Nous avons presque tous entendu ou lu des informations sur la propagation du coronavirus. Comme pour toute autre maladie, un diagnostic précoce est important dans la lutte contre un nouveau virus. Cependant, toutes les personnes infectées ne présentent pas le même ensemble de symptômes, et même les scanners des aéroports conçus pour détecter les signes d’infection ne parviennent pas toujours à identifier le patient parmi une foule de passagers. La question se pose : pourquoi un même virus se manifeste-t-il différemment selon les personnes ? Naturellement, la première réponse est l’immunité. Cependant, ce n’est pas le seul paramètre important qui influence la variabilité des symptômes et la gravité de la maladie. Des scientifiques de l'Université de Californie et d'Arizona (États-Unis) ont découvert que le degré de résistance aux virus dépend non seulement des sous-types de grippe qu'une personne a eus tout au long de sa vie, mais également de leur séquence. Qu’ont découvert exactement les scientifiques, quelles méthodes ont été utilisées dans l’étude et comment ces travaux peuvent-ils contribuer à la lutte contre les épidémies ? Nous trouverons des réponses à ces questions dans le rapport du groupe de recherche. Aller.
Base de recherche
Comme nous le savons, la grippe se manifeste différemment selon les personnes. Outre le facteur humain (système immunitaire, prise de médicaments antiviraux, mesures préventives, etc.), un aspect important est le virus lui-même, ou plutôt son sous-type, qui infecte un patient particulier. Chaque sous-type a ses propres caractéristiques, notamment la mesure dans laquelle différents groupes démographiques sont touchés. Les scientifiques notent que les virus H1N1 (« grippe porcine ») et H3N2 (grippe de Hong Kong), qui sont devenus les plus courants à l'heure actuelle, affectent différemment les personnes d'âges différents : le H3N2 provoque les cas les plus graves de la maladie chez les personnes âgées, et est également attribué à la majorité des décès ; Le H1N1 est moins mortel mais touche plus souvent les personnes d'âge moyen et les jeunes.
De telles différences peuvent être dues à la fois à la différence de vitesse d'évolution des virus eux-mêmes et à la différence de empreinte immunitaire* chez les enfants.
Empreinte immunitaire* - une sorte de mémoire à long terme du système immunitaire, formée sur la base des attaques virales vécues sur le corps et de ses réactions.
Dans cette étude, les chercheurs ont analysé les données épidémiologiques pour déterminer si l'empreinte de l'enfance influence l'épidémiologie de la grippe saisonnière et, si c'est le cas, si elle agit principalement par le biais de homosubtypique* mémoire immunitaire ou à travers une mémoire plus large hétérosubtypique* la mémoire.
Immunité homosubtypique* — l'infection par les virus de la grippe saisonnière A favorise le développement de défenses immunitaires contre un sous-type spécifique du virus.
Immunité hétérosubtypique* — l'infection par les virus de la grippe saisonnière A favorise le développement de défenses immunitaires contre des sous-souches sans rapport avec ce virus.
En d’autres termes, l’immunité d’un enfant et tout ce qu’il vit laisse des traces sur le système immunitaire à vie. Des études antérieures ont montré que les adultes ont une immunité plus forte contre les types de virus avec lesquels ils ont été infectés lorsqu’ils étaient enfants. Il a également été récemment démontré que l'empreinte protège contre de nouveaux sous-types de virus de la grippe aviaire du même groupe phylogénétique d'hémagglutinine (hémagglutinine, HA), comme lors de la première infection dans l’enfance.
Jusqu’à récemment, l’immunité protectrice croisée étroite spécifique aux variantes d’un sous-type HA était considérée comme le principal mode de protection contre la grippe saisonnière. Cependant, de nouvelles données suggèrent que la formation de l'immunité pourrait également être influencée par la mémoire d'autres antigènes de la grippe (par exemple, la neuraminidase, NA). Depuis 1918, trois sous-types d'AN ont été identifiés chez l'homme : H1, H2 et H3. De plus, H1 et H2 appartiennent au groupe phylogénétique 1 et H3 au groupe 2.
Étant donné que l’empreinte provoque très probablement de multiples changements dans la mémoire immunitaire, on peut supposer que ces changements ont une certaine hiérarchie.
