Quasi tutti avemu intesu o leghje nutizie nantu à a diffusione di coronavirus. Cum'è cù qualsiasi altra malatia, u diagnosticu precoce hè impurtante in a lotta contru un novu virus. Tuttavia, micca tutte e persone infettate mostranu u listessu inseme di sintomi, è ancu i scanners di l'aeroportu cuncepiti per detectà i segni d'infezzione ùn anu micca sempre identificatu bè u paziente trà una folla di passageri. A quistione hè: perchè u stessu virus si manifesta in modu diversu in diverse persone? Naturalmente, a prima risposta hè l'immunità. Tuttavia, questu ùn hè micca l'unicu paràmetru impurtante chì influenza a variabilità di i sintomi è a gravità di a malatia. I scientisti di l'Università di California è Arizona (USA) anu truvatu chì a forza di a resistenza à i virus ùn dipende micca solu da quale subtipi di influenza una persona hà avutu in tutta a so vita, ma ancu di a so sequenza. Chì esattamente anu scupertu i scientisti, chì metudi sò stati utilizati in u studiu, è cumu pò aiutà stu travagliu in a lotta contru l'epidemie? Truveremu risposte à queste dumande in u rapportu di u gruppu di ricerca. Vai.
Basi di ricerca
Comu sapemu, a gripe si manifesta in modu diversu in diverse persone. In più di u fattore umanu (sistema immune, piglià droghe antivirali, misure preventive, etc.), un aspettu impurtante hè u virus stessu, o piuttostu u so subtipu, chì infetta un paci particulari. Ogni subtipu hà e so caratteristiche, cumpresa a misura in quale i diversi gruppi demografichi sò affettati. I scientisti notanu chì i virus H1N1 ("gripe suina") è H3N2 (influenza di Hong Kong), chì sò diventati i più cumuni in u mumentu, affettanu persone di diverse età in modu diversu: H3N2 provoca i casi più severi di a malatia in l'anziani, è hè ancu attribuita à a maiò parte di i morti; H1N1 hè menu mortale, ma a maiò spessu affetta e persone di mezza età è i ghjovani.
Tali diffirenzii pò esse dovutu sia à a diffarenza in u ritmu di evoluzione di i virus stessi sia à a diffarenza in impronta immune * in i zitelli.
impronta immune* - un tipu di memoria longa di u sistema immune, furmatu nantu à a basa di l'attacchi virali sperimentati nantu à u corpu è e so reazzione à elli.
In questu studiu, i circadori anu analizatu dati epidemiulogichi per stabilisce se l'imprinting di a zitiddina influenza l'epidemiulugia di l'influenza staghjunale è, in casu, s'ellu agisce principalmente per via. omosubtipica* memoria immune o attraversu più larga eterosutipicu* memoria.
Immunità omosubtipica* - l'infezzione cù i virus di l'influenza staghjunali A prumove u sviluppu di a difesa immune contru un subtipu specificu di u virus.
Immunità eterosubtipica* - l'infezzione cù i virus di l'influenza staghjunali A prumove u sviluppu di a difesa immune contr'à i sub-ceppi chì ùn sò micca ligati à stu virus.
In altri palori, l'immunità di u zitellu è tuttu ciò ch'ellu sperienze lascia a so marca nantu à u sistema immune per a vita. Studi precedenti anu dimustratu chì l'adulti anu una immunità più forte contru i tipi di virus chì sò stati infettati da i zitelli. L'imprinting hè statu ancu dimustratu recentemente per prutegge contra i novi sottotipi di virus di l'influenza aviaria di u stessu gruppu filogeneticu di hemaglutinina (hemaglutinina, HA), cum'è cù a prima infizzione in a zitiddina.
