A nowe badanie analizujące rozmieszczenie receptorów, do których mogą przyłączać się wirusy grypy w różnych tkankach krów, może pomóc w wyjaśnieniu schematu choroby obserwowanego w przypadku wybuchu ptasiej grypy H5N1 u bydła mlecznego w USA, a także wywołuje debatę na temat konsekwencji epidemia krów na choroby ludzi.

Badanie, które nie zostało jeszcze poddane recenzji w czasopiśmie naukowym, wykazało, że tkanka gruczołu sutkowego zawiera liczne receptory tego rodzaju, do których mogą przyłączać się wirusy ptasiej grypy, takie jak H5N1. Jednak tkanki mózgu i dróg oddechowych zawierały znacznie mniej tego typu receptorów.

Pasuje to do opisu zachowania tego wirusa u krów, z wyraźnymi oznakami infekcji w wymionach, ale niewielkimi dowodami infekcji dróg oddechowych i brakiem dotychczasowych doniesień o objawach neurologicznych u krów. Zaobserwowano, że wirus ten atakuje mózgi wielu innych gatunków ssaków, którymi może zarazić, w tym kotów, dlatego ważne jest rozważenie, czy mózgi krów są również podatne.

Prace wykonali naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze, duńskiego Statens Serum Institut i Dziecięcego Szpitala Badawczego St. Jude w Memphis w stanie Tenn.

Rozkład typów receptorów – z których niektóre mogą przyłączać się wirusy ptasiej grypy, a inne wirusy ludzkiej grypy – budzi obawy, że krowy mogą potencjalnie wywołać wersję H5N1 lub innego nowego wirusa grypy, który jest w stanie skutecznie przenosić się na organizm człowieka. i wśród ludzi, sugerują autorzy.

„Wyniki te dostarczają mechanicznego uzasadnienia wysokiego poziomu wirusa H5N1 zgłaszanego w zakażonym mleku bydlęcym i pokazują, że bydło może działać jako naczynie mieszające dla nowych [influenza virus] pokolenia” – napisali.

Świnie, które mogą zostać zakażone zarówno wirusem ptasiej, jak i ludzkiej grypy, tradycyjnie określa się mianem pojemników do mieszania nowych wirusów, które mogą stanowić zagrożenie pandemią. Dzieje się tak dlatego, że gdy zwierzę jest jednocześnie zakażone różnymi wirusami grypy, patogeny mogą zamienić geny, co jest procesem zwanym reasortacją. Zjawisko to może spowodować powstanie nowych szczepów wirusa z wystarczającą liczbą ludzkich genów, aby móc łatwo zarażać ludzi, ale także wystarczającą liczbą genów ptasiej grypy, aby były one na tyle obce dla ludzkiego układu odpornościowego, że mogłyby stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.

Nie uważano, że krowy stanowią takie ryzyko. Choć wiadomo, że krowy mogą zostać zakażone wirusami grypy, nie uważa się, że grypa stanowi poważny problem dla krów. Do czasu tej epidemii krowy nie odegrały żadnej roli w historii H5N1.

Wirus ten, po raz pierwszy zaobserwowany w Chinach w 1996 r., infekuje przede wszystkim dzikie ptactwo i drób domowy, chociaż w ciągu prawie trzydziestu lat, które nastąpiły, wykazano, że jest w stanie zakażać wiele gatunków ssaków. W tym czasie wykryto blisko 900 infekcji u ludzi. Spośród tych osób mniej więcej połowa zmarła.

Podczas obecnej epidemii w USA wykryto jeden przypadek u człowieka – pracownik gospodarstwa mlecznego w Teksasie, którego jedynym objawem było zapalenie spojówek. Powszechnie uważa się, że mogły mieć miejsce inne przypadki, jednak w wielu przypadkach rolnicy nie chcieli współpracować z organami ds. zdrowia próbującymi zbadać epidemię, a wielu pracowników również obawiało się współpracy.

Niektórzy naukowcy niezaangażowani w badania uznali artykuł za interesujący, jednak mieli wątpliwości, czy na podstawie tych ustaleń można wyciągnąć wniosek, że krowy stanowią ryzyko w mieszalniku.

Malik Peiris, kierownik katedry wirusologii w Szkole Zdrowia Publicznego Uniwersytetu w Hongkongu, powiedział STAT w e-mailu, że poprzednie badania wykazały, że krowy nie są bardzo podatne na wirusy ludzkiej grypy. Co więcej, trudno byłoby przewidzieć, w jaki sposób wirus ludzkiej grypy mógłby przedostać się do krowiego wymienia, które zawiera receptory zarówno dla wirusa ptasiej, jak i ludzkiej grypy. „Dlatego nie sądzę, aby ryzyko reasortacji wirusa ludzkiej grypy H5N1 u krów było prawdopodobne”.

