Gairebé tots hem sentit o llegit notícies sobre la propagació del coronavirus. Com amb qualsevol altra malaltia, el diagnòstic precoç és important en la lluita contra un nou virus. Tanmateix, no totes les persones infectades presenten el mateix conjunt de símptomes, i fins i tot els escàners d'aeroport dissenyats per detectar signes d'infecció no sempre identifiquen amb èxit el pacient entre una multitud de passatgers. La pregunta sorgeix: per què un mateix virus es manifesta de manera diferent en persones diferents? Naturalment, la primera resposta és la immunitat. Tanmateix, aquest no és l'únic paràmetre important que influeix en la variabilitat dels símptomes i la gravetat de la malaltia. Científics de la Universitat de Califòrnia i Arizona (EUA) han descobert que la força de la resistència als virus depèn no només de quins subtipus de grip ha tingut una persona al llarg de la seva vida, sinó també de la seva seqüència. Què van descobrir exactament els científics, quins mètodes es van utilitzar en l'estudi i com pot ajudar aquest treball en la lluita contra les epidèmies? Trobarem respostes a aquestes preguntes a l'informe del grup de recerca. Aneu.
Base de recerca
Com sabem, la grip es manifesta de manera diferent en diferents persones. A més del factor humà (sistema immunitari, presa de fàrmacs antivirals, mesures preventives, etc.), un aspecte important és el propi virus, o més aviat el seu subtipus, que infecta un pacient determinat. Cada subtipus té les seves pròpies característiques, inclosa la mesura en què es veuen afectats els diferents grups demogràfics. Els científics assenyalen que els virus H1N1 ("grip porcina") i H3N2 (grip de Hong Kong), que s'han convertit en els més comuns actualment, afecten persones de diferents edats de manera diferent: el H3N2 causa els casos més greus de la malaltia en la gent gran, i també s'atribueix a la majoria de morts; L'H1N1 és menys mortal, però sovint afecta persones de mitjana edat i joves.
Aquestes diferències poden ser degudes tant a la diferència en la velocitat d'evolució dels propis virus com a la diferència en impressió immune* en nens.
Impressió immune* - una mena de memòria a llarg termini del sistema immunitari, formada a partir d'atacs virals experimentats al cos i les seves reaccions davant d'ells.
En aquest estudi, els investigadors van analitzar dades epidemiològiques per determinar si l'empremta infantil influeix en l'epidemiologia de la grip estacional i, si és així, si actua principalment a través de homosubtípic* memòria immune o a través més àmplia heterosubtípic* memòria.
Immunitat homosubtípica* — La infecció amb virus de la grip estacional A afavoreix el desenvolupament de la defensa immune contra un subtipus específic del virus.
Immunitat heterosubtípica* — la infecció amb virus de la grip estacional A afavoreix el desenvolupament de la defensa immune contra les subsoques no relacionades amb aquest virus.
En altres paraules, la immunitat d'un nen i tot el que viu deixen la seva empremta en el sistema immunitari de per vida. Estudis anteriors han demostrat que els adults tenen una immunitat més forta contra els tipus de virus amb els quals es van infectar quan van ser nens. També s'ha demostrat recentment que l'empremta protegeix contra nous subtipus de virus de la grip aviària del mateix grup filogenètic de l'hemaglutinina (hemaglutinina, HA), com amb la primera infecció en la infància.
Fins fa poc, la immunitat de protecció creuada estreta específica de les variants d'un subtipus HA es considerava el principal mode de protecció contra la grip estacional. Tanmateix, hi ha noves evidències que suggereixen que la formació d'immunitat també pot estar influenciada per la memòria d'altres antígens de la grip (per exemple, la neuraminidasa, NA). Des de 1918, s'han identificat tres subtipus d'AN en humans: H1, H2 i H3. A més, H1 i H2 pertanyen al grup filogenètic 1, i H3 al grup 2.
Tenint en compte que la impressió probablement provoca múltiples canvis en la memòria immune, es pot suposar que aquests canvis tenen una certa jerarquia.
