במחקר שפורסם לאחרונה ב- bioRxiv שרת preprint*, חוקרים השתמשו בהיסטוכימיה של לקטין כדי להעריך את הביטוי באתרו של קולטני שפעת A (IAV) במערכת הנשימה של הבקר, במוח ובבלוטות החלב.
מחקר: קולטני נגיף שפעת העופות והאנושיים A סיאלית (SA)-α2,3 ו-SA-α2,6 מתבטאים באופן נרחב בבלוטת החלב של בקר. קרדיט תמונה: אריה ואן דר וולף / Shutterstock
*הודעה חשובה: bioRxiv מפרסם דוחות מדעיים ראשוניים שאינם נבדקים על ידי עמיתים, ולכן אין לראות בהם מכריעים, מנחים פרקטיקה קלינית/התנהגות הקשורה לבריאות, או להתייחס אליהם כאל מידע מבוסס.
רקע כללי
מגפת IAV (HPIAV) פתוגנית מאוד התגלתה בפרות חולבות של ארצות הברית (ארה"ב), מין מארח IAV ביתי לא ידוע יחסית. IAV הוא נגיף חומצה ריבונוקלאית (RNA) בעל חוש שלילי, חד-גדילי שלא גרם לזיהום נרחב בבקר. בקר חסין בעיקר ל-IAV אך פגיע לנגיפים של שפעת C ו-D.
עם זאת, נגיף שפעת העופות הפתוגני ביותר (HPAIV) H5N1 התגלה בטקסס והתפשט במהירות ליותר מ-40 עדרים בשמונה מדינות בארה"ב. אינדיקטורים קליניים כוללים ירידה פתאומית בייצור החלב, דלקת בשד, סימני נשימה מתונים ותסמינים נוירולוגיים נעדרים ביונקים אחרים הנגועים בנגיפים 2.3.4.4b.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים בחנו את ביטוי הקולטן ל-IAV באתרו בבלוטות החלב של הבקר, בדרכי הנשימה ובמוח הגדול, הנחשבים פחות פגיעים לזיהומי IAV.
החוקרים השיגו דגימות של קנה הנשימה והריאה משני עגלי בקר בני חודשיים, שאחד מהם סבל מדלקת קנה נשימה חמורה. הם אספו את הרקמות במהלך נתיחות רגילות מחולים קליניים שונים במחלקה וטרינרית לפתולוגיה של אוניברסיטת קופנהגן בדנמרק. הם השיגו שתי בלוטות חלב ללא מחלות מפרה מיניקה (בת ארבע). הם מצאו דגימות מוחיות מעגל בקר בן חמישה חודשים ומפרה חולבת בת 2.5.
הרקמות שהתקבלו נקבעו עם פורמלין, הוטמעו בפרפין וחתכו לפרוסות של 4.0 עד 5.0 מיקרון. חוקרים העריכו את קיומם של קולטני IAV בריאות הפרה, במוח ובבלוטות החלב. הצוות זיהה את הקולטן האנושי (חומצה סיאלית (SA)-α2,6)) באמצעות סמבוקוס ניגרה לקטין (SNA), קולטן העוף (SA-α2,3-Gal-β1,4) עם Maackia amurensis לקטין I (MAA-I), וקולטן הברווז (SA-α2,3-Gal-β1,3) עם Maackia amurensis לקטין II (MAA-II).
החוקרים חקרו את קנה הנשימה, הסימפונות, הסימפונות, המכתשים וקליפת המוח של עגלי בקר ופרות חולבות, ואת המכתשים והצינורות של בלוטות החלב. הם ביצעו היסטוכימיה של לקטינים כדי לזהות MAA-2 (B-1265-1), SA-α2,6 ו-SA-α2,3. הם העריכו את עוצמת הצביעה של הקולטנים בהתבסס על נוכחותם בתאים שכן לא נראתה צביעה, 1.0: קיים בפחות מ-50% מהתאים שנבדקו, ו-2.0: קיים ביותר מ-50% מהתאים.