Angela Rasmussen, wirusolog z Organizacji ds. Szczepionek i Chorób Zakaźnych na Uniwersytecie Saskatchewan w Saskatoon w Kanadzie, zgodziła się z tym, zauważając, że wiedza o tym, do jakich tkanek może przyczepić się wirus grypy, mówi tylko część historii. Istnieją inne czynniki, dodała, które decydują o tym, czy wirus może replikować się w komórkach, do których się przyczepia, wywołując infekcję.

To powiedziawszy, Rasmussen, który bada choroby zwierząt, które mogą przenieść się na ludzi, nadal niepokoi się wirusem H5N1 u krów. Do chwili obecnej zakażenia wirusem H5N1 potwierdzono w 36 stadach w dziewięciu stanach.

„Bardziej niepokoi mnie ewolucja krowy H5 w kierunku przenoszenia się z człowieka na człowieka poprzez przeskakiwanie między różnymi żywicielami (ptak na krowę na człowieka, krowa na ptaka na kota, krowa na kota), a także krowa na krowę. To selekcjonuje wirusy, które mogą infekować, efektywnie się replikować i rozprzestrzeniać na tyle, aby móc przenosić się dalej w wielu różnych gospodarzach, i zwiększa prawdopodobieństwo, że może to zrobić u człowieka” – napisała w e-mailu.

„Te dane potwierdzają dla mnie, że opanowanie epidemii krów jest niezwykle istotne, ponieważ istnieje wiele możliwości wyłonienia się z niej bardziej zakaźnego wirusa ludzkiego”.

Duńscy badacze pobrali próbki przechowywanych tkanek – mózgu, dróg oddechowych i gruczołu sutkowego – od niewielkiej liczby krów i cielęcia. Niektóre z krów były krowami mlecznymi; inne to bydło mięsne. Zabarwili tkankę, aby sprawdzić, jakie mają receptory i czy są to wirusy ludzkiej czy ptasiej grypy, a wśród tych ostatnich, czy są to typy najlepiej przystosowane do wirusów krążących wśród kurczaków, czy tych krążących u dzikich kaczek. Uważa się, że epidemię u krów wywołało przeniesienie wirusa od dzikiego ptactwa.

Znaleźli kilka receptorów w badanej tkance mózgowej. „Odkryliśmy, że receptory grypy ulegają ekspresji w neuronach, ale w bardzo małej ilości. Spekulujemy zatem, że może to być powód, dla którego nie wykryto żadnych objawów neurologicznych” wśród zakażonego bydła – stwierdziła pierwsza autorka Charlotte Kristensen. Kristensen broni w tym tygodniu swoją pracę magisterską i ma rozpocząć badania podoktorskie na uniwersytecie na wydziale weterynarii i nauk o zwierzętach.

Zaskakującym odkryciem był brak receptorów w przewodach gruczołów sutkowych, co zdaniem autorów zaprzecza poglądowi, że krowy zakażają się w wyniku tak zwanej „infekcji wstępującej”. Wiodąca hipoteza dotycząca rozprzestrzeniania się tej infekcji wśród krów jest taka, że ​​kiedy zakażona krowa wchodzi do stada, niewielkie ilości jej mleka skażonego H5N1 mogą pozostać na sprzęcie udojowym i stykać się ze sutkami niezakażonych krów, które następnie ulegają zakażeniu.

Peiris, choć zgodził się, że układ receptorów w przewodach sutkowych jest zaskakujący, stwierdził, że nadal uważa, że ​​ta droga zakażenia jest najbardziej prawdopodobna, zauważając, że istnieją doniesienia, że ​​u niektórych krów infekcja występuje tylko w niektórych – nie we wszystkich – ćwiartkach wymion. „Nie ma innego sposobu wyjaśnienia, w jaki sposób jeden segment gruczołu sutkowego ulega zakażeniu, podczas gdy inne pozostają nienaruszone” – powiedział Peiris.

Rasmussen zgodził się. „Te wyniki są interesujące i warto je znać. Nie sądzę jednak, że stanowią one wystarczający dowód, aby wykluczyć skażony sprzęt udojowy lub jakąkolwiek inną hipotetyczną drogę przenoszenia. Szczególnie oddechowe” – napisała.