Els científics assenyalen que des de 1977, dos subtipus de grip A, H1N1 i H3N2, han circulat de manera estacional entre la població. Al mateix temps, les diferències en la demografia de la infecció i en els símptomes eren força evidents, però poc estudiades. Aquestes diferències poden ser degudes específicament a l'empremta infantil: la gent gran va estar gairebé segurament exposada a l'H1N1 quan era nens (del 1918 al 1975 va ser l'únic subtipus que circulava en humans). En conseqüència, aquestes persones ara estan millor protegides de les variants estacionals modernes del virus d'aquest subtipus. De la mateixa manera, entre els adults joves, la probabilitat més alta d'empremta infantil és per a l'H3N2 més recent (imatge # 1), que és coherent amb el nombre relativament baix de casos d'H3N2 reportats clínicament en aquest grup demogràfic.
Imatge núm. 1: models variants de la dependència de la immunitat de l'empremta en la infància i el factor de l'evolució viral.
D'altra banda, aquestes diferències poden estar associades a l'evolució dels propis subtipus de virus. Així, l'H3N2 es demostra més ràpidament deriva* el seu fenotip antigènic que el H1N1.
Deriva de l'antigen* — Canvis en els factors de superfície de formació immune dels virus.
Per aquest motiu, l'H3N2 pot ser més capaç d'evadir la immunitat preexistent en adults immunològicament experimentats, mentre que l'H1N1 pot ser relativament limitat en els seus efectes només en nens immunològicament ingenus.
Per provar totes les hipòtesis plausibles, els científics van analitzar les dades epidemiològiques creant funcions de probabilitat per a cada variant dels models estadístics, que es van comparar mitjançant el criteri d'informació d'Akaike (AIC).
També es va fer una anàlisi addicional de la hipòtesi en què les diferències no es deuen a la impressió en l'evolució dels virus.
Preparació per a la recerca
La modelització d'hipòtesis va utilitzar dades del Departament de Serveis de Salut d'Arizona (ADHS) de 9510 casos estacionals d'H1N1 i H3N2 a tot l'estat. Aproximadament el 76% dels casos notificats es van registrar en hospitals i laboratoris, la resta de casos no es van especificar als laboratoris. També se sap que aproximadament la meitat dels casos diagnosticats al laboratori eren prou greus com per provocar una hospitalització.
Les dades utilitzades en l'estudi cobreixen un període de 22 anys des de la temporada de grip 1993-1994 fins a la temporada 2014-2015. Val la pena assenyalar que la mida de la mostra va augmentar considerablement després de la pandèmia de 2009, per la qual cosa aquest període es va excloure de la mostra (taula 1).
Taula núm. 1: dades epidemiològiques del 1993 al 2015 sobre casos registrats dels virus H1N1 i H3N2.
També és important tenir en compte que des del 2004, els laboratoris comercials dels Estats Units han de transmetre totes les dades sobre la infecció viral dels pacients a les autoritats sanitàries governamentals. Tanmateix, la majoria dels casos analitzats (9150/9451) es van produir a partir de la temporada 2004-2005, després de l'entrada en vigor de la norma.
Dels 9510 casos, 58 van ser exclosos perquè eren persones amb un any de naixement anterior al 1918 (no es pot determinar clarament l'estat de la seva impressió) i un altre cas perquè l'any de naixement s'havia especificat incorrectament. Així, s'han inclòs 1 casos en el model d'anàlisi.
En la primera etapa de modelització, es van determinar les probabilitats d'impressió als virus H1N1, H2N2 o H3N2, específiques de l'any de naixement. Aquestes probabilitats reflecteixen el patró d'exposició a la grip A en els nens i la seva prevalença per any.
La majoria de les persones nascudes entre les pandèmies de 1918 i 1957 es van infectar per primera vegada amb el subtipus H1N1. Les persones nascudes entre les pandèmies de 1957 i 1968 estaven gairebé totes infectades amb el subtipus H2N2 (1A). I des de 1968, el subtipus dominant del virus va ser H3N2, que es va convertir en la causa de la infecció de la majoria de la gent del grup demogràfic jove.
Malgrat la prevalença de l'H3N2, l'H1N1 encara circula de manera estacional a la població des de 1977, provocant una impressió en una proporció de persones nascudes des de mitjans dels anys setanta (1A).
Si la impressió al nivell del subtipus AN determina la probabilitat d'infecció durant la grip estacional, l'exposició als subtipus AN H1 o H3 a la primera infància hauria de proporcionar immunitat per a tota la vida a variants més recents del mateix subtipus AN. Si la impressió de la immunitat funciona en major mesura contra certs tipus de NA (neuraminidasa), llavors la protecció per a tota la vida serà característica de N1 o N2 (1V).