Les scientifiques notent que depuis 1977, deux sous-types de grippe A – H1N1 et H3N2 – circulent de façon saisonnière au sein de la population. Dans le même temps, les différences dans les données démographiques de l’infection et dans les symptômes étaient assez évidentes, mais peu étudiées. Ces différences peuvent être dues spécifiquement à l'empreinte de l'enfance : les personnes âgées ont presque certainement été exposées au H1N1 dans leur enfance (de 1918 à 1975, c'était le seul sous-type circulant chez l'homme). Par conséquent, ces personnes sont désormais mieux protégées contre les variantes saisonnières modernes du virus de ce sous-type. De même, chez les jeunes adultes, la probabilité la plus élevée d’empreintes infantiles concerne le H3N2 le plus récent (image n°1), ce qui concorde avec le nombre relativement faible de cas de H3N2 cliniquement signalés dans ce groupe démographique.
Image n°1 : variantes de modèles de la dépendance de l'immunité à l'empreinte dans l'enfance et du facteur d'évolution virale.
D’un autre côté, ces différences peuvent être associées à l’évolution des sous-types de virus eux-mêmes. Ainsi, le H3N2 se manifeste plus rapidement dérive* son phénotype antigénique que celui du H1N1.
Dérive antigénique* — modifications des facteurs de surface des virus formant le système immunitaire.
Pour cette raison, le H3N2 pourrait être plus à même d’échapper à l’immunité préexistante chez les adultes immunologiquement expérimentés, tandis que le H1N1 pourrait avoir des effets relativement limités uniquement sur les enfants naïfs sur le plan immunologique.
Pour tester toutes les hypothèses plausibles, les scientifiques ont analysé les données épidémiologiques en créant des fonctions de vraisemblance pour chaque variante des modèles statistiques, qui ont été comparées à l'aide du critère d'information d'Akaike (AIC).
Une analyse complémentaire a également été réalisée sur l'hypothèse selon laquelle les différences ne sont pas dues à une empreinte dans l'évolution des virus.
Préparation à la recherche
La modélisation d'hypothèses a utilisé les données du Département des services de santé de l'Arizona (ADHS) sur 9510 1 cas saisonniers de H1N3 et H2N76 dans tout l'État. Environ XNUMX % des cas signalés ont été enregistrés dans des hôpitaux et des laboratoires, les cas restants n'étant pas précisés dans des laboratoires. On sait également qu’environ la moitié des cas diagnostiqués en laboratoire étaient suffisamment graves pour nécessiter une hospitalisation.
Les données utilisées dans l'étude couvrent une période de 22 ans allant de la saison grippale 1993-1994 à la saison 2014-2015. Il convient de noter que la taille des échantillons a fortement augmenté après la pandémie de 2009, cette période a donc été exclue de l’échantillon (tableau 1).
Tableau n°1 : données épidémiologiques de 1993 à 2015 concernant les cas enregistrés des virus H1N1 et H3N2.
Il est également important de considérer que depuis 2004, les laboratoires commerciaux aux États-Unis sont tenus de transmettre toutes les données concernant l'infection virale des patients aux autorités sanitaires gouvernementales. Cependant, la majorité des cas analysés (9150 9451/2004 2005) remontent à la saison XNUMX-XNUMX, après l’entrée en vigueur de la règle.
Sur les 9510 58 cas, 1918 ont été exclus parce qu'il s'agissait de personnes dont l'année de naissance était antérieure à 1 (leur statut d'empreinte ne peut pas être clairement déterminé), et un autre cas parce que l'année de naissance était incorrectement spécifiée. Ainsi, 9541 XNUMX cas ont été inclus dans le modèle d’analyse.
Dans une première étape de modélisation, les probabilités d'empreinte aux virus H1N1, H2N2 ou H3N2, spécifiques à l'année de naissance, ont été déterminées. Ces probabilités reflètent le profil d'exposition à la grippe A chez les enfants et sa prévalence par année.
La plupart des personnes nées entre les pandémies de 1918 et 1957 ont d’abord été infectées par le sous-type H1N1. Les personnes nées entre les pandémies de 1957 et 1968 étaient presque toutes infectées par le sous-type H2N2 (1А). Et depuis 1968, le sous-type dominant du virus était le H3N2, qui est devenu la cause de l'infection de la majorité des personnes appartenant au groupe démographique jeune.
Malgré la prévalence du H3N2, le H1N1 circule toujours de façon saisonnière dans la population depuis 1977, provoquant une empreinte chez une proportion de personnes nées depuis le milieu des années 1970 (1А).
Si l'empreinte au niveau du sous-type AN détermine la probabilité d'infection pendant la grippe saisonnière, alors l'exposition aux sous-types AN H1 ou H3 dans la petite enfance devrait fournir une immunité à vie contre les variantes plus récentes du même sous-type AN. Si l'immunité par empreinte agit dans une plus grande mesure contre certains types de NA (neuraminidase), alors une protection à vie sera caractéristique de N1 ou N2 (1V).