Finu à pocu tempu, l'immunità cross-protective stretta specifica à varianti di un sottutipu HA era cunsiderata u modu principale di prutezzione contra l'influenza staghjunale. Tuttavia, ci hè una nova evidenza chì suggerenu chì a furmazione di l'immunità pò ancu esse influinzata da a memoria di l'altri antigens di l'influenza (per esempiu, neuraminidase, NA). Dapoi u 1918, trè sottotipi di AN sò stati identificati in l'omu: H1, H2 è H3. Inoltre, H1 è H2 appartenenu à u gruppu filogeneticu 1, è H3 à u gruppu 2.
In vista di u fattu chì l'imprinting prubabilmente pruvucarà parechji cambiamenti in a memoria immune, si pò assume chì questi cambiamenti anu una certa gerarchia.
I scientisti notanu chì da u 1977, dui sottotipi di influenza A - H1N1 è H3N2 - anu circulatu staghjunali trà a pupulazione. À u listessu tempu, e differenze in a demografia di l'infezzione è in i sintomi eranu abbastanza evidenti, ma pocu studiatu. Sti diffirenzii pò esse dovutu specificamente à l'imprinting di a zitiddina: l'anziani eranu quasi certamenti esposti à H1N1 da i zitelli (da u 1918 à u 1975 era l'unicu subtipu chì circulava in l'omu). In cunseguenza, queste persone sò oghji megliu prutette da varianti muderni di staggione di u virus di stu subtipu. In listessu modu, trà i ghjovani adulti, a più alta probabilità di l'imprinting di a zitiddina hè per l'H3N2 più recente (imagine #1), chì hè coherente cù u numeru relativamente bassu di casi clinicamente riportati di H3N2 in questa demografica.
Image No 1: mudelli varianti di a dependenza di l'immunità nantu à l'imprinting in a zitiddina è u fattore di l'evoluzione virali.
Per d 'altra banda, sti differenzi ponu esse assuciati cù l'evoluzione di i sottotipi di virus stessi. Cusì, H3N2 dimostra più veloce alla deriva* u so fenotipu antigenicu cà H1N1.
deriva di l'antigene * - cambiamenti in i fatturi di a superficia chì formanu immune di virus.
Per quessa, H3N2 pò esse più capaci di evade l'immunità preesistente in adulti immunologicamente sperimentati, mentri H1N1 pò esse relativamente limitatu in i so effetti solu nantu à i zitelli immunologicamente naïve.
Per pruvà tutte l'ipotesi plausibili, i scientisti anu analizatu i dati epidemiulogichi creendu funzioni di probabilità per ogni variante di i mudelli statistichi, chì sò stati paragunati cù u Criteriu d'Informazione Akaike (AIC).
Un analisi supplementu hè statu ancu realizatu nantu à l'ipotesi in quale e differenze ùn sò micca dovute à l'imprinting in l'evoluzione di virus.
Preparazione di studiu
U modellu di l'ipotesi hà utilizatu dati da u Dipartimentu di i servizii di salute di l'Arizona (ADHS) di 9510 casi H1N1 è H3N2 staghjunali in u statu. Circa 76% di i casi signalati sò stati registrati in ospedali è laboratorii, i casi rimanenti ùn sò micca specificati in laboratori. Hè cunnisciutu ancu chì circa a mità di i casi diagnosticati da u laboratoriu eranu abbastanza serii per risultatu in l'uspidale.
I dati utilizati in u studiu copre un periodu di 22 anni da a stagione di a gripe 1993-1994 à a stagione 2014-2015. Vale a pena nutà chì e dimensioni di mostra anu aumentatu drasticamente dopu à a pandemia di u 2009, cusì stu periodu hè statu esclusu da a mostra (Table 1).
Table No 1: dati epidemiulogichi da 1993 à 2015 in quantu à i casi registrati di i virus H1N1 è H3N2.
