لقد سمعنا جميعًا تقريبًا أو قرأنا أخبارًا عن انتشار فيروس كورونا. كما هو الحال مع أي مرض آخر، فإن التشخيص المبكر مهم في مكافحة الفيروس الجديد. ومع ذلك، لا يظهر جميع الأشخاص المصابين نفس مجموعة الأعراض، وحتى أجهزة المسح الضوئي في المطارات المصممة للكشف عن علامات العدوى لا تتمكن دائمًا من التعرف على المريض بنجاح بين حشد من الركاب. السؤال الذي يطرح نفسه: لماذا يظهر نفس الفيروس بشكل مختلف لدى الأشخاص المختلفين؟ بطبيعة الحال، الجواب الأول هو الحصانة. ومع ذلك، فهذه ليست المعلمة المهمة الوحيدة التي تؤثر على تباين الأعراض وشدة المرض. وجد علماء من جامعة كاليفورنيا وأريزونا (الولايات المتحدة الأمريكية) أن قوة مقاومة الفيروسات لا تعتمد فقط على أنواع الأنفلونزا الفرعية التي أصيب بها الشخص طوال حياته، ولكن أيضًا على تسلسلها. ما الذي اكتشفه العلماء بالضبط، وما هي الأساليب التي استخدمت في الدراسة، وكيف يمكن أن يساعد هذا العمل في مكافحة الأوبئة؟ سنجد إجابات لهذه الأسئلة في تقرير المجموعة البحثية. يذهب.
أساس البحث
كما نعلم، تظهر الأنفلونزا بشكل مختلف لدى الأشخاص المختلفين. بالإضافة إلى العامل البشري (الجهاز المناعي، تناول الأدوية المضادة للفيروسات، التدابير الوقائية، وما إلى ذلك)، هناك جانب مهم وهو الفيروس نفسه، أو بالأحرى نوعه الفرعي، الذي يصيب مريضًا معينًا. ولكل نوع فرعي خصائصه الخاصة، بما في ذلك مدى تأثر المجموعات السكانية المختلفة. ويشير العلماء إلى أن فيروسات H1N1 ("أنفلونزا الخنازير") وH3N2 (أنفلونزا هونج كونج)، والتي أصبحت الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي، تؤثر على الأشخاص من مختلف الأعمار بشكل مختلف: يسبب H3N2 أشد حالات المرض لدى كبار السن، ويعزى أيضاً إلى غالبية الوفيات؛ فيروس H1N1 أقل فتكًا ولكنه يصيب في أغلب الأحيان الأشخاص في منتصف العمر والشباب.
قد تكون هذه الاختلافات ناجمة عن الاختلاف في معدل تطور الفيروسات نفسها والاختلاف في معدل تطورها البصمة المناعية* في الأطفال.
البصمة المناعية* - نوع من الذاكرة طويلة المدى لجهاز المناعة، والتي تتشكل على أساس الهجمات الفيروسية التي يتعرض لها الجسم وردود أفعاله تجاهها.
في هذه الدراسة، قام الباحثون بتحليل البيانات الوبائية لتحديد ما إذا كانت بصمة الطفولة تؤثر على وبائيات الأنفلونزا الموسمية، وإذا كان الأمر كذلك، ما إذا كانت تعمل في المقام الأول من خلال مثلي* الذاكرة المناعية أو من خلال أوسع غير متجانسة* ذاكرة.
المناعة المثلية* - العدوى بفيروسات الأنفلونزا الموسمية تعزز تطور الدفاع المناعي ضد نوع فرعي محدد من الفيروس.
المناعة غير المتجانسة* - العدوى بفيروسات الأنفلونزا الموسمية A تعزز تطور الدفاع المناعي ضد السلالات الفرعية التي لا علاقة لها بهذا الفيروس.