Si la impressió es basa en una NA més àmplia, és a dir. Es produeix una protecció contra una gamma més àmplia de subtipus, llavors els individus impresos de H1 i H2 haurien de protegir-se de l'H1N1 estacional modern. Al mateix temps, les persones marcades amb H3 només estaran protegides de l'H3N2 estacional modern (1V).
Els científics assenyalen que la colinealitat (en termes generals, paral·lelisme) de les prediccions de diversos models d'impressió (1D-1I) era inevitable donada la diversitat limitada de subtipus antigènics de la grip que circulaven a la població durant el segle passat.
El paper més important a l'hora de diferenciar la impressió a nivell de subtipus HA, subtipus NA o grup HA el tenen les persones de mitjana edat que es van infectar per primera vegada amb H2N2 (1V).
Cadascun dels models provats utilitzava una combinació lineal d'infeccions relacionades amb l'edat (1S), i infecció associada a l'any de naixement (1D-1F), per obtenir la distribució dels casos H1N1 o H3N2 (1G - 1I).
Es van crear un total de 4 models: el més simple contenia només el factor edat, i els models més complexos van afegir factors d'impressió a nivell de subtipus HA, a nivell de subtipus NA o a nivell de grup HA.
La corba del factor d'edat té la forma d'una funció escalonada en la qual el risc relatiu d'infecció es va establir a 1 en el grup d'edat 0-4. A més del grup d'edat primari, també hi havia els següents: 5-10, 11-17, 18-24, 25-31, 32-38, 39-45, 46-52, 53-59, 60-66, 67–73, 74–80, 81+.
En els models que incloïen efectes d'empremta, es va suposar que la proporció d'individus en cada any de naixement amb impressió protectora de la infància era proporcional a la reducció del risc d'infecció.
En el modelatge també es va tenir en compte el factor de l'evolució viral. Per fer-ho, hem utilitzat dades que descriuen el progrés antigènic anual, que es va definir com la distància antigènica mitjana entre les soques d'un llinatge viral determinat (H1N1 abans de 2009, H1N1 després de 2009 i H3N2). La "distància antigènica" entre dues soques de grip s'utilitza com a indicador de similitud en el fenotip antigènic i la possible protecció immune creuada.
Per avaluar l'impacte de l'evolució antigènica en la distribució d'edat de l'epidèmia, es van provar els canvis en la proporció de casos en nens durant les estacions en què es van produir canvis antigènics forts.
Si el nivell de deriva antigènica és un factor crític en el risc d'infecció relacionat amb l'edat, la proporció de casos observats en nens s'hauria d'associar negativament amb el progrés antigènic anual. En altres paraules, les soques que no han patit canvis antigènics significatius respecte a la temporada anterior haurien de ser incapaços d'escapar de la immunitat preexistent en adults amb experiència immunològica. Aquestes soques seran més actives entre les poblacions sense experiència immunològica, és a dir, entre els nens.
Resultats de l'estudi
L'anàlisi de les dades per any va mostrar que l'H3N2 estacional era la principal causa d'infecció entre les poblacions d'edat avançada, mentre que l'H1N1 afectava persones de mitjana edat i joves (imatge #2).
Imatge núm. 2: Distribució de la grip H1N1 i H3N2 per edat en diferents períodes de temps.
Aquest patró estava present tant en les dades anteriors a la pandèmia de 2009 com després d'aquesta.
Les dades van mostrar que la impressió a nivell de subtipus NA predomina sobre la impressió a nivell de subtipus HA (ΔAIC = 34.54, 249.06). Al mateix temps, hi va haver una absència gairebé completa d'empremta a nivell del grup HA (ΔAIC = 385.42), així com una absència total d'impressió (ΔAIC = XNUMX).
Imatge #3: Avaluació de l'ajust dels models a les dades de la recerca.
Avaluació visual de l'ajust del model (3C и 3D) van confirmar que els models que contenien efectes d'impressió a nivells estrets de subtipus NA o HA van oferir el millor ajust a les dades utilitzades a l'estudi. El fet que el model en què la impressió està absent no es pugui recolzar amb dades suggereix que l'empremta és un aspecte críticment important del desenvolupament de la immunitat en la població adulta en relació amb els subtipus de grip estacional. Tanmateix, la impressió funciona en una especialització molt estreta, és a dir, actua exclusivament sobre un subtipus concret, i no sobre tot l'espectre dels subtipus de la grip.
Taula núm. 2: valoració de l'ajust dels models a les dades de la recerca.