Hè impurtante ancu di cunsiderà chì da u 2004, i laboratorii cummerciale in i Stati Uniti sò stati obligati di trasmette tutte e dati riguardanti l'infezzione virali di i pazienti à l'autorità sanitarie di u guvernu. Tuttavia, a maiò parte di i casi analizati (9150/9451) sò accaduti da a stagione 2004-2005, dopu chì a regula hè entrata in vigore.
Di tutti i casi 9510, 58 sò stati esclusi perchè eranu persone cun un annu di nascita prima di u 1918 (u so statutu d'imprinting ùn pò micca esse chjaramente determinatu), è un altru casu 1 perchè l'annu di nascita hè statu specificatu incorrectamente. Cusì, 9541 casi sò stati inclusi in u mudellu di analisi.
In a prima tappa di u mudellu, i probabilità di impronta à i virus H1N1, H2N2 o H3N2, specifichi per l'annu di nascita, sò stati determinati. Queste probabilità riflettenu u mudellu di esposizione à l'influenza A in i zitelli è a so prevalenza annu.
A maiò parte di e persone nati trà e pandemie di u 1918 è u 1957 sò stati prima infettati cù u sottutipu H1N1. E persone nati trà e pandemie di u 1957 è u 1968 eranu quasi tutti infettati cù u sottutipu H2N2 (1A). È dapoi u 1968, u subtipu dominante di u virus era H3N2, chì diventò a causa di l'infezzione di a maiò parte di e persone di u gruppu demugraficu ghjovanu.
Malgradu a prevalenza di H3N2, H1N1 hè sempre circulatu staghjunali in a pupulazione dapoi u 1977, pruvucannu l'impronta in una proporzione di persone nati da a mità di l'anni 1970 (1A).
Se l'imprinting à u livellu di u sottotipu AN forma a probabilità di infezzione durante l'influenza staghjunale, allora l'esposizione à i sottotipi H1 o H3 AN in a prima zitiddina duverà furnisce l'immunità per a vita à varianti più recenti di u listessu sottutipu AN. Se l'imprinting immunità funziona in una misura più grande contr'à certi tipi di NA (neuraminidase), allora a prutezzione di a vita serà caratteristica di N1 o N2 (1B).
Se l'imprinting hè basatu annantu à una NA più larga, i.e. A prutezzione contra una gamma più larga di sottotipi si trova, allora l'individui stampati da H1 è H2 deve esse prutetti da H1N1 staghjunali muderni. À u listessu tempu, e persone stampate à H3 seranu prutetti solu da H3N2 staghjunali muderni (1B).
I scientisti notanu chì a collinearità (in generale, parallelismu) di e predizioni di diversi mudelli di impronta (1D-1I) era inevitabbile datu a diversità limitata di sottotipi antigenichi di l'influenza chì circulavanu in a pupulazione annantu à u seculu passatu.
U rolu più impurtante in a differenziazione trà l'imprinting à u sottutipu HA, u sottutipu NA o u livellu di u gruppu HA hè ghjucatu da e persone di mezza età chì sò stati prima infettati da H2N2 (1B).
Ciascunu di i mudelli testati hà utilizatu una cumminazione lineare di infezzione ligata à l'età (1С), è infezzione assuciata cù l'annu di nascita (1D-1F), per ottene a distribuzione di i casi H1N1 o H3N2 (1G - 1I).
Un totale di mudelli 4 sò stati creati: u più simplice cuntene solu u fattore d'età, è i mudelli più cumplessi aghjunghjenu fatturi d'imprinting à u nivellu di sottotipu HA, à u livellu di sottotipu NA, o à u livellu di u gruppu HA.
A curva di fattore d'età hà a forma di una funzione di passu in quale u risicu relativo d'infezzione hè statu stabilitu à 1 in u gruppu d'età 0-4. In più di u gruppu d'età primariu, ci era ancu i seguenti: 5-10, 11-17, 18-24, 25-31, 32-38, 39-45, 46-52, 53-59, 60-66, 67–73, 74– 80, 81+.