بمعنى آخر، مناعة الطفل وكل ما يمر به يترك بصماته على جهاز المناعة مدى الحياة. وأظهرت دراسات سابقة أن البالغين يتمتعون بمناعة أقوى ضد أنواع الفيروسات التي أصيبوا بها عندما كانوا أطفالا. كما تبين مؤخرًا أن البصمة تحمي من الأنواع الفرعية الجديدة لفيروس أنفلونزا الطيور التي تنتمي إلى نفس المجموعة التطورية للراصة الدموية (هيماجلوتينين، HA)، كما هو الحال مع العدوى الأولى في مرحلة الطفولة.
حتى وقت قريب، كانت المناعة الضيقة المتقاطعة الخاصة بمتغيرات نوع فرعي واحد من HA تعتبر الوسيلة الرئيسية للحماية ضد الأنفلونزا الموسمية. ومع ذلك، هناك أدلة جديدة تشير إلى أن تكوين المناعة قد يتأثر أيضًا بذاكرة مستضدات الأنفلونزا الأخرى (على سبيل المثال، النورامينيداز، NA). منذ عام 1918، تم تحديد ثلاثة أنواع فرعية من AN في البشر: H1، H2 وH3. علاوة على ذلك، ينتمي H1 وH2 إلى المجموعة التطورية 1، وH3 إلى المجموعة 2.
وبالنظر إلى حقيقة أن البصمة على الأرجح تسبب تغيرات متعددة في الذاكرة المناعية، فيمكن الافتراض أن هذه التغييرات لها تسلسل هرمي معين.
لاحظ العلماء أنه منذ عام 1977، انتشر نوعان فرعيان من الأنفلونزا A — H1N1 وH3N2 — بشكل موسمي بين السكان. وفي الوقت نفسه، كانت الاختلافات في التركيبة السكانية للعدوى وفي الأعراض واضحة تمامًا، لكنها لم تتم دراستها بشكل جيد. وقد ترجع هذه الاختلافات على وجه التحديد إلى بصمة الطفولة: فمن المؤكد تقريبًا أن كبار السن تعرضوا لفيروس H1N1 وهم أطفال (من عام 1918 إلى عام 1975 كان النوع الفرعي الوحيد المنتشر بين البشر). وبالتالي، أصبح هؤلاء الأشخاص الآن محميين بشكل أفضل من المتغيرات الموسمية الحديثة لفيروس هذا النوع الفرعي. وبالمثل، بين الشباب البالغين، فإن أعلى احتمال لبصمة الطفولة هي الإصابة بفيروس H3N2 الأحدث (الصورة رقم 1)، وهو ما يتوافق مع العدد المنخفض نسبيًا لحالات H3N2 المبلغ عنها سريريًا في هذه الفئة الديموغرافية.
الصورة رقم 1: نماذج مختلفة لاعتماد المناعة على البصمة في مرحلة الطفولة وعامل التطور الفيروسي.
ومن ناحية أخرى، قد ترتبط هذه الاختلافات بتطور الأنواع الفرعية للفيروس نفسها. وهكذا، يظهر H3N2 بشكل أسرع الانجراف* النمط الظاهري المستضدي من H1N1.
انجراف المستضد* - التغيرات في العوامل السطحية المكونة للمناعة للفيروسات.
لهذا السبب، قد يكون فيروس H3N2 أكثر قدرة على تجنب المناعة الموجودة مسبقًا لدى البالغين ذوي الخبرة المناعية، في حين أن تأثير فيروس H1N1 قد يكون محدودًا نسبيًا فقط على الأطفال الساذجين مناعيًا.
ولاختبار جميع الفرضيات المعقولة، قام العلماء بتحليل البيانات الوبائية عن طريق إنشاء وظائف احتمالية لكل متغير من النماذج الإحصائية، والتي تمت مقارنتها باستخدام معيار معلومات أكايكي (AIC).
كما تم إجراء تحليل إضافي على الفرضية التي لا ترجع فيها الاختلافات إلى البصمة في تطور الفيروسات.
