Lähes kaikki meistä ovat kuulleet tai lukeneet uutisia koronaviruksen leviämisestä. Kuten minkä tahansa muun taudin kohdalla, varhainen diagnoosi on tärkeää uuden viruksen torjunnassa. Kaikilla tartunnan saaneilla ei kuitenkaan ole samoja oireita, ja edes lentokenttien skannerit, jotka on suunniteltu havaitsemaan infektion merkkejä, eivät aina onnistu tunnistamaan potilasta matkustajajoukosta. Herää kysymys: miksi sama virus ilmenee eri tavalla eri ihmisillä? Luonnollisesti ensimmäinen vastaus on koskemattomuus. Tämä ei kuitenkaan ole ainoa tärkeä parametri, joka vaikuttaa oireiden vaihteluun ja taudin vakavuuteen. Kalifornian ja Arizonan yliopiston (USA) tutkijat ovat havainneet, että virusresistenssin vahvuus ei riipu pelkästään siitä, mitä influenssan alatyyppejä henkilöllä on ollut koko elämänsä, vaan myös niiden järjestyksestä. Mitä tutkijat tarkalleen ottaen selvittivät, mitä menetelmiä tutkimuksessa käytettiin ja miten tämä työ voi auttaa taistelussa epidemioita vastaan? Näihin kysymyksiin löydämme vastaukset tutkimusryhmän raportista. Mennä.
Tutkimuspohja
Kuten tiedämme, flunssa ilmenee eri ihmisillä eri tavalla. Inhimillisen tekijän (immuunijärjestelmä, viruslääkkeiden ottaminen, ehkäisevät toimenpiteet jne.) lisäksi tärkeä näkökohta on itse virus tai pikemminkin sen alatyyppi, joka saastuttaa tietyn potilaan. Jokaisella alatyypillä on omat ominaisuutensa, mukaan lukien se, missä määrin eri väestöryhmiä se vaikuttaa. Tutkijat huomauttavat, että tällä hetkellä yleisimmät virukset H1N1 ("sikainfluenssa") ja H3N2 (Hongkongin flunssa) vaikuttavat eri-ikäisiin ihmisiin eri tavalla: H3N2 aiheuttaa vakavimmat sairaustapaukset vanhuksilla, ja se johtuu myös suurimmasta osasta kuolemista; H1N1 on vähemmän tappava, mutta se vaikuttaa useimmiten keski-ikäisiin ja nuoriin.
Tällaiset erot voivat johtua sekä eroista virusten itsensä evoluutionopeudessa että erosta immuunijälki* lapsilla.
Immuunijälki* - eräänlainen immuunijärjestelmän pitkäaikainen muisti, joka muodostuu kehoon kohdistuvien kokeneiden virushyökkäysten ja sen reaktioiden perusteella.
Tässä tutkimuksessa tutkijat analysoivat epidemiologisia tietoja selvittääkseen, vaikuttaako lapsuusajan jälki kausi-influenssan epidemiologiaan ja jos vaikuttaa, vaikuttaako se ensisijaisesti homoalatyyppi* immuunimuistin tai laajemman kautta heteroalatyyppi* muisti.
Homosubtyyppinen immuniteetti* — Kausi-influenssa A -virustartunta edistää immuunipuolustuksen kehittymistä viruksen tiettyä alatyyppiä vastaan.
Heterosubtyyppinen immuniteetti* — kausi-influenssa A -virustartunta edistää immuunipuolustuksen kehittymistä virukseen kuulumattomia alakantoja vastaan.
Toisin sanoen lapsen koskemattomuus ja kaikki mitä hän kokee jättää jälkensä immuunijärjestelmään loppuelämäksi. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että aikuisilla on vahvempi immuniteetti niitä viruksia vastaan, joihin he saivat tartunnan lapsena. Imprintingin on myös viime aikoina osoitettu suojaavan saman hemagglutiniinin fylogeneettisen ryhmän uusilta lintuinfluenssaviruksen alatyypeiltä (hemagglutiniini, HA), kuten ensimmäisen tartunnan yhteydessä lapsuudessa.
