Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen

Hast allegear hawwe wy nijs heard of lêzen oer it ferspriedende coronavirus. Lykas by elke oare sykte is betide diagnoaze wichtich yn 'e striid tsjin in nij firus. Net alle ynfekteare minsken fertoane lykwols deselde set symptomen, en sels fleanfjildscanners ûntworpen om tekens fan ynfeksje te ûntdekken identifisearje de pasjint net altyd mei súkses ûnder in mannichte fan passazjiers. De fraach ûntstiet: wêrom manifestearret itselde firus him oars by ferskate minsken? Fansels is it earste antwurd immuniteit. Dit is lykwols net de ienige wichtige parameter dy't de fariabiliteit fan symptomen en de earnst fan 'e sykte beynfloedet. Wittenskippers fan 'e Universiteit fan Kalifornje en Arizona (Feriene Steaten) hawwe fûn dat de krêft fan ferset tsjin firussen net allinich hinget fan hokker subtypen fan gryp in persoan yn syn libben hat hân, mar ek fan har folchoarder. Wat hawwe wittenskippers krekt fûn, hokker metoaden waarden brûkt yn 'e stúdzje, en hoe kin dit wurk helpe yn' e striid tsjin epidemyen? Antwurden op dizze fragen fine wy ​​yn it rapport fan de ûndersyksgroep. Gean.

Undersyk basis

Lykas wy witte, manifestearret gryp him oars yn ferskillende minsken. Neist de minsklike faktor (ymmúnsysteem, nimme antivirale medisinen, previntive maatregels, ensfh.), In wichtich aspekt is it firus sels, of leaver syn subtype, dy't ynfektearret in bepaalde pasjint. Elk subtype hat syn eigen skaaimerken, ynklusyf de mjitte wêryn ferskate demografyske groepen beynfloede wurde. Wittenskippers merken op dat de firussen H1N1 ("swine gryp") en H3N2 (Hong Kong gryp), dy't op it stuit de meast foarkommende wurden binne, minsken fan ferskate leeftiden oars beynfloedzje: H3N2 feroarsaket de meast earnstige gefallen fan 'e sykte by âlderein, en wurdt ek taskreaun oan 'e mearderheid fan 'e deaden ; H1N1 is minder deadlik, mar hat meast ynfloed op minsken fan middelbere leeftyd en jongeren.

Sokke ferskillen kinne te krijen hawwe mei sawol it ferskil yn 'e taryf fan evolúsje fan' e firussen sels as it ferskil yn immune imprinting* by bern.

Immune imprinting* - in soarte fan lange-termyn ûnthâld fan it ymmúnsysteem, foarme op basis fan betûfte firale oanfallen op it lichem en syn reaksjes op harren.

Yn dizze stúdzje analysearren de ûndersikers epidemiologyske gegevens om te bepalen oft berne-ymprinting de epidemiology fan seizoensgryp beynfloedet en, as dat sa is, oft it primêr wurket troch homosubtypysk* immune ûnthâld of troch breder heterosubtypysk* oantinken.

Homosubtypyske immuniteit* - ynfeksje mei seizoensgryp A-firussen befoarderet de ûntwikkeling fan ymmúnferdigening tsjin in spesifyk subtype fan it firus.

Heterosubtypyske immuniteit* - ynfeksje mei seizoensgryp A-firussen befoarderet de ûntwikkeling fan ymmúnferdigening tsjin substammen dy't net relatearre binne oan dit firus.

Mei oare wurden, de ymmuniteit fan in bern en alles wat hy ûnderfynt, lit syn stempel op it ymmúnsysteem foar it libben. Eardere ûndersiken hawwe oantoand dat folwoeksenen sterker immuniteit hawwe tsjin de soarten firussen wêrmei't se as bern ynfekteare binne. Imprinting is ek koartlyn oantoand om te beskermjen tsjin nije subtypen fan aviaire influenzavirus fan deselde hemagglutinine fylogenetyske groep (hemagglutinin, HA), lykas by de earste ynfeksje yn bernetiid.