In mudelli chì includenu effetti d'imprinting, a proporzione di l'individui in ogni annu di nascita cù l'imprinting di a zitiddina protettiva hè stata assuciata per esse proporzionale à a riduzzione di risicu di infezzione.
U fattore di l'evoluzione virali hè statu ancu cunsideratu in u mudellu. Per fà questu, avemu usatu dati chì descrizanu u prugressu antigenicu annuale, chì era definitu cum'è a distanza antigenica media trà e ceppi di un lignamentu virali particulari (H1N1 prima di 2009, H1N1 dopu à 2009 è H3N2). A "distanza antigenica" trà dui ceppi di influenza hè aduprata com'è un indicatore di similitudine in u fenotipu antigenicu è a prutezzione immune incruciata potenziale.
Per valutà l'impattu di l'evoluzione antigénica nantu à a distribuzione di l'età epidemica, i cambiamenti in a proporzione di casi in i zitelli sò stati pruvati durante e stagioni in i quali sò stati forti cambiamenti antigenici.
Se u nivellu di deriva antigénica hè un fattore criticu in u risicu di l'infezzione in l'età, a proporzione di casi osservati in i zitelli deve esse assuciata negativamente cù u prugressu antigenicu annuale. In altri palori, i ceppi chì ùn anu micca sottumessu cambiamenti antigenichi significati da a stagione precedente ùn devenu esse capace di scappà di l'immunità preesistente in adulti immunologicamente sperimentati. Tali ceppi seranu più attivi trà e populazioni senza sperienza immunologica, vale à dì, trà i zitelli.
Risultati di ricerca
L'analisi di dati per annu hà dimustratu chì l'H3N2 staghjunali era a causa principale di l'infezzione trà e pupulazioni anziane, mentre chì H1N1 hà affettatu i ghjovani è di età media (imagine #2).
Image N ° 2: Distribuzione di l'influenza H1N1 è H3N2 per età in e diverse periodi.
Stu mudellu era presente sia in i dati prima di a pandemia di u 2009 sia dopu.
I dati anu dimustratu chì l'imprinting à u nivellu di u subtipu NA predomina nantu à l'imprinting à u livellu di u subtipu HA (ΔAIC = 34.54). À u listessu tempu, ci era una assenza quasi cumpleta di imprinting à u livellu di u gruppu HA (ΔAIC = 249.06), è ancu una assenza completa di imprinting (ΔAIC = 385.42).
Image #3: Evaluà l'adattazione di i mudelli à i dati di ricerca.
Valutazione visuale di l'adattazione di u mudellu (3C и 3D) hà cunfirmatu chì i mudelli chì cuntenenu effetti d'imprinting à livelli stretti di sottotipi NA o HA furnenu u megliu adattatu à e dati utilizati in u studiu. U fattu chì u mudellu in u quale l'imprinting hè assente ùn pò micca esse supportatu da e dati suggerisce chì l'imprinting hè un aspettu criticu impurtante di u sviluppu di l'immunità in a pupulazione adulta in relazione à i subtipi di influenza staghjunali. In ogni casu, l'imprinting travaglia in una specializazione assai stretta, vale à dì, agisce solu nantu à un subtipu specificu, è micca nantu à tuttu u spettru di i sottotipi di influenza.
Table No 2: valutazione di l'adattamentu di i mudelli à i dati di ricerca.
Dopu avè cuntrullatu a distribuzione di l'età demografica, u risicu stimatu per l'età era più altu in i zitelli è l'adulti anziani, in cunfurmità cù l'accumulazione di memoria immune in a zitiddina è a funzione immune debilitata in l'adulti anziani (à 3A una curva apprussimata da u megliu mudellu hè mostrata). L'estimazioni di i paràmetri di l'imprinting eranu menu di unu, chì indicanu una ligera reduccione di risicu relativo (Table 2). In u megliu mudellu, a riduzzione di risicu relative stimata da l'imprinting di a zitiddina era più grande per H1N1 (0.34, 95% CI 0.29-0.42) cà per H3N2 (0.71, 95% CI 0.62-0.82).
