2), KS (1) ו-OH (1). יש לציין כי החווה הבודדת ב-OH הושפעה בעקבות הכנסת בקר (המניח שהוא בריא) מחוות TX שנפגעה הראשונה.
איסוף הנתונים כלל ספוגיות אף, חלב, דם buffy coats וסרום (n=331). דגימות אלו עברו בזמן אמת תגובת שרשרת פולימראז הפוכה (rRT-PCR) ורצף מטאנומי ויראלי. בנוסף, רקמות מציפורים (גרגרי זנב גדול, יוני סלע) ויונקים (חתולים ודביבונים) שנמצאו מתים בחוות נגועות עברו ניתוח rRT-PCR.
חקירות נשירת וירוסים נערכו כדי להבהיר את המקור ומשך ההעברה הנגיפית לאחר זיהומים ראשוניים. רקמות שנכרתו מפרות, ציפורים מתות ויונקים עברו בדיקות היסטולוגיות. לבסוף, נערכו ניתוחים פילוגנומיים כדי לבודד את המקור האטיולוגי של הזן הנגיפי ואת היסודות הגנטיים של הזליגה המשמעותית שלו.
ממצאי המחקר
מחקרים קליניים-אפידמיולוגיים גילו תסמיני מחלה מרובים בבקר, בעיקר ירידה בצריכת מזון, מצוקה קלה בנשימה, מופחת זמן ההרהור, עייפות, התייבשות, צואה לא תקינה וייצור חלב לא תקין (20-100% ירידה בכמות, צבע צהוב ועקביות עבה ). התסמינים נמשכו 5-14 ימים. עם זאת, ייצור החלב נותר מופחת עד ארבעה שבועות.
כל דגימות ה-rRT-PCR שנחקרו זיהו בצורה חיובית עומס ויראלי, אך נשירת הנגיף הייתה הגבוהה ביותר והתגלתה בתדירות הגבוהה ביותר בדגימות חלב וברקמת בלוטת החלב. יש לציין, בעוד שחקירות משך נגיף הנגיף זיהו עומס נגיפי בדגימות חלב בימים 3, 16 ו-31 לאחר ההדבקה, נשירת וירוסים זיהומיות נצפתה רק ביום 3.
"בדיקה היסטולוגית של רקמות מפרות חולבות מושפעות גילתה שינויים ניכרים המורכבים מדלקת שד נויטרופלית ולימפופלסמטית עם חיסום בולט של ארכיטקטורת בלוטות טובולאוצינר שהיו מלאות בנויטרופילים מעורבבים בפסולת תאים באונות מרובות בבלוטת החלב. השינויים ההיסטולוגיים הבולטים ביותר בקטלוגים הרקמות היו מורכבות מדלקת מנינגו-אנצפליטיס לימפוהיסטיוציטית קלה עד בינונית עם אזורים מולטי-פוקאליים של נמק פרנכימי ונוירוני."
ניתוח פילוגנומי גילה שכל הרצפים הויראליים ששוחזרו מיושרים עם תת-זן מונופילטי חדש של H5N1 המכונה B3.13, שהתגלה לראשונה באווז קנדה בוויומינג (25 בינואר 2024). שושלת זו הייתה קשורה באופן הדוק ביותר לרצף שהתקבל מבואש שנפטר ב-NM (23 בפברואר 2024). הדמיון בין גנומים נגיפיים מחוות שנחקרו מדגיש את זרימת הדם וההדבקות בין תושביהם, ככל הנראה בשל הובלה והכנסת בעלי חיים בין חוות אלו.
מסקנות
המחקר הנוכחי מדגיש את הפוטנציאל של זליגה נגיפית של H5N1 וזיהום צולב במארחים של עופות ויונקים בחוות בארה"ב. בלוטת החלב הודגשה כאזור עם השכפול הנגיפי הגבוה ביותר, כאשר חלב נגוע מייצג את נתיב ההעברה הסביר ביותר. תת-הזן החדש (B3.13) שזוהה כאן מדאיג בהתחשב בפוטנציאל הגלישה שלו (לאוכלוסיות ציפורי בית ופראי ואפילו יונקים אחרים – חתולים ודביבונים).
בעוד שלא דווח על זיהומים אנושיים מחוות תחת מחקר, זיהומים קלים דווחו במהלך המחקר מחוות אחרות בקרבת אזור המחקר, מה שהדגיש את הפוטנציאל הזואונוטי של הנגיף ואת הפוטנציאל למגיפה אנושית.
אמצעי הגנה
על פי הנחיות ה-CDC, חיוני ללבוש את ציוד המגן האישי המומלץ (PPE) כאשר עובדים ישירות או צמודים עם בעלי חיים חולים או מתים, כגון צואת בעלי חיים, פסולת, חלב גולמי וחומרים אחרים שעלולים להידבק בנגיף. ה-PPE המומלץ כולל סרבל עמיד בפני נוזלים, סינר עמיד למים, מכונת הנשמה מאושרת של NIOSH (למשל, N95), משקפי בטיחות לא מאווררים או מאווררים בעקיפין או מגן פנים, כיסוי ראש או כיסוי שיער, כפפות ומגפיים.
נהלים נכונים להלבשה והסרה של PPE, כגון שטיפת ידיים לפני ואחרי השימוש ב-PPE וחיטוי PPE לשימוש חוזר לאחר כל שימוש, חיוניים. בנוסף, מומלץ להתקלח בתום משמרת העבודה, להשאיר את כל הבגדים והציוד המזוהמים בעבודה, ולצפות בתסמינים של מחלה במשך עשרה ימים לאחר עבודה עם בעלי חיים או חומרים שעלולים להיות חולים.
חָדָשׁ @טֶבַע
זליגה של שפעת העופות לבקר H5N1, חקירה של התפרצות ב-9 חוות https://t.co/6CwASFSlZT
עדויות להעברה יעילה ומתמשכת של יונק ליונק הן חסרות תקדים
– רצפי DNA של העברה "מדגישים את היכולת של הנגיף… pic.twitter.com/me7MUMSYOT— אריק טופול (@EricTopol) 24 ביולי 2024
