Gyakorlatilag mindannyiunk hallott vagy olvasott a terjedő koronavírus híreiről. Ahogy bármely más betegség esetében, a új vírus elleni küzdelemben fontos a korai diagnózis. Azonban nem minden fertőzött mutat azonos tüneteket, és még a repülőtereken található szkennerek, melyek a fertőzés jeleinek észlelésére szolgálnak, nem mindig képesek sikeresen azonosítani a beteget a sokaságban. Felmerül a kérdés - miért mutat ugyanaz a vírus különböző embereknél eltérő módon? Természetesen, az első válasz - az immunitás. Azonban ez nem az egyetlen fontos paraméter, ami a tünetek variabilitására és a betegség súlyosságára hat. A Kaliforniai és Arizonai Egyetem tudósai megállapították, hogy a vírusokkal szembeni ellenállás mértéke nemcsak attól függ, hogy az illető milyen altípusú influenzában szenvedett az élete során, hanem azok sorrendjétől is. Mit is sikerült megállapítani a tudósoknak, milyen módszereket alkalmaztak a kutatás során, és hogyan segíthet ez a munka az epidemikus helyzetek kezelésében? A válaszokat a kutatócsoport jelentésében találjuk. Kezdjük el.
A kutatás alapja
Ahogy azt tudjuk, az influenzának különböző megnyilvánulásai vannak különböző embereknél. Az emberi tényező (immunrendszer, antivirális szerek, megelőző intézkedések stb.) mellett a vírus maga, pontosabban annak altípusa, amellyel egy-egy beteg megfertőződött, szintén fontos szempont. Minden altípusnak megvannak a sajátos jellemzői, beleértve a különböző demográfiai csoportokra gyakorolt hatás mértékét is. A tudósok megjegyzik, hogy a H1N1 (sertésinfluenza) és a H3N2 (Hongkongi influenza), amelyek jelenleg a legelterjedtebbek, különbözően hatnak a különböző életkorú emberekre: a H3N2 a legtöbb súlyos eset okozója az idősek között, és a legtöbb halálesetet is neki tulajdonítják; a H1N1 kevésbé halálos, de leggyakrabban a középkorú és fiatal embereket támadja meg.
Az ilyen eltérések a vírusok evolúciós sebességének különbségeiből, valamint a immunimprinting* gyermekkori fázisaiból adódhatnak.
Az immunimprinting* valamiféle hosszú távú memória az immunrendszer számára, amely a testet ért vírusos támadások és az azokra adott reakciók alapján alakul ki.
A kutatás során a tudósok epidemiológiai adatok elemzését végezték annak megértésére, hogy a gyermekkori imprinting hatással van-e a szezonális influenza epidemiológiájára, és ha igen, akkor ez főként hogyan működik homosubtipikus* immunmemória vagy egy szélesebb heterosubtipikus* memória.
A homosubtipikus immunitás* — a szezonális A influenza vírusok fertőzése hozzájárul a vírus specifikus altípusával szembeni immunvédettség kialakulásához.
A heterosubtipikus immunitás* — a szezonális A influenza vírusok fertőzése hozzájárul a nem rokon vírus alfajokkal szembeni immunvédettség kialakulásához.
Más szavakkal, a gyermek immunrendszere és minden, amit átélt, nyomot hagy az életre szóló immunitásában. Korábbi kutatások kimutatták, hogy a felnőttek erősebb immunitással rendelkeznek azokkal a vírusok típusokkal szemben, amelyekkel gyermekként megfertőződtek. Nemrégiben azt is megállapították, hogy az imprinting védelmet nyújt az új madárinfluenza altípusokkal szemben, amelyek ugyanazon hemagglutinin filogenetikai csoportba tartoznak (hemagglutinin, HA), mint amely a gyermekkori első fertőzés során volt.