التحضير للدراسة
استخدمت نمذجة الفرضية بيانات من وزارة الخدمات الصحية في ولاية أريزونا (ADHS) لـ 9510 حالة موسمية من فيروس H1N1 وH3N2 على مستوى الولاية. وتم تسجيل حوالي 76% من الحالات المبلغ عنها في المستشفيات والمختبرات، أما باقي الحالات فكانت غير محددة في المختبرات. ومن المعروف أيضًا أن ما يقرب من نصف الحالات التي تم تشخيصها مختبريًا كانت خطيرة بدرجة كافية أدت إلى دخول المستشفى.
تغطي البيانات المستخدمة في الدراسة فترة 22 عامًا من موسم الأنفلونزا 1993-1994 إلى موسم 2014-2015. ومن الجدير بالذكر أن أحجام العينات زادت بشكل حاد بعد جائحة عام 2009، لذلك تم استبعاد هذه الفترة من العينة (الجدول 1).
جدول رقم 1: البيانات الوبائية من عام 1993 إلى عام 2015 بشأن الحالات المسجلة لفيروسي H1N1 وH3N2
ومن المهم أيضًا مراعاة أنه منذ عام 2004، أصبح مطلوبًا من المختبرات التجارية في الولايات المتحدة نقل جميع البيانات المتعلقة بالعدوى الفيروسية للمرضى إلى السلطات الصحية الحكومية. ومع ذلك، فإن غالبية الحالات التي تم تحليلها (9150/9451) حدثت في موسم 2004-2005، بعد دخول القاعدة حيز التنفيذ.
من بين جميع الحالات البالغ عددها 9510، تم استبعاد 58 حالة لأنهم أشخاص كانت سنة ميلادهم قبل عام 1918 (لا يمكن تحديد حالة بصماتهم بوضوح)، وحالة واحدة أخرى لأنه تم تحديد سنة الميلاد بشكل غير صحيح. وبذلك تم تضمين 1 حالة في نموذج التحليل.
في المرحلة الأولى من النمذجة، تم تحديد احتمالات بصمة فيروسات H1N1 أو H2N2 أو H3N2 الخاصة بسنة الميلاد. تعكس هذه الاحتمالات نمط التعرض لأنفلونزا A عند الأطفال وانتشارها حسب السنة.
معظم الأشخاص الذين ولدوا بين وباءي عامي 1918 و1957 أصيبوا لأول مرة بالنوع الفرعي H1N1. كان جميع الأشخاص الذين ولدوا بين وباءي عامي 1957 و1968 مصابين تقريبًا بالنوع الفرعي H2N2 (1А). ومنذ عام 1968، كان النوع الفرعي السائد للفيروس هو H3N2، والذي أصبح سببًا لإصابة غالبية الأشخاص من المجموعة الديموغرافية الشابة.
على الرغم من انتشار فيروس H3N2، لا يزال فيروس H1N1 ينتشر بشكل موسمي بين السكان منذ عام 1977، مما تسبب في بصمة لدى نسبة من الأشخاص الذين ولدوا منذ منتصف السبعينيات (1А).
إذا كان البصمة على مستوى النوع الفرعي AN تشكل احتمالية الإصابة أثناء الأنفلونزا الموسمية، فإن التعرض للأنواع الفرعية H1 أو H3 AN في مرحلة الطفولة المبكرة يجب أن يوفر مناعة مدى الحياة للمتغيرات الأحدث من نفس النوع الفرعي AN. إذا كانت المناعة البصمة تعمل إلى حد أكبر ضد أنواع معينة من NA (النورامينيداز)، فستكون الحماية مدى الحياة من سمات N1 أو N2 (1V).
