Hampir semua dari kita pernah mendengar atau membaca berita tentang penyebaran virus corona. Seperti penyakit lainnya, diagnosis dini penting untuk melawan virus baru. Namun, tidak semua orang yang terinfeksi menunjukkan gejala yang sama, dan bahkan pemindai bandara yang dirancang untuk mendeteksi tanda-tanda infeksi tidak selalu berhasil mengidentifikasi pasien di antara kerumunan penumpang. Timbul pertanyaan: mengapa virus yang sama memanifestasikan dirinya secara berbeda pada orang yang berbeda? Tentu saja, jawaban pertama adalah kekebalan. Namun, ini bukan satu-satunya parameter penting yang mempengaruhi variabilitas gejala dan tingkat keparahan penyakit. Para ilmuwan dari Universitas California dan Arizona (AS) telah menemukan bahwa kekuatan resistensi terhadap virus tidak hanya bergantung pada subtipe influenza yang diderita seseorang sepanjang hidupnya, tetapi juga pada urutannya. Apa sebenarnya yang ditemukan para ilmuwan, metode apa yang digunakan dalam penelitian ini, dan bagaimana penelitian ini dapat membantu memerangi epidemi? Kami akan menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini dalam laporan kelompok penelitian. Pergi.
Dasar penelitian
Seperti yang kita ketahui, flu memanifestasikan dirinya secara berbeda pada orang yang berbeda. Selain faktor manusia (sistem kekebalan tubuh, penggunaan obat antivirus, tindakan pencegahan, dll), aspek penting adalah virus itu sendiri, atau lebih tepatnya subtipenya, yang menginfeksi pasien tertentu. Tiap subtipe mempunyai karakteristik tersendiri, termasuk sejauh mana kelompok demografi yang berbeda terkena dampaknya. Para ilmuwan mencatat bahwa virus H1N1 (“flu babi”) dan H3N2 (flu Hong Kong), yang saat ini menjadi virus paling umum, menyerang orang-orang dari berbagai usia dengan cara yang berbeda: H3N2 menyebabkan kasus penyakit yang paling parah pada orang lanjut usia, dan juga menjadi penyebab sebagian besar kematian; H1N1 tidak terlalu mematikan tetapi paling sering menyerang orang-orang paruh baya dan muda.
Perbedaan tersebut mungkin disebabkan oleh perbedaan laju evolusi virus itu sendiri dan perbedaan dalam hal ini pencetakan kekebalan* Pada anak-anak.
Pencetakan kekebalan* - semacam memori jangka panjang dari sistem kekebalan tubuh, terbentuk berdasarkan serangan virus yang dialami tubuh dan reaksinya terhadapnya.
Dalam studi ini, para peneliti menganalisis data epidemiologi untuk menentukan apakah pencetakan pada masa kanak-kanak mempengaruhi epidemiologi influenza musiman dan, jika demikian, apakah hal tersebut terutama terjadi melalui homosubtipe* memori kekebalan atau melalui yang lebih luas heterosubtipe* Penyimpanan.
Imunitas homosubtipe* — infeksi virus influenza A musiman mendorong pengembangan pertahanan kekebalan terhadap subtipe virus tertentu.
Imunitas heterosubtipe* — infeksi virus influenza A musiman mendorong pengembangan pertahanan kekebalan terhadap sub-strain yang tidak terkait dengan virus ini.
Dengan kata lain, imunitas seorang anak dan segala sesuatu yang dialaminya akan meninggalkan bekas pada sistem imunnya seumur hidup. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa orang dewasa memiliki kekebalan yang lebih kuat terhadap jenis virus yang mereka derita saat masih anak-anak. Pencetakan juga baru-baru ini terbukti melindungi terhadap subtipe virus flu burung baru dari kelompok filogenetik hemaglutinin yang sama (hemaglutinin, HA), seperti pada infeksi pertama pada masa kanak-kanak.
Sampai saat ini, imunitas proteksi silang sempit yang spesifik terhadap varian dari satu subtipe HA dianggap sebagai cara perlindungan utama terhadap influenza musiman. Namun, terdapat bukti baru yang menunjukkan bahwa pembentukan kekebalan mungkin juga dipengaruhi oleh memori antigen influenza lainnya (misalnya neuraminidase, NA). Sejak tahun 1918, tiga subtipe AN telah diidentifikasi pada manusia: H1, H2 dan H3. Selain itu, H1 dan H2 termasuk dalam kelompok filogenetik 1, dan H3 termasuk dalam kelompok 2.
Mengingat fakta bahwa pencetakan kemungkinan besar menyebabkan banyak perubahan pada memori kekebalan, dapat diasumsikan bahwa perubahan ini memiliki hierarki tertentu.