A közelmúltig a szűk keresztreakciós védő immunitást, amely egy HA altípus variánsokra jellemző, a szezonális influenza elleni védelem fő módjának tartották. Azonban új adatok érkeztek, amelyek azt állítják, hogy az immunitás kialakulására más influenza antigének emlékezete (például a neuraminidáz, NA) is hatással lehet. 1918 óta három HA altípus figyelhető meg az emberek között: H1, H2 és H3. A H1 és H2 a 1. filogenetikai csoportba, míg a H3 a 2. csoportba tartozik.
Ha figyelembe vesszük, hogy az imprinting valószínűleg sokféle változást idéz elő az immunmemóriában, feltételezhetjük, hogy ezek a változások bizonyos hierarchiával rendelkeznek.
A tudósok megjegyzik, hogy 1977 óta a populációban szezonálisan két alrtípusa keringett az A influenzának — H1N1 és H3N2. Ezen alrtípusokkal kapcsolatos különbségek a fertőzési demográfiában és a tünetek tekintetében meglehetősen egyértelműek voltak, de rosszul tanulmányozottak. Ezek a különbségek összefügghetnek a gyermekkorban történő emléknyomással: az idősek szinte biztosan ki voltak téve a H1N1 hatásának gyerekkorukban (1918 és 1975 között ez volt az egyetlen emberi keringő alrtípus). Következésképpen ezek az emberek jelenleg jobban védettek a mai szezonális változatokkal szemben. Hasonló módon, a fiatalok esetében a legnagyobb valószínűség, hogy gyermekként emléknyomás alá kerülnek, az újabb H3N2-hez kapcsolódik (1. kép), ami összhangban van az e demográfiai csoportban viszonylag alacsony H3N2 klinikailag rögzített esetével.
1. kép: a gyermekkorban történő emléknyomás és a vírus evolúciója közötti immunitás függőségi modelljei.
Másrészről, ezek a különbségek összefügghetnek maguk a vírus alrtípusok evolúciójával. Így az H3N2 gyorsabb eltolódást* mutat az antigén fenotípusa tekintetében, mint az H1N1.
Az antigének eltolódása* az immunreakciót kiváltó vírusok felszíni faktorainak változását jelenti.
Ezen okból kifolyólag az H3N2 jobban elkerülheti a korábban kialakult immunitást az immunológiai tapasztalattal rendelkező (korábban átesett) felnőtteknél, míg az H1N1 viszonylag korlátozott lehet a hatásának erejében, kizárólag az immunológiai tapasztalatokkal nem rendelkezik (korábban nem betegségben szenvedett) gyermekeknél.
Minden lehetséges hipotezist tesztelésére a tudósok epidemiológiai adatok elemzését végezték, létrehozva a legvalószínűbb funkciókat minden statisztikai modell esetében, amelyek összehasonlítása az Akaike-információs kritérium (AIC) segítségével történt.
További elemzést végeztek egy hipotezissel kapcsolatban is, mely szerint a különbségek nem az emléknyomással, hanem a vírusok evolúciójával magyarázhatók.
Készülődés a kutatásra
A hipotézisek modellezéséhez az Arizona állam egészségügyi osztályának (ADHS) adatait használták, nevezetesen 9510 szezoni H1N1 és H3N2 esetet az állam egész területén. A regisztrált esetek körülbelül 76%-át kórházakban és laboratóriumokban regisztrálták, a többi eset laboratóriumban nem volt pontosítva. Azt is tudni lehet, hogy körülbelül a laboratóriumban azonosított esetek fele olyan súlyos volt, hogy kórházi kezelést igényelt.
A kutatásban felhasznált adatok 22 éves időszakra vonatkoznak: az 1993–1994-es influenza szezontól a 2014–2015-ös szezonig. Érdemes megjegyezni, hogy a minta mérete drámaian megnőtt a 2009-es világjárvány után, így ezt az időszakot kizárták a mintából (1. táblázat).