إذا كان الطبع يعتمد على زمالة المدمنين المجهولين الأوسع، أي. تحدث حماية ضد مجموعة واسعة من الأنواع الفرعية، ثم يجب حماية الأفراد المطبوعين من H1 وH2 من H1N1 الموسمي الحديث. وفي الوقت نفسه، سيتم حماية الأشخاص المصابين بفيروس H3 فقط من فيروس H3N2 الموسمي الحديث (1V).
يلاحظ العلماء أن العلاقة الخطية المتداخلة (التوازي تقريبًا) لتنبؤات نماذج الطباعة المختلفة (1D-1I) كان أمرًا لا مفر منه نظرًا للتنوع المحدود للأنواع الفرعية من مستضدات الأنفلونزا المنتشرة بين السكان خلال القرن الماضي.
إن الدور الأكثر أهمية في التمييز بين البصمة في النوع الفرعي HA أو النوع الفرعي NA أو مستوى مجموعة HA يلعبه الأشخاص في منتصف العمر الذين أصيبوا لأول مرة بفيروس H2N2 (1V).
استخدم كل نموذج من النماذج التي تم اختبارها مجموعة خطية من العدوى المرتبطة بالعمر (1S) والعدوى المرتبطة بسنة الميلاد (1D-1F) للحصول على توزيع حالات H1N1 أو H3N2 (1G - 1I).
تم إنشاء إجمالي 4 نماذج: أبسطها يحتوي فقط على عامل العمر، بينما أضافت النماذج الأكثر تعقيدًا عوامل البصمة على مستوى النوع الفرعي HA، أو على مستوى النوع الفرعي NA، أو على مستوى مجموعة HA.
يتخذ منحنى عامل العمر شكل دالة تدريجية يتم فيها ضبط الخطر النسبي للإصابة بالعدوى على 1 في الفئة العمرية 0-4. بالإضافة إلى الفئة العمرية الأساسية، كان هناك أيضًا ما يلي: 5-10، 11-17، 18-24، 25-31، 32-38، 39-45، 46-52، 53-59، 60-66، 67-73، 74-80، 81+.
في النماذج التي تضمنت تأثيرات البصمة، كان من المفترض أن نسبة الأفراد في كل سنة ميلاد الذين لديهم بصمة وقائية في مرحلة الطفولة تتناسب مع انخفاض خطر الإصابة بالعدوى.
كما تم أخذ عامل التطور الفيروسي في الاعتبار في النمذجة. وللقيام بذلك، استخدمنا البيانات التي تصف التقدم المستضدي السنوي، والذي تم تعريفه على أنه متوسط المسافة المستضدية بين سلالات سلالة فيروسية معينة (H1N1 قبل عام 2009، وH1N1 بعد عام 2009، وH3N2). يتم استخدام "المسافة المستضدية" بين سلالتين من سلالات الأنفلونزا كمؤشر على التشابه في النمط الظاهري للمستضد والحماية المناعية المتبادلة المحتملة.
ولتقييم تأثير تطور المستضدات على التوزيع العمري للوباء، تم اختبار التغيرات في نسبة الحالات لدى الأطفال خلال المواسم التي حدثت فيها تغيرات مستضدية قوية.
إذا كان مستوى الانجراف المستضدي عاملاً حاسماً في خطر الإصابة بالعدوى المرتبطة بالعمر، فيجب أن ترتبط نسبة الحالات التي لوحظت لدى الأطفال سلبًا بالتقدم المستضدي السنوي. وبعبارة أخرى، فإن السلالات التي لم تخضع لتغيرات مستضدية كبيرة من الموسم السابق يجب أن تكون غير قادرة على الهروب من المناعة الموجودة مسبقًا لدى البالغين ذوي الخبرة المناعية. ستكون هذه السلالات أكثر نشاطًا بين السكان الذين ليس لديهم خبرة مناعية، أي بين الأطفال.
نتائج الدراسة
أظهر تحليل البيانات حسب السنة أن فيروس H3N2 الموسمي كان السبب الرئيسي للعدوى بين كبار السن، في حين أثر فيروس H1N1 على متوسطي العمر والشباب (الصورة رقم 2).
