Praktiliselt igaühe meist on kuulnud või lugenud uudiseid levivast koroonaviirusest. Nagu iga teise haiguse puhul, on uue viiruse vastu võitlemisel oluline varajane diagnoosimine. Kuid mitte kõik, kes on nakatunud, ei näita samu sümptomeid ning isegi lennujaamades kasutatavad skannerid, mis on mõeldud nakatumismärkide tuvastamiseks, ei suuda alati haigestunud inimesi rahvahulgast edukalt tuvastada. Tekib küsimus — miks sama viirus avaldub erinevatel inimestel erinevalt? Loomulikult on esimene vastus — immuunsus. Siiski ei ole see ainus oluline parameeter, mis mõjutab sümptomite varieeruvust ja haiguse tõsidust. California ja Arizona ülikoolide teadlased (USA) on avastanud, et viirustele vastupidamise tugevus sõltub mitte ainult sellest, milliste gripialadega inimene on elust jooksul kokku puutunud, vaid ka nende järjestusest. Mida teadlased avastasid, milliseid meetodeid uuringus kasutati ning kuidas see teadustöö võib aidata epideemiate vastu võitlemisel? Vastused nendele küsimustele leiate uurimisgrupi aruandest. Alustame.
Uuringu alus
Nagu me teame, avaldub gripp erinevatel inimestel erinevalt. Inimfaktori (immuunsüsteem, viirusevastased ravimid, ennetavad meetmed jne.) kõrval on oluline aspekt ka viirus ise, täpsemalt selle alamtüüp, millega konkreetne patsient on nakatunud. Igal alamtüüpidel on oma omadused, sealhulgas eri demograafiliste rühmade ründamise ulatus. Teadlased on märkinud, et viirused H1N1 ('sigade gripp') ja H3N2 (Hongkongi gripp), mis on praegu kõige levinumad, mõjutavad erinevas vanuses inimesi erinevalt: H3N2 on peamine raskete haigusjuhtumite põhjus eakatel ning talle on omistatud ka enamik surmajuhtumeid; H1N1 on vähem surmav, kuid nakatab kõige sagedamini keskealisi inimesi ja noori.
Need erinevused võivad olla tingitud nii viiruste evolutsioonikiirusest kui ka immuunsest imprinting'ust* lastel.
Immuunne imprinting* on omamoodi immuunsüsteemi pikaajaline mälu, mis kujuneb varasemate viirusrünnakute ja organismi reaktsioonide põhjal.
Käesolevas uurimuses analüüsisid teadlased epidemioloogilisi andmeid, et välja selgitada, kas imprinting lapsepõlves mõjutab hooajalise gripi epidemioloogiat ja kui jah, siis kas see toimib peamiselt läbi homo-subtüübilise* immuunmälu või läbi laiemate hetero-subtüübilise* mälu.
Homo-subtüüpne immuunsus* — hooajaliste A-gripid viiruste nakatumine aitab kaasa selle konkreetse alamtüübi viiruse vastu kaitsva immuunsuse arengule.
Hetero-subtüüpne immuunsus* — hooajaliste A-gripi viiruste nakatumine aitab kaasa immuunvastuse arengule mittesugulaste alamtüvede vastu.
Teisisõnu, lapsepõlve immuunsus ja kõik, mida ta on läbi elanud, jätab oma jälje eluks ajaks immuunsusesse. Varasemad uuringud on näidanud, et täiskasvanud inimesed omavad tugevamat immuunsust nende viirusetüüpide vastu, millega nad lapsepõlves nakatusid. Samuti on hiljuti leitud, et imprinting kaitseb uusi viiruse alamtüüpe, mis kuuluvad sama filogeneetilise rühma hemaglutiniiniga (hemaglutiniin, HA), nagu need, millega nad lapsepõlves esmakordselt nakatusid.