Viime aikoihin asti yhden HA-alatyypin muunnelmille spesifistä kapeaa ristiinsuojaavaa immuniteettia pidettiin pääasiallisena suojamuotona kausi-influenssaa vastaan. On kuitenkin olemassa uusia todisteita, jotka viittaavat siihen, että immuniteetin muodostumiseen voi vaikuttaa myös muiden influenssaantigeenien (esimerkiksi neuraminidaasi, NA) muisti. Vuodesta 1918 lähtien ihmisillä on tunnistettu kolme AN:n alatyyppiä: H1, H2 ja H3. Lisäksi H1 ja H2 kuuluvat fylogeneettiseen ryhmään 1 ja H3 ryhmään 2.
Ottaen huomioon, että painaminen aiheuttaa todennäköisesti useita muutoksia immuunimuistissa, voidaan olettaa, että näillä muutoksilla on tietty hierarkia.
Tutkijat huomauttavat, että vuodesta 1977 lähtien kaksi A-influenssan alatyyppiä – H1N1 ja H3N2 – ovat levinneet kausiluonteisesti väestön keskuudessa. Samaan aikaan erot tartuntademografiassa ja oireissa olivat varsin ilmeisiä, mutta heikosti tutkittuja. Nämä erot voivat johtua nimenomaan lapsuuden jälkijäljestä: vanhemmat ihmiset altistuivat lähes varmasti H1N1:lle lapsena (vuosina 1918-1975 se oli ainoa ihmisissä kiertävä alatyyppi). Näin ollen nämä ihmiset ovat nyt paremmin suojattuja tämän alatyypin viruksen nykyaikaisilta kausivaihteluilta. Samoin nuorten aikuisten keskuudessa suurin todennäköisyys lapsuuden jälkijäljelle on uudemmalla H3N2:lla (kuva #1), mikä on yhdenmukainen kliinisesti raportoitujen H3N2-tapausten suhteellisen alhaisen määrän kanssa tässä väestöryhmässä.
Kuva nro 1: Varianttimallit immuniteetin riippuvuudesta imprintingistä lapsuudessa ja viruksen evoluution tekijästä.
Toisaalta nämä erot voivat liittyä itse virusalatyyppien kehitykseen. Siten H3N2 osoittaa nopeammin ajautuminen* sen antigeeninen fenotyyppi kuin H1N1.
Antigeenin ajautuminen* — muutokset virusten immuunijärjestelmää muodostavissa pintatekijöissä.
Tästä syystä H3N2 saattaa pystyä paremmin välttämään olemassa olevan immuniteetin immunologisesti kokeneilla aikuisilla, kun taas H1N1:n vaikutukset voivat olla suhteellisen rajallisia yksinomaan immunologisesti naiiveihin lapsiin.
Kaikkien uskottavien hypoteesien testaamiseksi tutkijat analysoivat epidemiologisia tietoja luomalla todennäköisyysfunktioita jokaiselle tilastollisten mallien variantille, joita verrattiin Akaike Information Criterion (AIC) -kriteerillä.
Lisäanalyysi tehtiin myös hypoteesille, jossa erot eivät johdu leimautumisesta virusten evoluutioon.
Tutkimuksen valmistelu
Hypoteesimallinnus käytti Arizona Department of Health Servicen (ADHS) tietoja 9510 1 osavaltion kausiluontoisesta H1N3- ja H2N76-tapauksesta. Noin XNUMX % raportoiduista tapauksista kirjattiin sairaaloissa ja laboratorioissa, loput tapaukset olivat määrittelemättömiä laboratorioissa. Tiedetään myös, että noin puolet laboratoriodiagnosoiduista tapauksista oli niin vakavia, että ne joutuivat sairaalahoitoon.
Tutkimuksessa käytetyt tiedot kattavat 22 vuoden ajanjakson 1993-1994 influenssakaudesta 2014-2015 kausiin. On syytä huomata, että otoskoot kasvoivat voimakkaasti vuoden 2009 pandemian jälkeen, joten tämä ajanjakso jätettiin otoksesta pois (taulukko 1).
Taulukko 1: epidemiologiset tiedot vuosilta 1993–2015 koskien rekisteröityjä H1N1- ja H3N2-virustapauksia.
On myös tärkeää ottaa huomioon, että vuodesta 2004 lähtien Yhdysvaltojen kaupallisten laboratorioiden on toimitettava kaikki potilaiden virusinfektioita koskevat tiedot valtion terveysviranomaisille. Suurin osa analysoiduista tapauksista (9150/9451) kuitenkin tapahtui kauden 2004–2005 ajalta säännön voimaantulon jälkeen.
