Генетическое изменение повысило тяжесть птичьего гриппа при распространении в США
Ученые из Детской исследовательской больницы Сент-Джуд обнаружили, как текущий эпизоотический вирус птичьего гриппа H5N1 приобрел новые гены и большую вирулентность при распространении на запад. Исследователи показали, что птичий вирус может вызывать тяжелое инфицирование мозга у моделей млекопитающих, что заметно отличает его от предыдущих родственных штаммов.
Ученые генетически проследили экспансию вируса по континенту и его закрепление в популяциях диких водоплавающих птиц, чтобы понять его уникальность. Исследование опубликовано в Nature Communications.
"Мы не видели подобного вируса. За 24 года отслеживания этой конкретной линии гриппа H5N1 мы не наблюдали такой способности вызывать заболевание и одновременно сохраняться в популяциях диких птиц", — заявил автор исследования Ричард Уэбби.
При тестировании новых штаммов птичьего гриппа на способность вызывать заболевание у млекопитающих (на модели хорьков) была обнаружена неожиданно высокая патогенность.
"Некоторые из этих вирусов действительно опасны. В мозге инфицированных животных обнаруживается огромное количество вируса. Это отличительная черта, которую мы увидели у этих штаммов гриппа — повышенная патогенность связана с высокой вирусной нагрузкой в мозге. Это не первый случай обнаружения вирусов H5 в мозге, но это, вероятно, одни из самых вирулентных, которые мы изучали за 24 года наблюдений", — отметил Уэбби.
Предыдущие вирусы гриппа, вызывавшие тяжелые заболевания в Северной Америке, "выгорали" в основной популяции птиц-хозяев, и вспышки быстро заканчивались. Текущий штамм был обнаружен в высоких концентрациях у больных кур, но затем распространился на другие виды.
"Теперь это не просто куриный вирус. Он также инфицирует другие виды птиц и млекопитающих в США. Риск заражения для людей и других млекопитающих выше, чем когда-либо в Северной Америке. Мы никогда ранее не сталкивались с таким уровнем циркуляции высокопатогенных вирусов гриппа".
Низкий риск для людей (пока)
Хотя новые штаммы H5N1 демонстрируют большую способность вызывать заболевание у млекопитающих, чем ранние вирусы, ученые оценивают риск для людей как низкий. Это связано с тем, что вирус хорошо адаптирован для передачи между птицами, а не между млекопитающими.
"В целом, риск для людей все еще низок. Но этот риск, похоже, меняется, и эти вирусы делают то, чего мы раньше не видели у H5. Они проникли в популяцию диких птиц континента, реассортировали и сохраняются с течением времени. Сейчас существует много разных типов, и они очень опасны".
Несмотря на низкий риск распространения инфекции, исследование предполагает, что людям следует соблюдать осторожность при взаимодействии с дикой природой.
"Придется очень постараться, чтобы заразиться этим вирусом. Но если заражение произойдет, есть реальный шанс получить тяжелое заболевание. Людям просто нужно быть осторожными и помнить, что некоторые дикие животные потенциально являются носителями этих высокопатогенных вирусов".
Генетическое изменение усилило распространение и тяжесть
В прошлом сходные штаммы вирусов гриппа не вызывали столь тяжелых заболеваний и не становились широко распространенными в популяциях диких птиц. Поскольку новые штаммы нанесли гораздо больший ущерб, ученые искали причину отличий.
Группа идентифицировала прямого предка текущих штаммов, который распространился из Европы в Америку после приобретения другой версии вирусного белка нейраминидазы. Этот новый белок увеличил способность вируса передаваться между птицами. Затем он прибыл на восточное побережье Канады и попал в США.
Изучая вирус дальше, исследователи точно определили, какие вирусы (отличные от предыдущих) вызвали текущие вспышки. Они обнаружили, что после попадания в Северную Америку вирус быстро изменился, став более вирулентным. Он смешался с вирусами гриппа у североамериканских диких птиц, обменявшись несколькими генами.
Эта реассортация генов имела два эффекта:
- Вирус, по-видимому, стал еще более адаптированным к популяции птиц, инфицируя многие различные их виды, включая нетипичных хозяев, таких как канюки и орлы, которые обычно не болеют гриппом.
- Вирус приобрел свойства, вызывающие тяжелое заболевание.
"Удивительно, что всего несколько событий реассортации изменили способность этих вирусов вызывать заболевание в наших моделях. И эти события породили множество различных генотипов в результате смешения. Затем эти вирусы распространились и теперь закрепились в популяции диких птиц Северной Америки".
Группа Уэбби и другие ученые продолжают мониторинг продолжающейся пандемии птичьего гриппа в мире, чтобы оценить его постоянно развивающийся риск как для людей, так и для птиц.