В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Emerging Infectious Diseases ученые сравнили репликацию вируса и иммунные реакции в органоидах легких человека (hLO), инфицированных высокопатогенными вирусами птичьего гриппа A (HPAI) подтипа H5N1.
В Северной Америке вирусы HPAI H5N1 клады 2.3.4.4b циркулируют среди птиц с 2021 года, а также были обнаружены у млекопитающих, в том числе у необычных хозяев, таких как домашний молочный скот. Широкий круг хозяев вызывает новые опасения: вирусы HPAI H5N1 клады 2.3.4.4b заразили беспрецедентное количество млекопитающих-хозяев, включая молочный скот, что указывает на потенциальную возможность дальнейшего распространения на людей.
В 2024 году вирус HPAI H5N1 clade 2.3.4.4b был обнаружен у крупного рогатого скота, который распространился на стада в 16 штатах по всей территории Соединенных Штатов. Передача вирусов clade 2.3.4.4b вызвала серьезную обеспокоенность по поводу их распространения на людей. По состоянию на 6 января 2025 года в США подтверждено 66 случаев заражения вирусом HPAI H5N1, многие из которых были связаны с воздействием крупного рогатого скота. Тем не менее, недавние вспышки привели к выявлению случаев заражения людей, связанных с домашней птицей.
Кроме того, вирус, выделенный от работника молочной фермы в Техасе, был тесно связан с вирусами крупного рогатого скота, что позволяет предположить, что это, вероятно, было следствием прямой передачи от коровы к человеку. Зарегистрированные симптомы в этих случаях варьировались от легкого респираторного заболевания до конъюнктивита, и был зарегистрирован только один смертельный исход, что резко контрастирует с 50%-ным уровнем смертности, связанным с историческими инфекциями HPAI H5N1.
В настоящем исследовании ученые оценили репликацию вируса, иммунные реакции и выживаемость клеток в альвеолярном эпителии человека, инфицированном историческими и современными вирусами HPAI H5N1. Сначала клетки альвеолярного типа 2 (AT2) из взрослых hLO, полученных из стволовых клеток, и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученных из легочных органоидов человека (ihLO), были инфицированы тремя изолятами HPAI H5N1. К ним относятся современные изоляты от крупного рогатого скота (A/bovine/Ohio/B24OSU-342/2024) и людей (A/Texas/37/2024), а также исторический человеческий изолят (A/Vietnam/1203/2004) от смертельного случая в 2004 году.
Команда обнаружила, что исторический изолят реплицировал более высокие титры в hLO и ihLO по сравнению с изолятами крупного рогатого скота. Однако техасский человеческий изолят показал повышенную способность к репликации по сравнению с изолятом крупного рогатого скота, возможно, из-за наличия мутации PB2 E627K которая связана с повышенной репликацией у млекопитающих-хозяев. Более легкие симптомы резко контрастируют с историей: в отличие от 50%-ного уровня смертности от исторических случаев заражения вирусом H5N1, современные случаи заболевания людей были преимущественно легкими, и в ходе недавних вспышек был зафиксирован лишь один смертельный исход.
Затем команда количественно оценила гибель клеток в легочных органоидах. Органоиды, инфицированные историческим изолятом, имели более раннюю гибель клеток; заражение другими изолятами также вызывало гибель клеток, но все три изолята показали схожие уровни гибели клеток через 96 часов после инокуляции, что позволяет предположить, что внешние факторы могут управлять патогенностью in vivo. Кроме того, они количественно оценили индукцию генов, стимулируемых интерфероном (IFN), таких как ISG15 и ISG20, и провоспалительных цитокинов: IFN-β, фактора некроза опухоли (TNF)-α, интерлейкина 6 (IL-6) и IL-1β.
Самая высокая индукция ISG была обнаружена в органоидах, инфицированных историческим изолятом, что было наиболее выражено в hLO. Напротив, современные изоляты, по-видимому, подавляли реакции ISG, особенно в hLO, несмотря на обнаруживаемую репликацию вируса. Это подавление реакций ISG в hLO предполагает адаптацию современных изолятов для противодействия системе человеческого интерферона.
Провоспалительные цитокины продемонстрировали различные паттерны: ihLO, инфицированные современными изолятами, и hLO, инфицированные скотом или историческим изолятом, показали самую сильную индукцию. Эти различия в иммунной активации могут частично объяснить снижение тяжести заболевания, наблюдаемое при современных инфекциях.
В целом исследование изучало репликацию вируса, иммунные реакции и выживаемость клеток в альвеолярном эпителии человека, инфицированном изолятами вируса HPAI H5N1.
Современные вирусные изоляты показали сниженную репликацию в легочных органоидах по сравнению с историческим изолятом, что правдоподобно объясняет, почему недавние случаи гриппа у людей с вирусами клады 2.3.4.4b привели к легкой форме заболевания. Более того, способность современных изолятов противодействовать системе человеческого IFN может способствовать более низкой тяжести заболевания, наблюдаемой с вирусами клады 2.3.4.4b. Исторический изолят вызывал существенно более высокую индукцию ISG, тогда как современные изоляты вызывали сниженную индукцию, несмотря на обнаруживаемую вирусную репликацию.
В целом, вирусы HPAI H5N1 клада 2.3.4.4b, в настоящее время циркулирующие среди крупного рогатого скота и других млекопитающих, по-видимому, вызывают менее серьезные заболевания у людей, чем исторические вирусы HPAI; однако их следует постоянно контролировать на предмет изменений, которые влияют на их передачу и патогенность.
Хронологический обзор значительных вспышек вируса птичьего гриппа в мире
1878: Первое описание птичьего гриппа как «чумы птиц» в северной Италии, идентифицированного как заразное заболевание, вызывающее высокую смертность среди домашней птицы.
1959: Первая известная вспышка вируса H5N1 в Шотландии, поразившая кур.
1997: В Гонконге впервые зафиксировано заражение людей вирусом H5N1, в результате чего произошло 18 случаев заражения и 6 смертей; для борьбы со вспышкой было убито около 1,3 миллиона кур.
2003: Повторное появление вируса H5N1 среди людей, случаи заболевания зарегистрированы в Китае, а также широкомасштабные вспышки среди домашней птицы в нескольких странах Азии.
2004: вирус H5N1 распространяется на другие страны Азии, что приводит к значительным вспышкам среди домашней птицы и заражению людей; наиболее значимые случаи зафиксированы во Вьетнаме и Таиланде.
2005: H5N1 был обнаружен у перелетных птиц на озере Цинхай, Китай; вирус распространился в Европу, на Ближний Восток и в Африку через миграцию птиц.
2006: вирус H5N1 достигает Индии, Северной Африки и Европы, вызывая вспышки среди популяций диких птиц и домашней птицы.
2007: Значительные вспышки вируса H5N1 происходят в таких странах, как Япония, Великобритания и Саудовская Аравия, поражая как домашнюю, так и дикую птицу.
2008–2019 гг.: многочисленные вспышки вируса птичьего гриппа по всему миру, при этом различные подтипы (например, H5N8, H7N9) вызывают инфекции у птиц и спорадические случаи заболевания людей, особенно в Азии.
2020–2024 гг.: штамм H5N1 2.3.4.4b становится преобладающим, вызывая массовые вспышки среди диких и домашних птиц в Азии, Европе, Африке и Америке; случаи заболевания людей остаются редкими, но тщательно отслеживаются.
Источник: www.news-medical.net
Источник
