במאמר שפורסם לאחרונה בכתב העת מחלות זיהומיות מתעוררות, חוקרי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן חוקרים ומתארים את התמותה החריגה של קבוצה של אפור (Halichoerus grypus) ונמל (פוקה ויטולינה) כלבי ים נגועים בזן פתוגני מאוד (קלייד 2.3.4.4b) של נגיף שפעת העופות (HPAI) A (H5N1). אירוע התמותה זוהה בשפך סנט לורנס, קוויבק, קנדה, וכלל 15 כלבי ים מתים, אשר נתיחה אישרה שנכנעו לזיהום הנגיפי.
מחקר: התפרצות של נגיף שפעת העופות A(H5N1) פתוגנית במיוחד בכלבי ים, שפך סנט לורנס, קוויבק, קנדה. קרדיט תמונה: davemhuntphotography / Shutterstock
החוקרים ערכו בדיקות מפורטות שלאחר המוות של פגרי כלבי הים, ולאחר מכן, ריצוף מולקולרי, ובכך חשפו שהמקורות הפילוגנטיים ותתי-הסוגים של שושלת ה-H5N1 היו או אסייתית בלבד או שילוב (מבחר מחדש) של אירו-אסיה עם קבוצות גנום של צפון אמריקה. הנוכחות במקביל של מספר רב של פגרי עופות ים נגועים ב- HPAI H5N1 באתרי הובלה של כלבי ים מעידה על כך שאירוע זה מייצג אירוע קפיצה מארח מעופות לכלבי ים, מה שמעלה חששות לגבי הקמת מאגר ויראלי של יונקים ימיים למחלה קטלנית זו. גרוע מכך, הפוטנציאל האפידמיולוגי של זליגה זואונוטית לבני אדם ולטסים אחרים של יונקים.
היסטוריה קצרה של שפעת העופות ביונקים ימיים
H5N1 הוא תת-סוג של נגיף השפעת A (IAV) שמדביק לעתים קרובות עופות (הן אוכלוסיות בר והן אוכלוסיות חקלאיות) ולאחרונה נמצא כי הוא זולג לפרות ובעלי חיים אחרים החיים בסמוך לעופות הנגועים הללו. הנגיף התגלה לראשונה בעופות חקלאיים בדרום סין בשנת 1996, הנגיף הוא פתוגן המתפתח במהירות, שמאז נצפה מדביק באופן ספורדי יונקים ימיים, לרוב ציפורי פיני כמו פוקה ויטולינה (כלבי ים) ו Halichoerus grypus (חותמות אפור), בארצות הברית ובאירופה.
למרות שזיהומים ביונקים, במיוחד עם זני נגיף שפעת עופות גבוהה-פתוגנית (HPAI), הם נדירים, מספר גדל והולך של ספרות מצביע על עלייה בשכיחות המחלה. זה מדגיש את הצורך באמצעי מניעה כדי להגביל את ההעברה, ובכך למנוע מגיפה אנושית עתידית פוטנציאלית. מחקר שמטרתו לאפיין זנים ויראליים במחזור מצביע על מקור של וריאציות עופות שעבר מוטציה מאז, ומאפשר לה לעבור בין מינים למארחים של יונקים מעופות פרא מים, שחלקם נושאים את המחלה על פני שטחים נרחבים של גיאוגרפיה במהלך נדידת החורף השנתית שלהם.
"נראה שכלבי ים נמלים רגישים במיוחד לזיהומי IAV, וגורמים כמו מגע קרוב עם עופות בר והתאמת יונקים של תת-סוגי הנגיף הוצעו כמניעים בהקמת מאגר פוטנציאלי של IAV ביונקים ימיים".
קליפת HPAI H5N1 המזוהה האחרונה קיבלה את השם '2.3.4.4b A/goose/Guangdong/1/1996 (Gs/GD)' כאשר הקורבן המאושר הראשון שלו בחוף האוקיינוס האטלנטי בצפון אמריקה התגלה כגופת שחף צוואה שנמצאה בנובמבר 2021 ב- מזרח קנדה. באופן מדאיג, בעקבות גילויו, נצפתה שהנגיף מתפשט במהירות ברחבי צפון אמריקה, אפילו מתאחד עם זני IAV ילידים אמריקאים, מגביר את ההדבקות הצולבת של האחרונים וגורם לתמותה חסרת תקדים במארחי יונקים יבשתיים ועופות. יש לציין כי בקיץ 2022 נרשמה תמותה נרחבת של כלבי ים ואפורים ברחבי מזרח קוויבק, קנדה ומיין, ארה"ב.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, חוקרים מדווחים על זיהוי של H5N1 ביונקים ימיים בשפך סנט לורנס, קוויבק, קנדה. נתוני תקיעה למחקר התקבלו מרשת החירום של יונקים ימיים בקוויבק בין ה-1 באפריל ל-30 בספטמבר 2022. החוקרים ערכו בדיקה מפורטת שלאחר המוות (היסטופתולוגית) של 27 פגרי כלבי ים קפואים, מתוכם 15 (55.56%) נצפו נדבקו אנושות ב- HPAI H5N1. דגימות ספוגית אף ופי הטבעת מ-15 הפגרים המופשרים שהוגשו לנתיחה ושישה פגרים תקועים מאתר נחיתה של כלבי ים בשטח נאספו לצורך ניתוח RNA ופילוגנטי לאחר מכן.