Para ilmuwan mencatat bahwa sejak tahun 1977, dua subtipe influenza A—H1N1 dan H3N2—telah beredar secara musiman di kalangan masyarakat. Pada saat yang sama, perbedaan dalam demografi infeksi dan gejala cukup jelas, namun kurang diteliti. Perbedaan-perbedaan ini mungkin secara khusus disebabkan oleh jejak masa kanak-kanak: orang lanjut usia hampir pasti terpajan H1N1 ketika masih anak-anak (dari tahun 1918 hingga 1975, virus ini merupakan satu-satunya subtipe yang beredar pada manusia). Akibatnya, orang-orang ini kini lebih terlindungi dari varian virus musiman modern dari subtipe ini. Demikian pula, di kalangan orang dewasa muda, kemungkinan terbesar untuk terjangkit virus H3N2 pada masa kanak-kanak (gambar #1), hal ini konsisten dengan jumlah kasus H3N2 yang dilaporkan secara klinis pada demografi ini yang relatif rendah.
Gambar No. 1: model varian ketergantungan kekebalan pada pencetakan di masa kanak-kanak dan faktor evolusi virus.
Di sisi lain, perbedaan ini mungkin terkait dengan evolusi subtipe virus itu sendiri. Dengan demikian, H3N2 bekerja lebih cepat melayang* fenotipe antigeniknya dibandingkan H1N1.
Penyimpangan antigen* — perubahan faktor permukaan virus yang membentuk kekebalan.
Karena alasan ini, H3N2 mungkin lebih mampu menghindari kekebalan yang sudah ada pada orang dewasa yang berpengalaman secara imunologis, sedangkan H1N1 mungkin relatif terbatas dalam efeknya hanya pada anak-anak yang belum memiliki imunologi.
Untuk menguji semua hipotesis yang masuk akal, para ilmuwan menganalisis data epidemiologi dengan membuat fungsi kemungkinan untuk setiap varian model statistik, yang kemudian dibandingkan menggunakan Akaike Information Criterion (AIC).
Analisis tambahan juga dilakukan terhadap hipotesis yang menyatakan bahwa perbedaan tersebut bukan karena pengaruh evolusi virus.
Persiapan untuk penelitian
Pemodelan hipotesis menggunakan data dari Arizona Department of Health Services (ADHS) mengenai 9510 kasus musiman H1N1 dan H3N2 di seluruh negara bagian. Sekitar 76% dari kasus yang dilaporkan tercatat di rumah sakit dan laboratorium, sisanya kasus tidak dijelaskan di laboratorium. Diketahui juga bahwa sekitar setengah dari kasus yang didiagnosis laboratorium cukup serius sehingga memerlukan rawat inap.
Data yang digunakan dalam penelitian ini mencakup periode 22 tahun mulai musim influenza 1993-1994 hingga musim 2014-2015. Perlu dicatat bahwa ukuran sampel meningkat tajam setelah pandemi tahun 2009, sehingga periode ini dikeluarkan dari sampel (Tabel 1).
Tabel No. 1: data epidemiologi dari tahun 1993 hingga 2015 mengenai kasus virus H1N1 dan H3N2 yang tercatat.
Penting juga untuk mempertimbangkan bahwa sejak tahun 2004, laboratorium komersial di Amerika Serikat diwajibkan untuk mengirimkan semua data mengenai infeksi virus pada pasien kepada otoritas kesehatan pemerintah. Namun, sebagian besar kasus yang dianalisis (9150/9451) terjadi pada musim 2004-2005, setelah peraturan tersebut mulai berlaku.
Dari 9510 kasus, 58 kasus dikeluarkan karena mereka adalah orang dengan tahun lahir sebelum 1918 (status pencetakannya tidak dapat ditentukan dengan jelas), dan 1 kasus lainnya karena tahun lahir yang salah dicantumkan. Dengan demikian, 9541 kasus dimasukkan dalam model analisis.
Pada tahap pertama pemodelan, kemungkinan pencetakan virus H1N1, H2N2 atau H3N2, khusus untuk tahun kelahiran, ditentukan. Probabilitas ini mencerminkan pola paparan influenza A pada anak-anak dan prevalensinya menurut tahun.
Kebanyakan orang yang lahir antara pandemi tahun 1918 dan 1957 pertama kali terinfeksi subtipe H1N1. Orang yang lahir antara masa pandemi tahun 1957 dan 1968 hampir semuanya terinfeksi subtipe H2N2 (1А). Dan sejak tahun 1968, subtipe virus yang dominan adalah H3N2 yang menjadi penyebab infeksi sebagian besar kelompok demografi muda.
Meskipun terdapat prevalensi H3N2, H1N1 masih beredar secara musiman di masyarakat sejak tahun 1977, sehingga menyebabkan penularan pada sebagian orang yang lahir sejak pertengahan tahun 1970an (1А).