Oant koartlyn waard smelle cross-protective immuniteit spesifyk foar farianten fan ien HA-subtype beskôge as de wichtichste modus fan beskerming tsjin seizoensgryp. D'r is lykwols nij bewiis dat suggerearret dat de formaasje fan ymmuniteit ek beynfloede wurde kin troch it ûnthâld fan oare grypantigenen (bygelyks neuraminidase, NA). Sûnt 1918 binne trije subtypen fan AN yn minsken identifisearre: H1, H2 en H3. Boppedat hearre H1 en H2 ta fylogenetyske groep 1, en H3 ta groep 2.

Mei it each op it feit dat it yndrukken meast wierskynlik meardere feroaringen yn it ymmúnûnthâld feroarsaket, kin oannommen wurde dat dizze feroaringen in bepaalde hiërargy hawwe.

Wittenskippers konstatearje dat sûnt 1977 twa subtypen fan gryp A-H1N1 en H3N2-seizoenlik ûnder de befolking sirkulearje. Tagelyk wiene de ferskillen yn 'e demografy fan ynfeksje en yn symptomen frij dúdlik, mar min studearre. Dizze ferskillen kinne spesifyk te krijen hawwe mei yndrukken fan bernetiid: âldere minsken waarden as bern hast wis bleatsteld oan H1N1 (fan 1918 oant 1975 wie it it ienige subtype dat by minsken sirkulearre). Dêrtroch binne dizze minsken no better beskerme tsjin moderne seizoensfarianten fan it firus fan dit subtype. Likegoed, ûnder jonge folwoeksenen, is de heechste wikseling fan berne-imprinting foar de mear resinte H3N2 (ôfbylding #1), wat oerienkomt mei it relatyf lege oantal klinysk rapporteare gefallen fan H3N2 yn dizze demografy.

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen
Image No.

Oan 'e oare kant kinne dizze ferskillen wurde assosjeare mei de evolúsje fan' e firussubtypen sels. Sa, H3N2 demonstrearret flugger driuwend* syn antigene fenotype as H1N1.

Antigen drift* - feroaringen yn ymmúnfoarmjende oerflakfaktoaren fan firussen.

Om dizze reden kin H3N2 better yn steat wêze om foarôf besteande immuniteit te ûntkommen yn immunologysk erfarne folwoeksenen, wylst H1N1 relatyf beheind kin wêze yn syn effekten allinich op immunologysk naïve bern.

Om alle plausibele hypotezen te testen, analysearren de wittenskippers epidemiologyske gegevens troch it meitsjen fan wierskynlikheidsfunksjes foar elke fariant fan 'e statistyske modellen, dy't waarden fergelike mei it Akaike Information Criterion (AIC).

In oanfoljende analyze waard ek útfierd op 'e hypoteze wêryn't de ferskillen net komme troch yndrukken yn' e evolúsje fan firussen.

Studie tarieding

Hypothesemodeling brûkte gegevens fan 'e Arizona Department of Health Services (ADHS) fan 9510 statewide seizoensgefallen fan H1N1 en H3N2. Likernôch 76% fan 'e rapporteare gefallen waarden opnommen yn sikehûzen en laboratoaria, de oerbleaune gefallen wiene net spesifisearre yn laboratoaria. It is ek bekend dat likernôch de helte fan 'e laboratoarium-diagnostisearre gefallen serieus genôch wie om te resultearjen yn sikehûsopname.

De gegevens brûkt yn 'e stúdzje beslaan in perioade fan 22 jier fan it grypseizoen 1993-1994 oant it seizoen 2014-2015. It is de muoite wurdich op te merken dat stekproef grutte tanommen nei de pandemy fan 2009, sadat dizze perioade waard útsletten fan de stekproef (tabel 1).

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen
Tabel No.

It is ek wichtich om te beskôgjen dat sûnt 2004 kommersjele laboratoaria yn 'e Feriene Steaten ferplicht binne om alle gegevens oangeande virale ynfeksje fan pasjinten oer te stjoeren nei oerheidssûnensautoriteiten. De mearderheid fan analysearre gefallen (9150/9451) barde lykwols út it seizoen 2004-2005, nei't de regel fan krêft wie.

Fan alle 9510 gefallen waarden 58 útsletten om't it minsken wiene mei in bertejier foar 1918 (har opdrukstatus kin net dúdlik bepaald wurde), en noch ien gefal om't it bertejier ferkeard oantsjutte wie. Sa waarden 1 gefallen opnommen yn it analysemodel.