ניתוחים פילוגנטיים בוצעו באמצעות תגובת שרשרת פולימראז עם שעתוק הפוכה (RT-PCR) להגברת RNA, ולאחר מכן הדור הבא של אוקספורד Nanopore והרכבת גנום. חיפוש דמיון BLAST שימש כדי לזהות את הקשר הגנטי בין דגימות H5N1 שהושגו באמצעות ספוגית ודגימות HPAI IAV מאופיינות בעבר ממאגרי מידע מקוונים של גנום שנאספו מציפורי בר בין אפריל לספטמבר 2022. לבסוף, בוצעו מבחני אימונוהיסטוכימיה לזיהוי אנטיגנים של HPAI IAV ב פגרי ציפור וכלבי ים נגועים.
מיקומים גיאוגרפיים של כלבי ים תקועים, מתים או חולים שנדבקו בנגיף שפעת העופות A(H5N1) פתוגנית מאוד במהלך התפרצות 2022 בשפך סנט לורנס, קוויבק, קנדה. מיקומם של כלבי ים (Phoca vitulina), כלבי ים אפורים (Halichoerus grypus) ושל שושלות H5N1 שזוהו מסומנים, כמו גם ההתפרצויות המתועדות במושבות אידר מצוי (Somateria mollissima). Inset מציג את מיקום המחקר במפה של מזרח קנדה, ומערב תיכון וצפון מזרח ארה"ב.
מחקר ממצאים ומסקנות
ממצאי נמק תיאוריים חשפו שינויים היסטולוגיים מהותיים, במיוחד דלקת כאבי פיברינו-סופרטיבית, דלקת נמק חריפה מרובה איברים ודלקת קרום המוח, שהאחרונה זוהתה בכל פגרי כלבי הים שהוגשו. נגעים היסטולוגיים אלה וחקירות מולקולריות קשורות אישרו כי התמותה של כלבי ים שנצפו נבעה מזיהומים ויראליים HAPI H5.
"כל כלבי הים הבוגרים הנגועים (n=9) היו נקבות, ול-6 היו עדויות ללידה לאחרונה (הנקה פעילה, קרני רחם אסימטריות ללא נוכחות של עובר, או שניהם). כלב הים האפור הבוגר הנגוע היה זכר. היו 3 זכרים ו-7 נקבות (ואחת לא ידועה) נגועים בני פחות משנה אחד מכלבי הים הנגועים נמצא חי עם עייפות עמוקה וסימנים נוירולוגיים.
הערכות וירולוגיות אישרו את נוכחותו של IAV H5 RNA והוציאו RNA H7 (H7 הוצע בעבר כאחראי לתמותה של יונקים ימיים שנצפתה). ניתוחים גנומיים גילו כי כל הבידודים שייכים לשושלת Gs/GD H5N1 clade 2.3.4.4b. בעוד שחמישה מתוך 16 כללו מבודדים המיושרים באופן בלעדי עם שושלת אירו-אסיה (המרמזת על זיהום חוצה אוקיאני ממקור עופות), 11 הנותרים הציגו אלמנטים צפון אמריקאים, והדגישו את המגמה המדאיגה של מבחר גנטי ויראלי מחדש.
לסיכום, מחקר זה מדגיש מוטציות ויראליות אחרונות המאפשרות כניסה ושכפול של נגיפי שפעת ממארחי העופות הקדומים שלהם לתאי יונקים. זה מעורר דאגה בשתי חזיתות משמעותיות – 1. שיונקים ימיים, כולל כלבי ים ולווייתנים, עשויים לייצג מאגר ויראלי עם קשיי ניהול אפידמיולוגיים משמעותיים, ו-2. המשך האבולוציה של H5N1 וזני HPAI IAV אחרים עשויים לייצג מגיפה אנושית קטלנית. בעתיד.