Kuni hiljutiseni peeti kitsast ristkaitse immuunsust, mis on spetsiifiline ühe alamtüübi HA variantide suhtes, hooajalise gripi põhikaitseks. Siiski on uusi andmeid, mis viitavad sellele, et immuunsuse kujunemist võivad mõjutada ka teiste gripi antigeenide mälestused (näiteks neuraminidaasi, NA). Alates 1918. aastast on inimestel registreeritud kolm HA alamtüüpi: H1, H2 ja H3. Samuti kuuluvad H1 ja H2 filogeneetilisse gruppi 1 ning H3 gruppi 2.
Kui arvestada, et imprinting kutsub tõenäoliselt esile mitmeid muutusi immuunmäles, siis võib eeldada, et need muutused järgivad teatud hierarhiat.
Teadlased märgivad, et alates 1977. aastast on elanikkonnas ringelnud kaks gripialamtüüpi A - H1N1 ja H3N2. Samas olid nakatumise demograafilised erinevused ja sümptomid piisavalt väljendunud, kuid halvasti uuritud. Need erinevused võivad olla seotud just lapsepõlves toimunud imprintimisega: eakad inimesed on tõenäoliselt olnud H1N1 mõjude all lapsena (1918-1975 oli see ainus alamtüüp, mis ringleb inimeste seas). Seetõttu on praegu need inimesed paremini kaitstud praeguste hooaegade selle alamtüübi viirusvariantide eest. Sama kehtib noorte kohta, kellel on lapsepõlves kõrgeim tõenäosus imprintimiseks, mis seondub moderne H3N2-ga (pilt nr 1), mis on kooskõlas suhteliselt madala H3N2 kliiniliselt registreeritud juhtumite arvuga selles demograafilises rühmas.
Pilt nr 1: immuunsuse ja lapsepõlve imprintimise mudelite sõltuvuse variandid ning viiruslikud evolutsioonifaktorid.
Teisest küljest võivad need erinevused olla seotud viirusetüvede endi evolutsiooniga. H3N2 näitab kiiremat dreifi* oma antigeense fenotüübi osas, kui H1N1.
Antigeenne dreif* tähendab viiruste immuunsust moodustavate pinnategurite muutusi.
Seetõttu suudab H3N2 paremini vältida varem moodustatud immuunsust immunoloogiliselt kogenud (varem haigust põdenud) täiskasvanutel, samas kui H1N1 võib olla suhteliselt piiratud oma mõju jõus ainult immunoloogiliselt kogenematutele (varem mitte haiget saanud) lastele.
Kõikide võimalike hüpoteeside kontrollimiseks viisid teadlased läbi epidemioloogiliste andmete analüüsi, luues tõenäosusfunktsioonid iga statistilise mudeli variandi jaoks, mille võrdlemine viidi läbi Akaike teabe kriteeriumi (AIC) kaudu.
Viidi läbi ka täiendav analüüs hüpoteesist, mille kohaselt ei ole erinevused tingitud imprintimisest, vaid viiruste evolutsioonist.
Uuringuks ettevalmistamine
Hüpoteeside modelleerimisel kasutati Arizon osariigi tervishoiuosakonna (ADHS) andmeid, sealhulgas 9510 hooajalist H1N1 ja H3N2 juhtumit kogu osariigis. Umbes 76% registreeritud juhtumitest kanti haiglatesse ja laboritesse, ülejäänud juhtumid ei olnud laborites täpsustatud. Samuti on teada, et umbes pool laboratoorselt kinnitatud juhtudest olid piisavalt tõsised, et viia haiglaravile.
Uurimise andmed ulatuvad 22 aastani: gripihooajast 1993–1994 kuni hooajani 2014–2015. Tuleb märkida, et valimi suurused suurenesid järsult pärast 2009. aasta pandeemiat, mistõttu see periood jäeti valimist välja (tabel nr 1).
Tabel nr 1: epidemioloogilised andmed aastatel 1993–2015, mis käsitlevad H1N1 ja H3N2 viiruste registreeritud juhtumeid.
Samuti on oluline arvestada, et alates 2004. aastast olid Ameerika Ühendriikide kommertslaborid kohustatud edastama riiklikele tervishoiuasutustele kõik andmed viiruslike nakatumiste kohta patsientidel. Siiski jälgiti enamiku analüüsi alla kuuluvate juhtumite (9150/9451) registreerimist alates hooajast 2004–2005, juba pärast selle reegli jõustumist.