תוצאות
חוקרים הבחינו כי קולטני IAV מתבטאים בדרגות שונות בבלוטות החלב, מערכת הנשימה והמוח של בקר ובקר לחלב. הם הבחינו בביטוי גבוה של קולטני IAV של ברווז ובאדם בבלוטת החלב של בקר, אך קולטן העוף שלט בדרכי הנשימה. קולטני IAV היו בשפע מתון בנוירונים במוח.
קולטני האדם והברווז היו מפוזרים באופן נרחב בתאי המכתש של בלוטת החלב, אך לא בצינורות. במערכת הריאות זיהו החוקרים את כל הקולטנים בתאי גביע קנה הנשימה; עם זאת, היו פחות תאים המבטאים קולטן IAV אנושיים. הקולטן ל-IAV של עוף נמצא אך ורק על משטחי תאי אפיתל מסוג ריצות בעגל ללא גירוי בקנה הנשימה. החוקרים מצאו רק קולטנים של ברווז ועוף בתוך עגל הבקר. תאי אנדותל ואריתרוציטים של בקר הראו קולטנים של עוף ואדם מוכתמים בצורה חיובית.
קולטן ה-IAV של עוף התבטא על אפיתל הנשימה בדרכי הנשימה העליונות ובחלק העליון של דרכי הנשימה התחתונה, בעוד שהקולטנים של האדם והברווז לא באו או באו לידי ביטוי רק חלקית. הממצא סותר נתונים של פרטים וחזירים, מה שמצביע על עמידה גבוהה של בקר ל-IAV כאשר הם נחשפים דרך הנשימה.
קולטני אדם וברווז היו בשפע בבלוטות החלב, שחסרו בהן קולטני עוף. זה מצביע על כך שהעומס הנגיפי המוגבר בחלב שהושג מפרות נגועות ב- HPAI H5N1 נבע משכפול ויראלי באתרים מקומיים. קולטן ה-IAV של העופות מצוי בשפע גם בתאי הלחמית והקרנית האנושיים, וזו הסיבה שדלקת הלחמית היא הביטוי הקליני השכיח ביותר באדם הנגוע בפרות חולבות מטקסס. היעדר קולטנים של ברווז, עוף או אנושי בצינורות בלוטות החלב הופך את הטיפול בזיהומים עולים בבלוטות החלב למאתגרים יותר. החוקרים ציינו ביטוי מוגבל של קולטן במוח של בקר, מה שמצביע על כך שלפרות הנגועים ב-IAV הפתוגניים לא היו תסמינים נוירולוגיים.
המחקר הראה כי כמויות גבוהות של נגיף H5N1 בחלב בקר נגוע קשורות לבקר, מה שמצביע על כך שהם מקור פוטנציאלי ל-IAVs חדשים. מנגנון ההעברה והפתופיזיולוגיה של H5N1 בפרות אינם ידועים, וכך גם רמות הווירמיה בפרות נגועות ב-HPAIV. המחקר גם שופך אור על קולטני מארח IAV בבקר, עם ביטוי קולטן של ברווז בבלוטות החלב בהתאם לזיהומים נפוצים בארצות הברית. נוכחות של קולטנים לבני אדם ולעופות בבלוטות החלב מעידה על רגישות לנגיפים ממוצא חזירים, אנושיים ועופות. נדרש מחקר נוסף כדי לשפר את ההבנה של הפתולוגיה והאפידמיולוגיה של זיהומי IAV בבקר ובעלי גירה אחרים.
1/ חדש #H5N1 הדפסה מראש ⬆️ רמת האיום להתפרצות המתמשכת בפרות חולבות.
חוקרים גילו שבלוטות החלב של פרה מכילות את אותו סוג של קולטני שפעת מעורבים כמו אצל חזירים.
תערובת זו של קולטנים היא הסיבה שמדענים מכנים חזירים "מעבדות אבולוציוניות להחלפת מארח שפעת". pic.twitter.com/N1dBKEn2W0
– סם סקרפינו (@svscarpino) 6 במאי 2024
*הודעה חשובה: bioRxiv מפרסם דוחות מדעיים ראשוניים שאינם נבדקים על ידי עמיתים, ולכן אין לראות בהם מכריעים, מנחים פרקטיקה קלינית/התנהגות הקשורה לבריאות, או להתייחס אליהם כאל מידע מבוסס.