Yn 'e earste faze fan' e modellewurk waarden de kânsen fan yndrukken op 'e H1N1, H2N2 of H3N2 firussen, spesifyk foar it bertejier, bepaald. Dizze kânsen wjerspegelje it patroan fan bleatstelling oan influenza A yn bern en har prevalens per jier.

De measte minsken berne tusken de pandemyen fan 1918 en 1957 waarden foar it earst ynfekteare mei it subtype H1N1. Minsken berne tusken de pandemy fan 1957 en 1968 wiene hast allegear ynfekteare mei it subtype H2N2 (1A). En sûnt 1968 wie de dominante subtype fan it firus H3N2, dat waard de oarsaak fan ynfeksje fan 'e mearderheid fan minsken út' e jonge demografyske groep.

Nettsjinsteande de prevalens fan H3N2, hat H1N1 sûnt 1977 noch saisonlik sirkulearre yn 'e befolking, wêrtroch't in stik fan minsken berne sûnt it midden fan' e jierren '1970 ôfdrukt wurde (1A).

As imprinting op it AN-subtypenivo de kâns op ynfeksje foarmet tidens seizoensgryp, dan soe bleatstelling oan 'e H1- of H3 AN-subtypen yn' e iere bernejierren libbenslange ymmuniteit moatte leverje oan mear resinte farianten fan itselde AN-subtype. As it imprintsjen fan immuniteit yn gruttere mjitte wurket tsjin bepaalde soarten NA (neuraminidase), dan sil libbenslange beskerming karakteristyk wêze foar N1 of N2 (1B).

As imprinting basearre is op in bredere NA, d.w.s. beskerming tsjin in breder skala oan subtypen optreedt, dan moatte persoanen dy't ôfdrukt binne fan H1 en H2 wurde beskerme fan moderne seizoens H1N1. Tagelyk sille minsken dy't op H3 ôfdrukt wurde allinich beskerme wurde fan moderne seizoens H3N2 (1B).

Wittenskippers merken op dat de kollineariteit (rûchwei sprutsen, parallelisme) fan 'e foarsizzings fan ferskate imprintingmodellen (1D-1I) wie ûnûntkomber sjoen it beheinde ferskaat oan gryp-antigenyske subtypen dy't yn 'e populaasje sirkulearje oer de ôfrûne ieu.

De wichtichste rol yn it ûnderskieden tusken imprinting op it HA-subtype, NA-subtype of HA-groepnivo wurdt spile troch minsken fan middelbere leeftyd dy't earst ynfekteare waarden mei H2N2 (1B).

Elk fan 'e testen modellen brûkt in lineêre kombinaasje fan leeftyd-relatearre ynfeksje (1C), en ynfeksje ferbûn mei bertejier (1D-1F), om de ferdieling fan H1N1- of H3N2-gefallen te krijen (1G - 1I).

In totaal fan 4 modellen waarden makke: de ienfâldichste befette allinich de leeftydsfaktor, en mear komplekse modellen tafoege imprintingfaktoaren op it HA-subtypenivo, op it NA-subtypenivo, of op it HA-groepnivo.

De leeftydfaktorkromme hat de foarm fan in stapfunksje wêrby't it relative risiko fan ynfeksje op 1 yn 'e leeftydsgroep 0-4 ynsteld waard. Neist de primêre leeftydsgroep wiene der ek de folgjende: 5-10, 11-17, 18-24, 25-31, 32-38, 39-45, 46-52, 53-59, 60-66, 67–73, 74–80, 81+.

Yn modellen dy't imprinting-effekten omfette, waard oannommen dat it oanpart fan yndividuen yn elk bertejier mei beskermjende berne-imprinting evenredich wie mei de reduksje fan risiko op ynfeksje.

De faktor fan virale evolúsje waard ek rekken holden yn 'e modellering. Om dit te dwaan, brûkten wy gegevens dy't de jierlikse antigenyske foarútgong beskreau, dy't waard definiearre as de gemiddelde antigene ôfstân tusken stammen fan in bepaalde virale lineage (H1N1 foar 2009, H1N1 nei 2009, en H3N2). "Antigenyske ôfstân" tusken twa grypstammen wurdt brûkt as in yndikator fan oerienkomst yn antigeen fenotype en potinsjele ymmune krúsbeskerming.