1. táblázat: Epidemiológiai adatok 1993 és 2015 között az H1N1 és H3N2 vírus esetekről.
Szintén fontos figyelembe venni, hogy 2004 óta az Egyesült Államok kereskedelmi laboratóriumai kötelesek átadni az állami egészségügyi hatóságoknak minden adatot a betegek vírusos megfertőződéséről. Azonban a legtöbb elemzett eset (9150/9451) a 2004–2005-ös szezontól kezdve történt, már azelőtt, hogy ez a szabály életbe lépett.
Az összes 9510 esetből 58 ki lett zárva, mivel ezek olyan emberek voltak, akik 1918 előtt születtek (improntálási státuszuk egyértelműen nem határozható meg), és még egy eset hibás születési év megadása miatt. Így az elemzési modellben 9541 eset került bevonásra.
A modellezés első szakaszában meghatározták a születési évhez specifikus H1N1, H2N2 vagy H3N2 vírusok impringálási valószínűségeit. Ezek a valószínűségek tükrözik az A influenza gyermekekre gyakorolt hatását és annak elterjedését az évek során.
A legtöbb ember, aki 1918 és 1957 között született, először H1N1 altípussal fertőződött meg. Azok, akik 1957 és 1968 között születtek, szinte mind megfertőződtek H2N2 altípussal (1A). 1968-tól kezdve a H3N2 altípus vált dominánssá, amely a legtöbb fiatal demográfiai csoportban a fertőzések okává vált.
A H3N2 elterjedtsége ellenére az H1N1 1977 óta szezonálisan továbbra is keringett a lakosság körében, és impringálást okozott azok körében, akik az 1970-es évek közepén születtek (1A).
Ha a HA altípus szintjén végzett imprinting növeli a szezonális influenza megfertőződésének valószínűségét, akkor a H1 vagy H3 altípusok korai gyermekkorban történt expozíciója életre szóló immunitást kell, hogy biztosítson a modern, ugyanazon HA altípusú variánsokkal szemben. Ha azonban az imprinting immunitás nagyrészt egyes NA (neuraminidáz) típusokkal szemben működik, akkor a hosszú távú védelem az N1 vagy N2 típusokra vonatkozik.1V).
Ha az imprinting szélesebb HA-alapú, azaz védelmet nyújt a szélesebb altípus spektrum ellen, akkor az H1 és H2 imprintinggel rendelkező egyéneknek védelmet kell kapniuk a modern szezonális H1N1 ellen. Ugyanakkor az H3 imprintinggel rendelkezők csak a modern szezonális H3N2-től élveznek védelmet.1V).
A tudósok megjegyzik, hogy különböző imprinting modellek előrejelzéseinek koherenciája (durván párhuzamossága) elkerülhetetlen volt.1D—1I) figyelembevételével, tekintettel az elmúlt száz évben a lakosság körében keringő antigén altípusok korlátozott változatosságára.
A HA altípusú, NA altípusú vagy HA csoport szintjén végzett imprinting megkülönböztetésében kulcsszerepet játszanak a középkorú emberek, akik először a H2N2 vírussal fertőződtek meg.1V).
A tesztelt modellek mindegyike lineáris kombinációt használt az életkorhoz kötődő fertőzésekről,1C), és a születési évhez kötődő fertőzésekről1D—1F), hogy a H1N1 vagy H3N2 esetek eloszlását megkapja.1G – 1I).
Összesen 4 modell készült: a legegyszerűbb csak az életkor tényezőt tartalmazta, míg a bonyolultabb modellekbe HA altípusú, NA altípusú vagy HA csoport szintjén végzett imprinting tényezők is bekerültek.
Az életkor tényezője lépcsős függvény formájú, amelyben a fertőződés relatív kockázatát az 0–4 éves korosztályban 1-re állapították meg. Az elsődleges korosztály mellett a következő csoportok is szerepeltek: 5–10, 11–17, 18–24, 25–31, 32–38, 39–45, 46–52, 53–59, 60–66, 67–73, 74–80, 81+.