Kaikista 9510 58 tapauksesta 1918 jätettiin pois, koska he olivat henkilöitä, joiden syntymävuosi oli ennen vuotta 1 (heidän imprinting status ei ole selkeästi määritettävissä), ja toinen tapaus, koska syntymävuosi oli ilmoitettu väärin. Analyysimalliin sisältyi siis 9541 tapausta.
Mallintamisen ensimmäisessä vaiheessa määritettiin syntymävuodelle ominaiset H1N1-, H2N2- tai H3N2-viruksiin painamisen todennäköisyydet. Nämä todennäköisyydet kuvastavat lasten altistumismallia influenssa A:lle ja sen esiintyvyyttä vuosittain.
Suurin osa vuosien 1918 ja 1957 pandemioiden välillä syntyneistä sai ensimmäisen H1N1-alatyypin tartunnan. Vuosien 1957–1968 pandemioiden välillä syntyneet ihmiset olivat lähes kaikki saaneet H2N2-alatyypin (1А). Ja vuodesta 1968 lähtien viruksen hallitseva alatyyppi oli H3N2, josta tuli useimpien nuorten väestöryhmien ihmisten tartunnan aiheuttaja.
Huolimatta H3N2:n esiintyvyydestä, H1N1 on edelleen levinnyt väestössä kausiluonteisesti vuodesta 1977 lähtien, mikä on aiheuttanut jälkiä osassa 1970-luvun puolivälistä lähtien syntyneitä (1А).
Jos painaminen AN-alatyypin tasolla muokkaa tartunnan todennäköisyyttä kausi-influenssan aikana, altistumisen H1- tai H3-AN-alatyypeille varhaislapsuudessa pitäisi tarjota elinikäinen immuniteetti saman AN-alatyypin uudemmille muunnelmille. Jos imprintingimmuniteetti toimii enemmän tiettyjä NA-tyyppejä (neuraminidaasi) vastaan, elinikäinen suoja on ominaista N1:lle tai N2:lle (1V).
Jos painatus perustuu laajempaan NA:han, ts. suojaa laajemmalta alatyypeiltä, silloin H1:stä ja H2:sta leimattuja yksilöitä tulee suojata nykyaikaiselta kausiluonteiselta H1N1:ltä. Samaan aikaan H3:een leimattuja ihmisiä suojellaan vain nykyaikaiselta kausiluonteiselta H3N2:lta (1V).
Tutkijat huomauttavat, että erilaisten painamismallien ennusteiden kollineaarisuus (karkeasti sanottuna rinnakkaisuus)1D-1I) oli väistämätön, kun otetaan huomioon väestössä viime vuosisadan aikana kiertäneiden influenssan antigeenien alatyyppien rajallinen monimuotoisuus.
Tärkein rooli HA-alatyypin, NA-alatyypin tai HA-ryhmän tasolla tapahtuvan painamisen erottamisessa on keski-ikäisillä ihmisillä, jotka ovat saaneet ensimmäisen H2N2-tartunnan.1V).
Jokainen testatuista malleista käytti lineaarista ikääntymiseen liittyvää infektiota (1S) ja syntymävuoteen liittyvä infektio (1D-1F), saadakseen H1N1- tai H3N2-tapausten jakautumisen (1G - 1I).
Mallia luotiin yhteensä 4: yksinkertaisin sisälsi vain ikätekijän ja monimutkaisemmat mallit lisäsivät painavia tekijöitä HA-alatyyppitasolla, NA-alatyyppitasolla tai HA-ryhmätasolla.
Ikätekijäkäyrä on askelfunktion muotoinen, jossa suhteellinen tartuntariski asetettiin 1:ksi ikäryhmässä 0–4. Perusikäryhmän lisäksi mukana oli 5–10, 11–17, 18–24, 25–31, 32–38, 39–45, 46–52, 53–59, 60–66, 67–73, 74–80, 81+.
Jälkivaikutuksia sisältävissä malleissa oletettiin, että kunkin syntymävuoden henkilöiden osuuden, joilla oli suojaava lapsuusjäljennys, olevan verrannollinen tartuntariskin vähenemiseen.