Om de ynfloed fan antygenyske evolúsje te beoardieljen op 'e epidemy-leeftydferdieling, waarden feroaringen yn it oanpart fan gefallen by bern ûndersocht yn seizoenen wêryn sterke antigeenwizigingen foarkommen.

As it nivo fan antygenyske drift in krityske faktor is yn leeftydsrelatearre risiko fan ynfeksje, dan moat it oanpart fan gefallen waarnommen by bern negatyf wurde assosjeare mei jierlikse antigenyske foarútgong. Mei oare wurden, stammen dy't gjin signifikante antigenyske feroarings hawwe ûndergien fan it foarige seizoen, soene net yn steat wêze kinne om te ûntkommen oan foarôf besteande immuniteit yn immunologysk erfarne folwoeksenen. Sokke stammen sille mear aktyf wêze ûnder populaasjes sûnder immunologyske ûnderfining, dat is ûnder bern.

Undersyksresultaten

Analyse fan gegevens per jier liet sjen dat seizoens H3N2 de wichtichste oarsaak fan ynfeksje wie ûnder âldere populaasjes, wylst H1N1 middelbere leeftyd en jonge minsken beynfloede (ôfbylding #2).

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen
Image No.. 2: Ferdieling fan H1N1 en H3N2 gryp troch leeftyd yn ferskillende tiid perioaden.

Dit patroan wie oanwêzich sawol yn 'e gegevens foar de pandemy fan 2009 as dêrnei.

De gegevens lieten sjen dat imprinting op it NA-subtypenivo oerhearsket oer imprinting op it HA-subtypenivo (ΔAIC = 34.54). Tagelyk wie d'r hast folsleine ôfwêzigens fan imprinting op it nivo fan 'e HA-groep (ΔAIC = 249.06), en ek in folsleine ôfwêzigens fan imprinting (ΔAIC = 385.42).

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen
Ofbylding #3: Beoardieling fan 'e fit fan' e modellen oan 'e ûndersyksgegevens.

Visuele beoardieling fan model fit (3C и 3D) befêstige dat modellen mei imprinting-effekten op smelle nivo's fan NA- of HA-subtypen de bêste fit levere oan 'e gegevens brûkt yn' e stúdzje. It feit dat it model dêr't imprinting ôfwêzich is, kin net wurde stipe troch gegevens suggerearret dat imprinting in kritysk wichtich aspekt is fan 'e ûntwikkeling fan ymmuniteit yn' e folwoeksen befolking yn relaasje ta seizoensgryp subtypen. It ynprintsjen wurket lykwols yn in tige smelle spesjalisaasje, dat wol sizze, it wurket allinnich op in spesifike subtype, en net op it hiele spektrum fan grypsubtypen.

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen
Tabel No.. 2: beoardieling fan de fit fan de modellen oan de ûndersyk gegevens.

Nei kontrôle foar demografyske leeftydsferdieling wie it rûsde leeftydsrelatearre risiko it heechst yn bern en âldere folwoeksenen, konsekwint mei de accumulation fan ymmúnûnthâld yn bernetiid en ferswakke ymmúnfunksje yn âldere folwoeksenen (by 3A in ungefearde kromme fan it bêste model wurdt werjûn). Imprinting parameter skattings wiene minder dan ien, wat oanjout op in lichte reduksje yn relative risiko (tabel 2). Yn it bêste model wie de rûsde relatyf risikoreduksje fan berne-ymprinting grutter foar H1N1 (0.34, 95% CI 0.29-0.42) as foar H3N2 (0.71, 95% CI 0.62-0.82).

Om de ynfloed fan virale evolúsje te testen op 'e leeftydsferdieling fan ynfeksjerisiko, sochten de ûndersikers nei in fermindering fan it oanpart fan ynfeksjes ûnder bern yn' e perioaden dy't ferbûn binne mei antigenyske feroaring, doe't stammen mei hege antigenyske drift effektiver wiene yn it ynfektearjen fan immunologysk erfarne folwoeksenen.

Data-analyze liet in lytse negative, mar net-signifikante assosjaasje sjen tusken de jierlikse ferheging fan antigenyske aktiviteit en it oanpart fan H3N2-gefallen waarnommen yn bern (4A).

Immune imprinting yn bernetiid: de oarsprong fan beskerming tsjin firussen
Ofbylding nûmer 4: de ynfloed fan virale evolúsje op 'e leeftyd-relatearre risikofaktor foar ynfeksje.