Azokban a modellekben, amelyek imprinting hatásokat tartalmaztak, feltételezték, hogy a védő imprintinggel rendelkező egyének aránya minden egyes születési évben arányos a fertőződés kockázatának csökkenésével.
A model considers the factor of viral evolution as well. For this, data was used that described the annual antigenic progress, defined as the average antigenic distance between strains of a certain viral line (H1N1 before 2009, H1N1 after 2009, and H3N2). The 'antigenic distance' between two influenza strains is used as an indicator of the similarity of the antigenic phenotype and potential cross-immunity.
To assess the impact of antigenic evolution on the age distribution of cases, a check was made on the changes in the share of cases among children in seasons when significant antigenic changes occurred.
If the level of antigenic drift is a decisive factor for the age risk of infection, then the proportion of cases observed among children should be negatively related to the annual antigenic progress. In other words, strains that have not undergone significant antigenic changes compared to the previous season should be unable to evade the pre-existing immunity in adults with immunological experience. Such strains will be more active among the population that does not have immunological experience, namely children.
A kutatás eredményei
Analysis of data by year showed that seasonal H3N2 was the main cause of infection among the elderly population, while H1N1 affected middle-aged people and youth (Figure 2).
Figure 2: Age distribution of H1N1 and H3N2 influenza over different time periods.
This pattern was present in both the pre-pandemic 2009 data and the post-pandemic data.
The data indicated that imprinting at the NA subtype level dominates over imprinting at the HA subtype level (ΔAIC = 34.54). At the same time, there was virtually no imprinting at the HA group level (ΔAIC = 249.06), as well as a complete absence of imprinting (ΔAIC = 385.42).
Figure 3: Assessment of model fit to the study data.
Visual assessment of model fit (3C és 3D) megerősítette, hogy az imprinting hatásait tartalmazó modell, amely a NA vagy HA szűk altípusokon működik, a legjobban megfelel a kutatás során használt adatoknak. Az a tény, hogy az imprinting nélküli modell adatainak megerősítése nem lehetséges, arra utal, hogy az imprinting rendkívül fontos aspektusa a felnőttek immunitásának kialakulásában a szezonális influenzavírus altípusokkal szemben. Mindazonáltal az imprinting nagyon szűk szpecializációval működik, vagyis kizárólag egy adott altípusra hat, nem pedig egy teljes spektrumra az influenzavírus altípusokból.
2. táblázat: A modellek megfelelőségének értékelése a kutatási adatokhoz.
A kor szerinti demográfiai eloszlás figyelembevételével a feltételezett életkori kockázat a gyerekek és az idősek körében volt a legmagasabb, ami a gyermekkorban felhalmozódó immunmemóriának és az időskorban gyengülő immunfunkciónak felel meg (a 3A legjobb modell közelítő görbéje látható). Az imprinting paramétereinek becslése egy alá esett, ami relatív kockázat csökkenését jelzi (2. táblázat). A legjobb modell keretein belül az imprinting gyermekkori relatív kockázat csökkenése erősebb volt az H1N1 esetében (0.34, 95% CI 0.29–0.42), mint az H3N2 esetében (0.71, 95% CI 0.62–0.82).
A vírus evolúciójának a fertőzés életkor szerinti kockázatára gyakorolt hatásának vizsgálatakor a kutatók a gyermekek között a fertőzött esetek arányának csökkenését keresték azokban az időszakokban, amelyek antigénváltozásokkal voltak összefüggésben, amikor a nagy antigéneltéréssel rendelkező törzsek hatékonyabban fertőzték meg a felnőtteket, akik immunológiailag már tapasztaltak.
Az adatállomány elemzése kis negatív, de nem szignifikáns összefüggést mutatott az éves antigénaktivitás növekedése és a gyermekek között megfigyelt H3N2 esetek aránya között (4A).