Myös viruksen evoluution tekijä otettiin huomioon mallintamisessa. Tätä varten käytimme tietoja, jotka kuvaavat vuotuista antigeenin kehitystä, joka määriteltiin keskimääräiseksi antigeeniseksi etäisyydeksi tietyn viruslinjan kantojen välillä (H1N1 ennen vuotta 2009, H1N1 vuoden 2009 jälkeen ja H3N2). Kahden influenssakannan "antigeenista etäisyyttä" käytetään antigeenisen fenotyypin ja mahdollisen immuuniristisuojauksen samankaltaisuuden indikaattorina.
Antigeenievoluution vaikutuksen arvioimiseksi epidemian ikäjakaumaan testattiin lasten tapausosuuden muutoksia vuodenaikoina, jolloin tapahtui voimakkaita antigeenimuutoksia.
Jos antigeenisen siirtymätaso on kriittinen tekijä ikään liittyvässä infektioriskissä, lapsilla havaittujen tapausten osuuden pitäisi liittyä negatiivisesti vuotuiseen antigeenin kehitykseen. Toisin sanoen kantojen, joissa ei ole tapahtunut merkittäviä antigeenimuutoksia edellisestä kaudesta, ei pitäisi pystyä pakenemaan immunologisesti kokeneiden aikuisten olemassa olevaa immuniteettia. Tällaiset kannat ovat aktiivisempia populaatioissa, joilla ei ole immunologista kokemusta, eli lasten keskuudessa.
Tutkimuksen tulokset
Vuosittainen tietojen analysointi osoitti, että kausiluonteinen H3N2 oli suurin tartuntojen aiheuttaja ikääntyneiden väestöryhmien keskuudessa, kun taas H1N1 vaikutti keski-ikäisiin ja nuoriin (kuva #2).
Kuva nro 2: H1N1- ja H3N2-influenssan jakautuminen iän mukaan eri ajanjaksoina.
Tämä kuvio esiintyi sekä tiedoissa ennen vuoden 2009 pandemiaa että sen jälkeen.
Tiedot osoittivat, että painaminen NA-alatyyppitasolla on vallitsevampi kuin painaminen HA-alatyypin tasolla (ΔAIC = 34.54). Samaan aikaan HA-ryhmän tasolla (ΔAIC = 249.06) oli lähes täydellinen painamisen puuttuminen sekä täydellinen painamisen puuttuminen (ΔAIC = 385.42).
Kuva #3: Arvioidaan mallien sopivuutta tutkimustietoihin.
Mallin sopivuuden visuaalinen arviointi (3C и 3D) vahvisti, että mallit, jotka sisälsivät painavia vaikutuksia kapeilla NA- tai HA-alatyyppien tasoilla, sopivat parhaiten tutkimuksessa käytettyyn tietoon. Se tosiasia, että mallia, jossa imprinting puuttuu, ei voida tukea tiedoilla, viittaa siihen, että painaminen on kriittisesti tärkeä näkökohta aikuisväestön immuniteetin kehittymisessä suhteessa kausi-influenssan alatyyppeihin. Imprinting toimii kuitenkin hyvin kapealla erikoisalalla, eli se vaikuttaa yksinomaan tiettyyn alatyyppiin, ei koko influenssaalatyyppien kirjoon.
Taulukko 2: arvio mallien sopivuudesta tutkimusaineistoon.
Demografisen ikäjakauman hallinnan jälkeen arvioitu ikään liittyvä riski oli suurin lapsilla ja vanhemmilla aikuisilla, mikä vastaa immuunimuistin kertymistä lapsuudessa ja heikentynyttä immuunitoimintaa vanhemmilla aikuisilla (atk. 3А likimääräinen käyrä parhaasta mallista näytetään). Tulostusparametrien arviot olivat pienempiä kuin yksi, mikä osoitti suhteellisen riskin pienenemistä (taulukko 2). Parhaassa mallissa arvioitu suhteellinen riskin pieneneminen lapsuuden painamisesta oli suurempi H1N1:lle (0.34, 95 % CI 0.29–0.42) kuin H3N2:lle (0.71, 95 % CI 0.62–0.82).
Testaakseen viruksen evoluution vaikutusta tartuntariskin ikäjakaumaan tutkijat etsivät infektioiden osuuden laskua lasten keskuudessa antigeenimuutokseen liittyvien kausien aikana, jolloin kannat, joilla oli korkea antigeeninen drift, infektoivat tehokkaammin immunologisesti kokeneita aikuisia.