Kõigist 9510 juhtumist välistati 58, kuna need olid inimesed, kelle sünniaasta oli enne 1918. aastat (nende imprintimise staatust ei saa selgelt määrata), ja veel 1 juhtum vale sünniaasta tõttu. Nii sattus analüüsitud mudelisse 9541 juhtumit.
Modelleerimise esimeses etapis määrati kindlaks tõenäosused imprintimise jaoks H1N1, H2N2 või H3N2 viiruste osas, mis on spetsiifilised sünniaastale. Need tõenäosused peegeldavad gripi A mõju laste suunas ja selle levikut aastate jooksul.
Suurem osa inimesi, kes sündisid ajavahemikus 1918 kuni 1957 pandemiate vahel, nakatus esmalt just H1N1 alamtüübiga. Inimesed, kes sündisid ajavahemikus 1957 kuni 1968, olid praktiliselt kõik nakatunud H2N2 alamtüübiga (1A). Alates 1968. aastast oli domineeriv viiruse alamtüüp H3N2, mis põhjustas noorte demograafilise rühma enamiku nakatumisi.
Hoolimata H3N2 laialdasest levikust on H1N1 siiski hooajaline alamtüüp, mis on ringelnud elanikkonna seas alates 1977. aastast, põhjustades imprintimist osadele inimestele, kes on sündinud alates 1970. aastate keskpaigast (1A).
Kui antigeenne imprintimine NA alamtüübi põhjal mõjutab nakatumise tõenäosust hooajalises gripis, siis NA alamtüüpide H1 või H3 mõju varases lapsepõlves peaks tagama eluaegse immuunsuse sama NA alamtüübi uuemate variantide suhtes. Siiski, kui imprintimise immuunsus toimib enamikul juhtudel kindlate NA tüüpide (neuraaminiidaasi) vastu, siis eluaegne kaitse iseloomustab N1 või N2 (1B).
Kui imprintimine põhineb laiemal NA-l, st kaitse katab laiemat spektrit alamtüüpide, siis inimesed, kellel on H1 ja H2 imprinting, peaksid olema kaitstud tänapäevase hooajalise H1N1 viiruse eest. Samal ajal on inimestel, kellel on H3 imprinting, kaitse vaid kaasaegse hooajalise H3N2 viiruse eest (1B).
Teadlased märkisid, et erinevate imprintimise mudelite prognooside koordineeritus (ligikaudu öeldes, paralleelsus) (1D—1I) oli vältimatu, arvestades antigeensete alamtüüpide piiratud mitmekesisust, mis on viimase sajandi jooksul elanikkonnas ringelnud.
Olulist rolli imprintimise erinevustes HA alamtüübi, NA alamtüübi või HA rühma tasemel mängivad keskealised inimesed, kes nakatusid esmakordselt just H2N2 viirusega (1B).
Iga testitud mudel kasutas vanusega seotud nakkuste lineaarset kombinatsiooni (1C), ja sünniaastaga seotud nakkusi (1D—1F) H1N1 või H3N2 juhtude jaotuse saamiseks (1G – 1I).
Kokku loodi 4 mudelit: kõige lihtsam sisaldas ainult vanusefaktorit, samas kui keerukamates mudelites lisati HA alamtüübi, NA alamtüübi või HA rühma tasandi imprintimise tegureid.
Vanusfaktori kõver on astmelise funktsiooni kujul, kus nakkusoht on seadistatud 1 vanuserühmas 0–4. Peale esmase vanuserühma olid veel järgmistel vahemikel: 5–10, 11–17, 18–24, 25–31, 32–38, 39–45, 46–52, 53–59, 60–66, 67–73, 74–80, 81+.
Mudelite puhul, mis sisaldasid imprintimise efekte, oletati, et igas sünniaasta osakaal inimestest, kellel on lapsena kaitsev imprinting, on proportsionaalne nakkusohtuse vähenemisega.