4. ábra: A vírus evolúciójának hatása a fertőzés életkor szerinti kockázati tényezőire.
Azonban az antigénváltozások és a 10 év feletti gyermekek, valamint a felnőttek között megfigyelt esetek aránya között nem volt világos összefüggés. Ha a vírus evolúciója kulcsszerepet játszana ebben az eloszlásban, akkor a felnőttek körében, nemcsak a 10 év alatti gyermekekkel való összehasonlítás során, egyértelműbb bizonyítékokat tapasztalhatnánk az evolúciós hatásról.
Ezenkívül, ha a vírusok evolúciós változásainak mértéke dominál a szubtípus-specifikus eltérések eloszlásában, akkor amikor az H1N1 és H3N2 szubtípusok azonos mértékű éves antigén eloszlást mutatnak, a fertőzés korral kapcsolatos eloszlásuk hasonlóbb kell, hogy legyen.
A kutatás részleteivel való alaposabb megismerkedéshez javaslom, hogy nézze meg a .
Epilógus
Ebben a munkában a kutatók elemezték az H1N1, H3N2 és H2N2 fertőzések epidemiológiai adatait. Az adatok elemzése egyértelmű összefüggést mutatott a gyermekkorban történt immunprémium és a felnőttkorban való fertőződés kockázata között. Más szavakkal, ha egy gyermek az 50-es években fertőződött meg, amikor az H1N1 cirkulált, míg az H3N2 nem volt jelen, felnőttkorában sokkal nagyobb a valószínűsége, hogy H3N2-nek van kitéve, mint H1N1-nek.
A kutatás fő következtetése az, hogy nemcsak az számít, mivel betegedett meg valaki gyermekkorában, hanem az is, milyen sorrendben. Az élet során kialakuló immunmemória aktívan 'rögzíti' az első vírusfertőzések adatait, ami segíti a felnőttkorban való hatékonyabb ellenállást.
A kutatók remélik, hogy munkájuk lehetővé teszi a pontosabb előrejelzést arról, hogy mely korcsoportok vannak leginkább kitéve a különböző influenza szubtípusok hatásának. Ezek az ismeretek segíthetnek a járványok terjedésének megakadályozásában, különösen, ha korlátozott számú vakcinát kell elosztani a lakosság körében.
Ez a kutatás nem arra irányul, hogy szupergyógyszerek után kutasson bármilyen típusú influenzára, bár ez csodás lenne. Sokkal inkább arra összpontosít, ami jelenleg sokkal reálisabb és fontosabb – a fertőzés terjedésének megakadályozására. Ha nem tudjuk azonnal eltüntetni a vírust, akkor minden lehetséges eszközzel rendelkezni kell a terjedésének korlátozására. Bármely járvány egyik legmegbízhatóbb szövetségese a kormányzati és az egyéni gondatlanság. A pánik természetesen nem szükséges, mert attól csak rosszabb lesz, de a óvintézkedések soha nem árthatnak.
Köszönöm a figyelmet, maradjatok kíváncsiak, vigyázzatok magatokra és a szeretteitekre, és nagyszerű hétvégét kívánok mindenkinek, srácok! 🙂
Egy kis reklám 🙂
Köszönjük, hogy velünk maradtál. Tetszenek a cikkeink? Szeretnél több érdekes anyagot látni? Támogass minket, és rendelés leadásával vagy ismerősöknek ajánlással segíts nekünk. , Egyedülálló alternatívája az entry-level szervereknek, amelyet Önnek találtunk ki: (elérhetők RAID1 és RAID10 opciók, akár 24 magig és 40GB DDR4-ig).
Dell R730xd kétszer olcsóbban a Tier IV Equinix adatközpontban Amszterdamban? Csak nálunk Hollandiában! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2GHz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — 99 dollártól! Olvasd el ezt
Forrás: habr.com