Tietojen analyysi osoitti pienen negatiivisen mutta ei-merkittävän yhteyden antigeenisen aktiivisuuden vuotuisen kasvun ja lapsilla havaittujen H3N2-tapausten osuuden välillä.4А).
Kuva nro 4: viruksen evoluution vaikutus ikääntymiseen liittyvään infektioriskitekijään.
Selvää yhteyttä ei kuitenkaan löydetty antigeenimuutosten ja yli 10-vuotiailla lapsilla ja aikuisilla havaittujen tapausten osuuden välillä. Jos viruksen evoluutiolla olisi tärkeä rooli tässä jakaumassa, tulos olisi selkeämpi todiste evoluution vaikutuksesta aikuisten keskuudessa, ei vain verrattaessa aikuisia ja alle 10-vuotiaita lapsia.
Lisäksi, jos viruksen evoluutiomuutoksen aste on hallitseva alatyyppispesifisille eroille epidemian ikäjakaumissa, silloin kun H1N1- ja H3N2-alatyypeillä on samanlainen vuotuinen antigeenin leviämisnopeus, niiden infektioiden ikäjakauman pitäisi näyttää samanlaiselta.
Jos haluat tutustua tarkemmin tutkimuksen vivahteisiin, suosittelen katsomaan .
Epilogi
Tässä työssä tutkijat analysoivat epidemiologisia tietoja H1N1-, H3N2- ja H2N2-infektiotapauksista. Tietojen analysointi osoitti selvän yhteyden lapsuuden painamisen ja aikuisiän tartuntariskin välillä. Toisin sanoen, jos 50-vuotias lapsi sai tartunnan, kun H1N1 oli liikkeessä eikä H3N2:ta ollut läsnä, niin aikuisiässä H3N2-tartunnan todennäköisyys on paljon suurempi kuin todennäköisyys saada H1N1.
Tämän tutkimuksen pääjohtopäätös on, että ei ole tärkeää vain se, mistä ihminen kärsi lapsuudessa, vaan myös missä järjestyksessä. Immuunimuisti, joka kehittyy koko elämän ajan, "tallentaa" aktiivisesti tietoja ensimmäisistä virusinfektioista, mikä edistää tehokkaampaa vastustamista niitä vastaan aikuisiässä.
Tutkijat toivovat, että heidän työnsä avulla voidaan paremmin ennustaa, mitkä ikäryhmät ovat alttiimpia minkäkin influenssan alatyypin vaikutuksille. Tämä tieto voi auttaa ehkäisemään epidemioiden leviämistä, varsinkin jos väestölle on jaettava rajoitettu määrä rokotteita.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena ei ole löytää superparannuskeinoja minkään tyyppiseen flunssaan, vaikka se olisi hienoa. Se tähtää siihen, mikä on tällä hetkellä paljon todellisempaa ja tärkeämpää - tartunnan leviämisen estämiseen. Jos emme pääse eroon viruksesta välittömästi, meillä on oltava kaikki mahdolliset työkalut sen hillitsemiseksi. Epidemian yksi uskollisimmista liittolaisista on huolimaton suhtautuminen siihen sekä valtion yleensä että jokaisen henkilön osalta. Paniikki ei tietenkään ole välttämätöntä, koska se voi vain pahentaa asioita, mutta varotoimenpiteet eivät koskaan vahingoita.
Kiitos kun luit, pysy utelias, pidä huolta itsestäsi ja läheisistäsi ja hyvää viikonloppua kaverit! 🙂
Muutamia mainoksia 🙂
Kiitos, että pysyt kanssamme. Pidätkö artikkeleistamme? Haluatko nähdä mielenkiintoisempaa sisältöä? Tue meitä tekemällä tilauksen tai suosittelemalla ystäville, , ainutlaatuinen lähtötason palvelimien analogi, jonka me keksimme sinulle: (saatavana RAID1:n ja RAID10:n kanssa, jopa 24 ydintä ja jopa 40 Gt DDR4-muistia).
Dell R730xd 2 kertaa halvempi Equinix Tier IV -palvelinkeskuksessa Amsterdamissa? Vain täällä Alankomaissa! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - alkaen 99 dollaria! Lukea
Lähde: will.com