Naukowcy z Cummings School of Veterinary Medicine na Uniwersytecie Tufts odkryli, że wybuch wysoce zjadliwej ptasiej grypy (HPAI) był związany ze śmiercią ponad 330 fok szarych i portowych w Nowej Anglii wzdłuż wybrzeża północnego Atlantyku w czerwcu i lipcu 2022 r. epidemia była związana z falą ptasiej grypy u ptaków w regionie.
Badanie zostało opublikowane 15 marca w czasopiśmie Emerging Infectious Disease.
HPAI jest bardziej znana jako ptasia grypa, a szczep H5N1 jest odpowiedzialny za około 60 milionów zgonów drobiu w Stanach Zjednoczonych od października 2020 r., przy podobnej liczbie przypadków w Europie. Wiadomo było, że wirus przeniósł się z ptaków na ssaki, takie jak norki, lisy, skunksy i niedźwiedzie, ale były to głównie małe, zlokalizowane zdarzenia. To badanie jest jednym z pierwszych, które bezpośrednio łączy HPAI ze śmiertelnością na większą skalę wśród dzikich ssaków.
Pierwsi współautorzy artykułu – wirusolog i starszy naukowiec Wendy Puryear oraz doktor habilitowany Kaitlin Sawatzki, którzy pracują w Runstadler Lab w Cummings School – od lat badają wirusy w fokach. Przypisują swoje odkrycia w nowym badaniu unikalnemu i solidnemu zbiorowi danych, który był możliwy dzięki współpracy z klinikami zajmującymi się dziką przyrodą oraz organizacjami rehabilitacyjnymi i reagowania w regionie, w szczególności z Tufts Wildlife Clinic i dyrektor Maureen Murray, V03, profesor kliniczny w Cummings Szkoła i autor na papierze.
„Mamy lepszą rozdzielczość i większą szczegółowość tego wirusa niż wcześniej, ponieważ byliśmy w stanie go zsekwencjonować i wykryć zmiany niemal w czasie rzeczywistym” – powiedział Puryear. „I mamy pary próbek, czasem dosłownie od ptaka i foki na tej samej plaży”.
Klinika prowadzi obserwację ptasiej grypy u ptaków i niektórych ssaków od stycznia 2022 r., krótko po tym, jak ten szczep ptasiej grypy odbył transatlantycką podróż z Europy do Stanów Zjednoczonych. co najmniej trzy szczepy, które przekroczyły Atlantyk i były świadkami ciągłych fal infekcji u ptaków.
Jednocześnie, we współpracy z siecią Greater Atlantic Region Marine Mammal Stranding Network NOAA, byli w stanie zbadać prawie wszystkie foki, które przeszły przez sieć, niezależnie od tego, czy zwierzę wyglądało na chore. Sieć wyrzucona na brzeg składa się z ekspertów ze stanowych i federalnych agencji zajmujących się dziką przyrodą i rybołówstwem, ośrodków rehabilitacji i reagowania non-profit, akwariów i instytucji akademickich, które reagują na wyrzucenie na brzeg.
„Ze względu na dane genetyczne, które zebraliśmy, jako pierwsi zobaczyliśmy szczep wirusa, który jest unikalny dla Nowej Anglii. Zestaw danych pozwoli nam bardziej sensownie odpowiedzieć na pytania, które zwierzęta przenoszą wirusa na które zwierzęta i jak wirus się zmienia” – powiedział Sawatzki.
Jak przenoszona jest HPAI
Oprócz drobiu wirus H5N1 miał również ogromny wpływ na dzikie ptactwo, zwłaszcza ptaki morskie. Wiele miejsc na całym świecie doświadczyło dużych wymierań, na przykład niedawno w Peru, gdzie wirus zabił 60 000 pelikanów, pingwinów i mew.
Naukowcy odkryli, że w czasie, gdy w Nowej Anglii doszło do śmiertelności fok, wirus szczególnie mocno uderzał w mewy. Istnieje wiele sposobów, w jakie mewy i inne ptaki mogą przenosić wirusa na foki, powiedzieli. Foki i ptaki morskie to zwierzęta przybrzeżne żyjące na tych samych obszarach, które mają kontakt środowiskowy, jeśli nie bezpośredni, ponieważ dzielą tę samą wodę i linię brzegową. Foka może zarazić się wirusem, jeśli wejdzie w kontakt z odchodami chorego ptaka lub wodą zanieczyszczoną tymi odchodami, lub jeśli poluje na zarażonego ptaka.