Der waard lykwols gjin dúdlike relaasje fûn tusken antygene feroaringen en it oanpart fan gefallen waarnommen yn bern oer 10 jier en yn folwoeksenen. As virale evolúsje in wichtige rol spile yn dizze ferdieling, soe it resultaat dúdliker bewiis wêze fan evolúsjonêre ynfloed ûnder folwoeksenen, net allinich by it fergelykjen fan folwoeksenen en bern ûnder 10 jier.

Boppedat, as de mjitte fan virale evolúsjonêre feroaring dominant is foar subtype-spesifike ferskillen yn epidemyske leeftydsferdielingen, dan as H1N1- en H3N2-subtypen ferlykbere tariven fan jierlikse anty-fersprieding sjen litte, soene har leeftydferdielingen fan ynfeksjes mear ferlykber wêze moatte.

Foar in mear detaillearre kunde mei de nuânses fan 'e stúdzje, advisearje ik om te sjen wittenskippers melde.

Epilogue

Yn dit wurk analysearren wittenskippers epidemiologyske gegevens oer gefallen fan ynfeksje mei H1N1, H3N2 en H2N2. Data-analyze liet in dúdlike relaasje sjen tusken imprinting yn bernetiid en it risiko fan ynfeksje yn folwoeksenen. Mei oare wurden, as in bern yn 'e jierren '50 ynfektearre waard doe't H1N1 sirkulearre en H3N2 net oanwêzich wie, dan sil yn folwoeksenen de kâns om ynfekteare te wurden mei H3N2 folle grutter wêze as de kâns om H1N1 te fangen.

De wichtichste konklúzje fan dizze stúdzje is dat it wichtich is net allinich wat in persoan yn 'e jeugd hat, mar ek yn hokker folchoarder. Immune ûnthâld, dy't it hiele libben ûntwikkelet, aktyf "registrearret" gegevens fan 'e earste firale ynfeksjes, dy't bydraacht oan effektiver tsjinaksje tsjin har yn folwoeksenen.

Wittenskippers hoopje dat har wurk it mooglik makket om better foarsizze te kinnen hokker leeftydsgroepen mear gefoelich binne foar de gefolgen fan hokker subtypen fan gryp. Dizze kennis kin helpe om de fersprieding fan epidemyen te foarkommen, benammen as in beheind oantal faksins oan 'e befolking ferdield wurde moat.

Dit ûndersyk is net rjochte op it finen fan superkuren foar elke soart gryp, hoewol dat geweldich wêze soe. It is rjochte op wat op it stuit folle echte en wichtiger is - it foarkommen fan de fersprieding fan ynfeksje. As wy it firus net direkt kinne kwytreitsje, dan moatte wy alle mooglike ark hawwe om it te befetsjen. Ien fan 'e trouwe bûnsmaten fan elke epidemy is de achtleaze hâlding dêrfoar sawol fan' e kant fan 'e steat yn it algemien as elke persoan yn' t bysûnder. Panyk is fansels net nedich, want it kin de dingen allinnich mar slimmer meitsje, mar foarsoarchsmaatregels dogge noait sear.

Betanke foar it lêzen, bliuw nijsgjirrich, soargje foar josels en jo leafsten en hawwe in geweldich wykein jonges! 🙂

Guon advertinsjes 🙂

Tankewol foar it bliuwen by ús. Hâld jo fan ús artikels? Wolle jo mear ynteressante ynhâld sjen? Stypje ús troch in bestelling te pleatsen of oan te befeljen oan freonen, wolk VPS foar ûntwikkelders fan $ 4.99, in unike analoog fan servers op yngongsnivo, dy't troch ús foar jo útfûn is: De hiele wierheid oer VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps fan $19 of hoe te dielen in tsjinner? (beskikber mei RAID1 en RAID10, oant 24 kearnen en oant 40GB DDR4).

Dell R730xd 2 kear goedkeaper yn Equinix Tier IV data sintrum yn Amsterdam? Allinne hjir 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV fan $199 yn Nederlân! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - fan $99! Lêze oer Hoe kinne jo Infrastructure Corp. klasse mei it brûken fan Dell R730xd E5-2650 v4 tsjinners wurdich 9000 euro foar in penny?

Boarne: www.habr.com

Add a comment