Samuti arvestati mudelites viiruslike evolutsioonide tegurit. Selleks kasutati andmeid, mis kirjeldasid aastast aastasse antigeenset arengut, mis määrati kindlaks antigeense kauguse keskmisena teatud viiruse liini tüvede vahel (H1N1 enne 2009, H1N1 pärast 2009 ja H3N2). 'Antigeenne kaugus' kahe gripi tüve vahel kasutatakse antigeense fenotüübi sarnasuse ja potentsiaalse rist-kaitse näitajana.
Antigeense evolutsiooni mõju hindamiseks epideemilise vanusejaotusele viidi läbi lapseeas juhtumite osakaalu muutuste kontrollettepanekud, mil toimusid suured antigeensed muutused.
Kui antigeense drifi tase on nakkusohtuse vanuse riski määrav faktor, siis võivad laste seas esinevate juhtumite osakaal olla negatiivselt seotud igal aastal toimuva antigeense arenguga. Teisisõnu, tüved, mis ei ole esinenud märkimisväärseid antigeenseid muutusi võrreldes eelneva hooajaga, peaksid olema välja kujunenud immuunsuse vältimisele täiskasvanutel, kellel on immunoloogiline kogemus. Sellised tüved on aktiivsemad elanikkonnas, kellel pole immunoloogilist kogemust, st laste seas.
Uuringu tulemused
Aastate lõikes andmete analüüs näitas, et hooajaline H3N2 oli peamine nakkuse põhjus vanemaealises elanikkonnas, samas kui H1N1 haaras keskealisi ja noori inimesi (pilt nr 2).
Pilt nr 2: gripi H1N1 ja H3N2 jaotus vanuse järgi erinevatel ajavahemikel.
See muster oli olemas nii 2009. aasta pandeemiaga eelnevas kui ka järgnevas perioodis.
Andmed näitasid, et NA alamtüübi imprinting domineerib HA alamtüübi imprintingu üle (ΔAIC = 34.54). Samas oli praktiliselt täielik HA rühma imprinting puudumine (ΔAIC = 249.06), samuti täielik imprinting puudumine (ΔAIC = 385.42).
Pilt nr 3: mudelite sobivuse hindamine uuringu andmetega.
Visuaalne hindamine mudelite (3C ja 3D) sobivusest kinnitas, et mudelid, mis sisaldavad imprintimise efekte kitsastes NA või HA alamtüüpide tasanditel, pakuvad parimat sobivust uuringus kasutatud andmetega. Tegelikkus, et mudel, milles imprinting on puudulik, ei suuda andmetega kinnituda, viitab sellele, et imprinting on äärmiselt oluline aspekt täiskasvanute immuunsuse kujunemisel hooajaliste gripialamtüüpide suhtes. Siiski töötab imprinting väga kitsas spetsialiseerumises, st see kehtib ainult teatud alamtüübi kohta, mitte tervele gripi alamtüüpide spektrile.
Tabel nr 2: mudelite sobivuse hindamine uuringu andmetega.
Pärast vanuse järgi demograafilise jaotuse arvestamist oli eeldatav vanuserisk kõrgeim lastel ja eakatel, mis vastas immuunsuse mälu kogunemisele lapsepõlves ning nõrgenenud immuunsuse funktsioneerimisele eakatel (na 3A kuvatud on parima mudeli ligikaudne käänak. Imponeerimisparameetrite hinnangud olid alla ühe, mis viitab suhtelise riski mõningasele vähenemisele (tabel nr 2). Parima mudeli raames oli eeldatav suhtelise riski vähenemine lapsepõlves H1N1 (0.34, 95% CI 0.29–0.42) puhul tugevam kui H3N2 (0.71, 95% CI 0.62–0.82).
Viiruse evolutsiooni mõju vanuserühmade nakkusohtude jaotusele uurides otsisid teadlased nakkusjuhtumite osakaalu vähenemist laste seas perioodidel, mis olid seotud antigeensete muutustega, kui kõrgelt antigeense triibuga tüved nakatasid täiskasvanud immunoloogiliselt kogenud inimesi tõhusamalt.