Si l’empreinte est basée sur un NA plus large, c’est-à-dire une protection contre un plus large éventail de sous-types se produit, alors les individus imprimés par H1 et H2 devraient être protégés contre le H1N1 saisonnier moderne. Dans le même temps, les personnes imprimées au H3 ne seront protégées que contre le H3N2 saisonnier moderne (1V).
Les scientifiques notent que la colinéarité (en gros, le parallélisme) des prédictions de divers modèles d'empreinte (1D-1I) était inévitable compte tenu de la diversité limitée des sous-types antigéniques de la grippe circulant dans la population au cours du siècle dernier.
Le rôle le plus important dans la différenciation entre l'empreinte au niveau du sous-type HA, du sous-type NA ou du groupe HA est joué par les personnes d'âge moyen qui ont été infectées pour la première fois par le H2N2 (1V).
Chacun des modèles testés utilisait une combinaison linéaire d’infections liées à l’âge (1S) et l'infection associée à l'année de naissance (1D-1F), pour obtenir la répartition des cas H1N1 ou H3N2 (1G - 1I).
Au total, 4 modèles ont été créés : le plus simple contenait uniquement le facteur d'âge et les modèles plus complexes ajoutaient des facteurs d'empreinte au niveau du sous-type HA, au niveau du sous-type NA ou au niveau du groupe HA.
La courbe du facteur d’âge se présente sous la forme d’une fonction échelonnée dans laquelle le risque relatif d’infection a été fixé à 1 dans la tranche d’âge de 0 à 4 ans. En plus du groupe d'âge principal, il y avait également les suivants : 5 à 10 ans, 11 à 17 ans, 18 à 24 ans, 25 à 31 ans, 32 à 38 ans, 39 à 45 ans, 46 à 52 ans, 53 à 59 ans, 60 à 66 ans. 67-73, 74-80, 81+.
Dans les modèles incluant les effets d’empreinte, la proportion d’individus au cours de chaque année de naissance présentant une empreinte protectrice de l’enfance était supposée proportionnelle à la réduction du risque d’infection.
Le facteur d’évolution virale a également été pris en compte dans la modélisation. Pour ce faire, nous avons utilisé des données décrivant le progrès antigénique annuel, défini comme la distance antigénique moyenne entre les souches d’une lignée virale particulière (H1N1 avant 2009, H1N1 après 2009 et H3N2). La « distance antigénique » entre deux souches de grippe est utilisée comme indicateur de similitude du phénotype antigénique et de protection immunitaire croisée potentielle.
Pour évaluer l'impact de l'évolution antigénique sur la répartition par âge de l'épidémie, les changements dans la proportion de cas chez les enfants ont été testés au cours des saisons au cours desquelles de forts changements antigéniques se sont produits.
Si le niveau de dérive antigénique est un facteur critique du risque d’infection lié à l’âge, alors la proportion de cas observés chez les enfants devrait être associée négativement à la progression antigénique annuelle. En d’autres termes, les souches qui n’ont pas subi de modifications antigéniques significatives par rapport à la saison précédente devraient être incapables d’échapper à l’immunité préexistante chez les adultes immunologiquement expérimentés. Ces souches seront plus actives parmi les populations sans expérience immunologique, c’est-à-dire chez les enfants.
Résultats de l'étude
L'analyse des données par année a montré que le H3N2 saisonnier était la principale cause d'infection parmi les populations âgées, tandis que le H1N1 touchait les personnes d'âge moyen et les jeunes (image n°2).
Image n°2 : Répartition des grippes H1N1 et H3N2 selon l'âge à différentes périodes.
Cette tendance était présente à la fois dans les données avant et après la pandémie de 2009.
Les données ont montré que l’empreinte au niveau du sous-type NA prédomine sur l’empreinte au niveau du sous-type HA (ΔAIC = 34.54). Dans le même temps, il y avait une absence quasi totale d'empreinte au niveau du groupe HA (ΔAIC = 249.06), ainsi qu'une absence totale d'empreinte (ΔAIC = 385.42).
Image n°3 : Évaluation de l'adéquation des modèles aux données de recherche.