Després de controlar la distribució demogràfica per edat, el risc estimat relacionat amb l'edat va ser més alt en nens i adults grans, d'acord amb l'acumulació de memòria immune en la infància i la funció immune debilitat en els adults grans (a 3A es mostra una corba aproximada del millor model). Les estimacions dels paràmetres d'impressió eren inferiors a un, cosa que indica una lleugera reducció del risc relatiu (taula 2). En el millor model, la reducció del risc relatiu estimat de l'empremta infantil va ser més gran per a H1N1 (0.34, IC 95% 0.29-0.42) que per a H3N2 (0.71, IC 95% 0.62-0.82).
Per provar la influència de l'evolució viral en la distribució d'edat del risc d'infecció, els investigadors van buscar una disminució de la proporció d'infeccions entre els nens durant els períodes associats al canvi antigènic, quan les soques amb una deriva antigènica elevada eren més efectives per infectar adults amb experiència immunològica.
L'anàlisi de dades va mostrar una petita associació negativa però no significativa entre l'augment anual de l'activitat antigènica i la proporció de casos de H3N2 observats en nens (4A).
Imatge núm. 4: la influència de l'evolució viral en el factor de risc d'infecció relacionat amb l'edat.
Tanmateix, no es va trobar una relació clara entre els canvis antigènics i la proporció de casos observats en nens de més de 10 anys i en adults. Si l'evolució viral tingués un paper important en aquesta distribució, el resultat seria una evidència més clara de la influència evolutiva entre els adults, no només quan es comparen adults i nens menors de 10 anys.
A més, si el grau de canvi evolutiu viral és dominant per a les diferències específiques del subtipus en les distribucions d'edat epidèmiques, aleshores quan els subtipus H1N1 i H3N2 mostren taxes similars de propagació anual de l'antigen, les seves distribucions d'edat de les infeccions haurien de semblar més similars.
Per a un coneixement més detallat dels matisos de l'estudi, recomano mirar .
Epíleg
En aquest treball, els científics van analitzar dades epidemiològiques sobre casos d'infecció per H1N1, H3N2 i H2N2. L'anàlisi de dades va mostrar una relació clara entre l'empremta en la infància i el risc d'infecció a l'edat adulta. En altres paraules, si un nen dels anys 50 es va infectar quan circulava H1N1 i no hi havia H3N2, aleshores a l'edat adulta la probabilitat d'infectar-se amb H3N2 serà molt més gran que la probabilitat d'atrapar l'H1N1.
La principal conclusió d'aquest estudi és que és important no només què va patir una persona durant la infància, sinó també en quin ordre. La memòria immune, que es desenvolupa al llarg de la vida, "enregistra" activament les dades de les primeres infeccions víriques, la qual cosa contribueix a contrarestar-les més eficaçment a l'edat adulta.
Els científics esperen que el seu treball permeti predir millor quins grups d'edat són més susceptibles als efectes de quins subtipus de grip. Aquest coneixement pot ajudar a prevenir la propagació d'epidèmies, sobretot si cal distribuir un nombre limitat de vacunes a la població.
Aquesta investigació no té com a objectiu trobar súper cures per a cap tipus de grip, tot i que seria genial. Està dirigit a allò que és molt més real i important en aquest moment: prevenir la propagació de la infecció. Si no podem desfer-nos del virus a l'instant, hem de disposar de totes les eines possibles per contenir-lo. Un dels aliats més fidels de qualsevol epidèmia és l'actitud descuidada davant d'ella tant per part de l'estat en general com de cada persona en particular. El pànic, és clar, no és necessari, perquè només pot empitjorar les coses, però les precaucions mai fan mal.
Gràcies per llegir, sigueu curiosos, cuideu-vos i els vostres éssers estimats i passeu un bon cap de setmana nois! 🙂
Alguns anuncis 🙂
Gràcies per quedar-te amb nosaltres. T'agraden els nostres articles? Vols veure més contingut interessant? Doneu-nos suport fent una comanda o recomanant als amics, , un anàleg únic dels servidors d'entrada, que vam inventar per a vosaltres: (disponible amb RAID1 i RAID10, fins a 24 nuclis i fins a 40 GB DDR4).
Dell R730xd 2 vegades més barat al centre de dades Equinix Tier IV a Amsterdam? Només aquí als Països Baixos! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128 GB DDR3 2 x 960 GB SSD 1 Gbps 100 TB - a partir de 99 $! Llegeix sobre
Font: www.habr.com