Per pruvà l'influenza di l'evoluzione virali nantu à a distribuzione di l'età di u risicu di l'infezzione, i circadori anu cercatu una diminuzione di a proporzione di infizzioni trà i zitelli durante i periodi assuciati à u cambiamentu antigenicu, quandu e ceppi cù alta deriva antigénica eranu più efficaci in infettà l'adulti sperimentati immunologicamente.
L'analisi di dati hà dimustratu una piccula associazione negativa, ma micca significativa, trà l'aumentu annuale di l'attività antigenica è a proporzione di casi H3N2 osservati in i zitelli.4A).
Image N ° 4: l'influenza di l'evoluzione virali nantu à u fattore di risicu di l'età per l'infezzione.
In ogni casu, ùn ci hè micca una relazione chjara trà i cambiamenti antigeni è a proporzione di casi osservati in i zitelli più di 10 anni di età è in adulti. Se l'evoluzione virali hà ghjucatu un rolu maiò in questa distribuzione, u risultatu seria una evidenza più chjara di l'influenza evolutiva trà l'adulti, micca solu quandu si compara l'adulti è i zitelli sottu à 10 anni d'età.
Inoltre, se u gradu di u cambiamentu evolutivu virali hè dominante per e differenze specifiche di u subtipu in a distribuzione di l'età epidemica, allora quandu i sottotipi H1N1 è H3N2 mostranu tassi simili di diffusione di l'antigenu annuale, a so distribuzione d'età di l'infezzione deve esse più simili.
Per una cunniscenza più dettagliata di e sfumature di u studiu, vi cunsigliu di guardà .
Epilogue
In questu travagliu, i scientisti anu analizatu i dati epidemiulogichi nantu à i casi di infezzione cù H1N1, H3N2 è H2N2. L'analisi di dati hà dimustratu una relazione clara trà l'imprinting in a zitiddina è u risicu di infezzione in l'adultu. In altri palori, se un zitellu in l'anni 50 hè statu infettatu quandu H1N1 circulava è H3N2 ùn era micca presente, allora in l'età adulta a probabilità di infettà cù H3N2 serà assai più grande chì a probabilità di catturà H1N1.
A cunclusione principale di stu studiu hè chì hè impurtante micca solu ciò chì una persona hà patitu in a zitiddina, ma ancu in quale ordine. A memoria immune, chì si sviluppa in tutta a vita, attivamente "registra" e dati da i primi infizzioni virali, chì cuntribuisci à una contruzione più efficace à elli in l'età adulta.
I scientisti speranu chì u so travagliu permetterà di predichendu megliu quali gruppi d'età sò più suscettibili à l'effetti di quale sottotipi di influenza. Questa cunniscenza pò aiutà à prevene a diffusione di l'epidemie, soprattuttu se un numaru limitatu di vaccini deve esse distribuitu à a pupulazione.
Questa ricerca ùn hè micca diretta à truvà super cure per ogni tipu di gripe, ancu s'ellu seria grande. Hè destinatu à ciò chì hè assai più reale è impurtante in u mumentu - impediscenu a diffusione di l'infezzione. Se ùn pudemu micca sbarazzarsi di u virus istantaneamente, allora duvemu avè tutti i strumenti pussibuli per cuntene. Unu di l'alliati più fideli di ogni epidemia hè l'attitudine trascurata versu questu sia da parte di u statu in generale è di ogni persona in particulare. U panicu, sicuru, ùn hè micca necessariu, perchè pò solu peghju e cose, ma i precautions ùn anu mai male.
Grazie per a lettura, stà curiosu, pigliate cura di voi è di i vostri cari è passate un bellu weekend ragazzi! 🙂
Certi annunzii 🙂
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