Przyjęta wiedza jest taka, że H5N1 jest prawie w 100% śmiertelny dla ptaków domowych i dzikich innych niż ptactwo wodne, i to samo dotyczy rozprzestrzeniania się wirusa u dzikich ssaków. Wszystkie foki, które uzyskały wynik pozytywny na obecność HPAI, były martwe w momencie pobierania próbek lub padły wkrótce potem. Żadne ze zwierząt, które uzyskały wynik pozytywny, nie wyzdrowiało. Jednak możliwe jest, że niektóre bezobjawowe lub wyleczone przypadki nigdy nie trafiły do osieroconych sieci.
Oprócz przypadku śmiertelności fok w Nowej Anglii, kiedy po raz pierwszy wykryto H5N1 u dzikich ssaków morskich, inne miejsca straciły ssaki morskie z powodu wirusa. Peru ogłosiło, że z powodu wirusa zmarło około 3500 lwów morskich, Kanada zgłosiła przypadek śmiertelności fok wzdłuż ujścia rzeki św. Wawrzyńca, a według doniesień prasowych z Rosji miało miejsce podobne zdarzenie z fokami w Morzu Kaspijskim.
Przedmiotem gorących dyskusji wśród naukowców jest to, czy doszło do przenoszenia HPAI między ssakami między fokami.
„Nie jest zaskakujące, że możesz mieć transmisję między fokami, ponieważ zdarzyło się to w przypadku nisko zjadliwej ptasiej grypy” – powiedział Puryear. „Jednak nie możemy definitywnie stwierdzić, czy doszło do przeniesienia HPAI ze ssaka na ssak”.
„Aby uzyskać mocne dowody na przenoszenie się wirusa ze ssaka na ssaka, potrzebne są dwie rzeczy: wiele zarażonych zwierząt i czas” – wyjaśnił Sawatzki. „Czas na mutację wirusa i czas na przeniesienie zmutowanego wirusa do innej foki. Gdy wirus nabywa mutacji, możemy zobaczyć wspólne mutacje w sekwencjach, które są specyficzne tylko dla ssaków i których nie widziano w ptaka wcześniej. Mieliśmy liczby, ale ta epidemia nie trwała wystarczająco długo, aby dostarczyć dowodów na przenoszenie się z foki na fokę.
Zespół badawczy znalazł dowody na to, że wirus zmutował w niewielkiej liczbie fok. Ale na szczęście nie widzieli przypadku ptasiej grypy u fok wzdłuż wybrzeża Atlantyku od końca zeszłego lata. Jednak dla fok pospolitych i szarych wkrótce rozpocznie się sezon pozostawienia ich na mieliźnie, więc przygotowują się na to, co może się wydarzyć.
Zapobieganie i ryzyko dla ludzi
Według Centrum Kontroli i Zapobiegania Chorobom ryzyko dla społeczeństwa pozostaje niskie. Od grudnia 2021 r. na całym świecie zgłoszono mniej niż 10 przypadków H5N1 u ludzi, przy czym przypadki te wystąpiły u osób mających bezpośredni kontakt z zakażonym drobiem. Nie ma udokumentowanych przypadków przenoszenia tego wariantu na ludzi.
Istnieje jednak możliwość, że może stać się większym problemem dla zdrowia ludzkiego. Ptasia grypa pojawiła się w 1996 r., a według Światowej Organizacji Zdrowia od 2003 r. na całym świecie zgłoszono 868 przypadków zakażenia ludzi wirusem H5N1. Spośród nich 457 było śmiertelnych, co stanowi około 50% śmiertelności.
„I dlatego ludzie się tym denerwują” – powiedział Puryear.
Dostępna jest jednodawkowa szczepionka dla drobiu, ale obecnie nie jest ona podawana na dużą skalę – częściowo ze względu na koszty i logistykę, a częściowo z powodu obaw, że może to utrudnić przyszły nadzór nad wirusem. Niewiele można zrobić, jeśli chodzi o reagowanie na wirusa dla dzikich zwierząt, szczególnie biorąc pod uwagę skalę, w jakiej występuje infekcja.
Naukowcy stwierdzili, że bezpieczeństwo biologiczne jest ważne w ograniczaniu sposobów rozprzestrzeniania się wirusa między gatunkami i w ich obrębie. Na przykład dzikie ptactwo powinno być oddzielone od ptaków domowych, takich jak kury przydomowe. Ponadto dokładna i terminowa obserwacja zwierząt domowych i dzikich jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób wirus ewoluuje, aby przygotować najlepsze możliwe szczepionki i metody leczenia.
Cytat: Badania przedstawione w tym artykule były wspierane przez Narodowy Instytut Alergii i Chorób Zakaźnych National Institutes of Health w ramach nagrody 75N93021C00014. Pełne informacje na temat autorów, fundatorów i konfliktów interesów są dostępne w opublikowanym artykule.