Andmeanalüüs näitas väikest negatiivset, kuid ebaolulist seost antigeense aktiivsuse aastase suurenemise ja H3N2 juhtumite osakaalu vahel, mis täheldati lastel (4A).
Pilt nr 4: viiruse evolutsiooni mõju nakkusohtude vanuseline aspekt.
Siiski ei leitud antigeensete muutuste ja juhtumite osakaalu vahel, mis esinevad üle 10-aastastel lastel ja täiskasvanutel, selget seost. Kui viiruse evolutsioon mängiks selles jaotuses peamist rolli, oleks esinenud selgemad tõendid evolutsioonilisest mõjust täiskasvanute seas, mitte ainult laste ja alla 10-aastaste laste võrdlemisel.
Peale selle, kui viiruste evolutsioonilised muutused on määravad alampartii-spetsiifiliste erinevuste jaoks epideemilise vanuse jaotuses, siis kui H1N1 ja H3N2 näitavad sama suurust aastases antigeense leviku osas, peaks nende nakkusohtude vanuseline jaotus olema sarnasem.
Kuna soovid teema nüanssidega lähemat tutvust teha, soovitame vaadata .
Epilog
Selles töös analüüsisid teadlased H1N1, H3N2 ja H2N2 nakkusohtude epidemioloogilisi andmeid. Andmeanalüüs näitas selgeid seoseid lapsepõlves esineva imponeerimise ja nakkusohtude riskitaseme vahel täiskasvanueas. Teiste sõnadega, kui laps oli 1950. aastatel nakatunud, kui H1N1 ringles ja H3N2 puudus, siis on täiskasvanueas H3N2 nakatumise tõenäosus palju suurem kui H1N1 nakkuse saamine.
Selle uuringu peamine järeldus on, et oluline on mitte ainult see, millega inimene lapsepõlves põdes, vaid ka see, millisest järjestusest. Keha immuunmälu, mis kujuneb elu jooksul, «salvestab» andmeid esmaste viirusinfektsioonide kohta, aidates täiskasvanueas tõhusamalt nendele vastu seista.
Teadlased loodavad, et nende töö aitab paremini ennustada, millised vanuserühmad on rohkem vastuvõtlikud mingile viiruse alatüübile. Need teadmised võivad aidata epideemiate levikut vältida, eriti kui on vaja piiratud arvu vaktsiinide jagamist elanikkonna seas.
See uuring ei püüa leida superravimeid igat tüüpi gripi vastu, kuigi see oleks suurepärane. Selle eesmärk on saavutada midagi, mis on palju realistlikum ja olulisem praegu - nakkuse leviku vältimine. Kui me ei saa viirusest kiiresti lahti, peame olema varustatud kõikide vahenditega selle kontrollimiseks. Ükskõik millise epideemia kõige usaldusväärsem liitlane on suhtumine, mida inimesed ja riigid sellesse tunnevad. Paanikat pole loomulikult vaja, kuna see võib olukorra halvemaks muuta, kuid ettevaatusabinõud ei tee kunagi paha.
Aitäh tähelepanu eest, jääge uudishimulikkudeks, hoolitsege enda ja oma lähedaste eest ning nautige toredat nädalavahetust, sõbrad! 🙂
Veidi reklaami 🙂
Aitäh, et olete meiega. Kas teile meeldivad meie artiklid? Kas soovite näha rohkem huvitavaid materjale? Toetage meid, tehes tellimuse või soovitades meid tuttavatele. , ainulaadne sisenemise taseme serverite analoog, mille oleme teie jaoks välja mõelnud: (saadaval on RAID1 ja RAID10 variandid, kuni 24 südamikku ja kuni 40GB DDR4).
Kas Dell R730xd on kaks korda odavam Equinixi Tier IV andmete keskuses Amsterdamis? Ainult meie juures Hollandi turul! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — alates $99! Lugege, kuidas
Allikas: habr.com