Évaluation visuelle de l'ajustement du modèle (3C и 3D) ont confirmé que les modèles contenant des effets d'empreinte à des niveaux étroits de sous-types NA ou HA fournissaient le meilleur ajustement aux données utilisées dans l'étude. Le fait que le modèle dans lequel l'empreinte est absente ne puisse être étayé par des données suggère que l'empreinte est un aspect d'une importance cruciale dans le développement de l'immunité dans la population adulte par rapport aux sous-types de grippe saisonnière. Cependant, l’empreinte fonctionne dans une spécialisation très étroite, c’est-à-dire qu’elle agit exclusivement sur un sous-type spécifique, et non sur l’ensemble des sous-types de grippe.
Tableau n°2 : évaluation de l'adéquation des modèles aux données de recherche.
Après avoir pris en compte la répartition démographique par âge, le risque estimé lié à l'âge était plus élevé chez les enfants et les personnes âgées, ce qui concorde avec l'accumulation de mémoire immunitaire pendant l'enfance et l'affaiblissement de la fonction immunitaire chez les personnes âgées (à 3А une courbe approximative du meilleur modèle est présentée). Les estimations des paramètres d'impression étaient inférieures à un, indiquant une légère réduction du risque relatif (Tableau 2). Dans le meilleur modèle, la réduction du risque relatif estimé due à l’empreinte de l’enfance était plus importante pour le H1N1 (0.34, IC à 95 % 0.29-0.42) que pour le H3N2 (0.71, IC à 95 % 0.62-0.82).
Pour tester l'influence de l'évolution virale sur la répartition par âge du risque d'infection, les chercheurs ont recherché une diminution de la proportion d'infections chez les enfants pendant les périodes associées à un changement antigénique, lorsque les souches à forte dérive antigénique étaient plus efficaces pour infecter les adultes immunologiquement expérimentés.
L'analyse des données a montré une légère association négative mais non significative entre l'augmentation annuelle de l'activité antigénique et la proportion de cas de H3N2 observés chez les enfants (4А).
Image n°4 : l'influence de l'évolution virale sur le facteur de risque d'infection lié à l'âge.
Cependant, aucune relation claire n'a été trouvée entre les modifications antigéniques et la proportion de cas observés chez les enfants de plus de 10 ans et chez les adultes. Si l’évolution virale jouait un rôle majeur dans cette distribution, le résultat serait une preuve plus claire de l’influence évolutive chez les adultes, et pas seulement lorsqu’on compare les adultes et les enfants de moins de 10 ans.
De plus, si le degré de changement évolutif viral est dominant pour les différences spécifiques aux sous-types dans la répartition par âge de l’épidémie, alors lorsque les sous-types H1N1 et H3N2 présentent des taux similaires de propagation annuelle de l’antigène, leurs répartitions par âge des infections devraient apparaître plus similaires.
Pour une connaissance plus détaillée des nuances de l'étude, je recommande de regarder .
Le final
Dans ce travail, les scientifiques ont analysé les données épidémiologiques sur les cas d'infection par le H1N1, le H3N2 et le H2N2. L'analyse des données a montré une relation claire entre l'empreinte dans l'enfance et le risque d'infection à l'âge adulte. En d’autres termes, si un enfant dans la cinquantaine a été infecté alors que le H50N1 circulait et que le H1N3 n’était pas présent, alors à l’âge adulte, la probabilité d’être infecté par le H2N3 sera bien plus grande que la probabilité d’attraper le H2N1.
La principale conclusion de cette étude est qu'il est important non seulement de savoir ce dont une personne a souffert dans son enfance, mais aussi dans quel ordre. La mémoire immunitaire, qui se développe tout au long de la vie, « enregistre » activement les données des premières infections virales, ce qui contribue à une lutte plus efficace contre celles-ci à l'âge adulte.
Les scientifiques espèrent que leurs travaux permettront de mieux prédire quels groupes d'âge sont les plus sensibles aux effets de quels sous-types de grippe. Ces connaissances peuvent contribuer à prévenir la propagation des épidémies, surtout si un nombre limité de vaccins doivent être distribués à la population.
Cette recherche n’a pas pour objectif de trouver des super remèdes contre n’importe quel type de grippe, même si ce serait formidable. Il vise ce qui est bien plus réel et important à l’heure actuelle : prévenir la propagation de l’infection. Si nous ne pouvons pas nous débarrasser instantanément du virus, nous devons alors disposer de tous les outils possibles pour le contenir. L’un des alliés les plus fidèles de toute épidémie est l’attitude insouciante à son égard tant de la part de l’État en général que de chaque personne en particulier. La panique, bien sûr, n’est pas nécessaire, car elle ne peut qu’empirer les choses, mais les précautions ne font jamais de mal.
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Source: habr.com