الصورة رقم 2: توزيع أنفلونزا H1N1 وH3N2 حسب العمر في فترات زمنية مختلفة.
وكان هذا النمط موجودًا في البيانات قبل جائحة عام 2009 وبعدها.
أظهرت البيانات أن الطبع على مستوى النوع الفرعي NA يهيمن على الطبع على مستوى النوع الفرعي HA (ΔAIC = 34.54). في الوقت نفسه، كان هناك غياب شبه كامل للبصمة على مستوى مجموعة HA (ΔAIC = 249.06)، بالإضافة إلى الغياب الكامل للبصمة (ΔAIC = 385.42).
الصورة #3: تقييم مدى ملاءمة النماذج لبيانات البحث.
التقييم البصري لملاءمة النموذج (3C и 3D) أكدت أن النماذج التي تحتوي على تأثيرات البصمة على مستويات ضيقة من الأنواع الفرعية NA أو HA توفر الأنسب للبيانات المستخدمة في الدراسة. حقيقة أن النموذج الذي يغيب فيه البصمة لا يمكن دعمه بالبيانات تشير إلى أن البصمة هي جانب بالغ الأهمية في تطور المناعة لدى السكان البالغين فيما يتعلق بأنواع الأنفلونزا الموسمية الفرعية. ومع ذلك، فإن البصمة تعمل في تخصص ضيق للغاية، أي أنها تعمل حصريًا على نوع فرعي محدد، وليس على مجموعة كاملة من أنواع الأنفلونزا الفرعية.
جدول رقم 2: تقييم ملائمة النماذج لبيانات البحث.
بعد التحكم في التوزيع العمري الديموغرافي، كانت المخاطر المرتبطة بالعمر أعلى عند الأطفال وكبار السن، بما يتوافق مع تراكم الذاكرة المناعية في مرحلة الطفولة وضعف وظيفة المناعة لدى كبار السن (في سن مبكرة). 3А يظهر منحنى تقريبي من أفضل نموذج). وكانت تقديرات معلمة البصمة أقل من واحد، مما يشير إلى انخفاض طفيف في الخطر النسبي (الجدول 2). في أفضل نموذج، كان الحد من المخاطر النسبية المقدرة من بصمة الطفولة أكبر بالنسبة لـ H1N1 (0.34، 95٪ CI 0.29-0.42) مقارنة بـ H3N2 (0.71، 95٪ CI 0.62-0.82).
ولاختبار تأثير التطور الفيروسي على التوزيع العمري لخطر العدوى، بحث الباحثون عن انخفاض في نسبة العدوى بين الأطفال خلال الفترات المرتبطة بالتغير المستضدي، عندما كانت السلالات ذات الانجراف المستضدي العالي أكثر فعالية في إصابة البالغين ذوي الخبرة المناعية.
أظهر تحليل البيانات وجود ارتباط سلبي صغير ولكن غير مهم بين الزيادة السنوية في نشاط المستضدات ونسبة حالات الإصابة بفيروس H3N2 التي لوحظت لدى الأطفال (4А).
الصورة رقم 4: تأثير التطور الفيروسي على عامل خطر العدوى المرتبط بالعمر.
ومع ذلك، لم يتم العثور على علاقة واضحة بين التغيرات المستضدية ونسبة الحالات التي لوحظت في الأطفال الذين تزيد أعمارهم عن 10 سنوات وفي البالغين. إذا لعب التطور الفيروسي دورًا رئيسيًا في هذا التوزيع، فستكون النتيجة دليلًا أوضح على التأثير التطوري بين البالغين، وليس فقط عند مقارنة البالغين والأطفال دون سن العاشرة.
علاوة على ذلك، إذا كانت درجة التغير التطوري الفيروسي هي المهيمنة بالنسبة للاختلافات الخاصة بالنوع الفرعي في التوزيعات العمرية للوباء، فعندما يُظهر النوعان الفرعيان H1N1 وH3N2 معدلات مماثلة لانتشار المستضد السنوي، فإن توزيعات العدوى العمرية الخاصة بهما يجب أن تبدو أكثر تشابهًا.
لمزيد من التعارف المفصل مع الفروق الدقيقة في الدراسة ، أوصي بالنظر .
خاتمة
وفي هذا العمل، قام العلماء بتحليل البيانات الوبائية عن حالات الإصابة بفيروسات H1N1 وH3N2 وH2N2. وأظهر تحليل البيانات وجود علاقة واضحة بين التطبع في مرحلة الطفولة وخطر الإصابة بالعدوى في مرحلة البلوغ. بمعنى آخر، إذا أصيب طفل في الخمسينيات من العمر بالعدوى عندما كان فيروس H50N1 منتشرًا ولم يكن فيروس H1N3 موجودًا، فإن احتمال الإصابة بفيروس H2N3 في مرحلة البلوغ سيكون أكبر بكثير من احتمال الإصابة بفيروس H2N1.
الاستنتاج الرئيسي لهذه الدراسة هو أنه من المهم ليس فقط ما عانى منه الشخص في مرحلة الطفولة، ولكن أيضًا في أي ترتيب. الذاكرة المناعية، التي تتطور طوال الحياة، "تسجل" بنشاط البيانات من الالتهابات الفيروسية الأولى، مما يساهم في مواجهتها بشكل أكثر فعالية في مرحلة البلوغ.
ويأمل العلماء أن يتيح عملهم التنبؤ بشكل أفضل بالفئات العمرية الأكثر عرضة لتأثيرات الأنواع الفرعية من الأنفلونزا. ويمكن لهذه المعرفة أن تساعد في منع انتشار الأوبئة، خاصة إذا كانت هناك حاجة إلى توزيع عدد محدود من اللقاحات على السكان.
لا يهدف هذا البحث إلى إيجاد علاجات فائقة لأي نوع من أنواع الأنفلونزا، على الرغم من أن ذلك سيكون أمرًا رائعًا. إنه يهدف إلى ما هو أكثر واقعية وأهمية في الوقت الحالي، ألا وهو منع انتشار العدوى. إذا لم نتمكن من التخلص من الفيروس على الفور، فيجب أن تكون لدينا جميع الأدوات الممكنة لاحتوائه. أحد الحلفاء الأكثر إخلاصًا لأي وباء هو الموقف المهمل تجاهه من جانب الدولة بشكل عام وكل شخص على وجه الخصوص. الذعر، بطبيعة الحال، ليس ضروريا، لأنه لن يؤدي إلا إلى تفاقم الأمور، ولكن الاحتياطات لا تضر أبدا.
شكرًا على القراءة، ابق فضوليًا، اعتن بنفسك وبأحبائك واستمتع بعطلة نهاية أسبوع رائعة يا رفاق! 🙂
بعض الاعلانات 🙂
أشكركم على البقاء معنا. هل تحب مقالاتنا؟ تريد أن ترى المزيد من المحتوى المثير للاهتمام؟ ادعمنا عن طريق تقديم طلب أو التوصية للأصدقاء ، , تناظرية فريدة من خوادم المستوى المبتدئ ، اخترعناها من أجلك: (متوفر مع RAID1 و RAID10 ، حتى 24 مركزًا وحتى 40 جيجا بايت DDR4).
Dell R730xd أرخص مرتين في مركز بيانات Equinix Tier IV في أمستردام؟ هنا فقط في هولندا! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 جيجا هرتز 6C 128 جيجا بايت DDR3 2x960 جيجا بايت SSD 1 جيجا بايت في الثانية 100 تيرا بايت - من 99 دولارًا! أقرأ عن
المصدر: www.habr.com