Jika pencetakan pada tingkat subtipe AN membentuk kemungkinan infeksi selama influenza musiman, maka paparan subtipe AN H1 atau H3 pada anak usia dini akan memberikan kekebalan seumur hidup terhadap varian terbaru dari subtipe AN yang sama. Jika kekebalan yang tercetak bekerja lebih besar terhadap jenis NA (neuraminidase) tertentu, maka perlindungan seumur hidup akan menjadi karakteristik N1 atau N2 (1V).
Jika pencetakan didasarkan pada NA yang lebih luas, yaitu. perlindungan terhadap subtipe yang lebih luas terjadi, maka individu yang tertular H1 dan H2 harus dilindungi dari H1N1 musiman modern. Pada saat yang sama, orang yang tertular H3 hanya akan terlindungi dari H3N2 musiman modern (1V).
Para ilmuwan mencatat bahwa kolinearitas (secara kasar, paralelisme) dari prediksi berbagai model pencetakan (1D-1I) tidak dapat dihindari mengingat terbatasnya keragaman subtipe antigenik influenza yang beredar di masyarakat selama satu abad terakhir.
Peran paling penting dalam membedakan antara pencetakan pada tingkat subtipe HA, subtipe NA, atau kelompok HA dimainkan oleh orang paruh baya yang pertama kali terinfeksi H2N2 (1V).
Masing-masing model yang diuji menggunakan kombinasi linier dari infeksi terkait usia (1S), dan infeksi yang berhubungan dengan tahun lahir (1D-1F), untuk memperoleh sebaran kasus H1N1 atau H3N2 (1G - 1I).
Sebanyak 4 model dibuat: model paling sederhana hanya berisi faktor usia, dan model yang lebih kompleks menambahkan faktor pencetakan pada tingkat subtipe HA, pada tingkat subtipe NA, atau pada tingkat kelompok HA.
Kurva faktor usia berbentuk fungsi langkah yang mana risiko relatif infeksi ditetapkan ke 1 pada kelompok usia 0–4 tahun. Selain kelompok usia dasar, terdapat juga kelompok usia berikut: 5–10, 11–17, 18–24, 25–31, 32–38, 39–45, 46–52, 53–59, 60–66, 67–73, 74– 80, 81+.
Dalam model yang menyertakan efek pencetakan, proporsi individu di setiap tahun kelahiran yang memiliki pencetakan pelindung pada masa kanak-kanak diasumsikan sebanding dengan penurunan risiko infeksi.
Faktor evolusi virus juga diperhitungkan dalam pemodelan. Untuk melakukan hal ini, kami menggunakan data yang menggambarkan kemajuan antigenik tahunan, yang didefinisikan sebagai jarak antigenik rata-rata antara strain dari garis keturunan virus tertentu (H1N1 sebelum 2009, H1N1 setelah 2009, dan H3N2). “Jarak antigenik” antara dua strain influenza digunakan sebagai indikator kesamaan fenotip antigenik dan potensi perlindungan silang imun.
Untuk menilai dampak evolusi antigenik terhadap distribusi usia epidemi, perubahan proporsi kasus pada anak-anak diuji selama musim di mana terjadi perubahan antigenik yang kuat.
Jika tingkat penyimpangan antigenik merupakan faktor penting dalam risiko infeksi terkait usia, maka proporsi kasus yang diamati pada anak-anak harus dikaitkan secara negatif dengan kemajuan antigenik tahunan. Dengan kata lain, strain yang belum mengalami perubahan antigenik yang signifikan dari musim sebelumnya seharusnya tidak dapat lepas dari kekebalan yang sudah ada sebelumnya pada orang dewasa yang memiliki pengalaman imunologis. Strain tersebut akan lebih aktif pada populasi yang tidak memiliki pengalaman imunologi, yaitu pada anak-anak.
Hasil penelitian
Analisis data berdasarkan tahun menunjukkan bahwa H3N2 musiman merupakan penyebab utama infeksi pada populasi lanjut usia, sedangkan H1N1 menyerang kelompok usia paruh baya dan muda (gambar #2).
Gambar No. 2: Distribusi influenza H1N1 dan H3N2 berdasarkan usia pada periode waktu yang berbeda.
Pola ini terdapat baik pada data sebelum pandemi 2009 maupun setelahnya.
Data menunjukkan bahwa pencetakan pada tingkat subtipe NA lebih mendominasi dibandingkan pencetakan pada tingkat subtipe HA (ΔAIC = 34.54). Pada saat yang sama, hampir tidak ada pencetakan pada tingkat kelompok HA (ΔAIC = 249.06), serta tidak adanya pencetakan sama sekali (ΔAIC = 385.42).
Gambar #3: Menilai kesesuaian model dengan data penelitian.
Penilaian visual kecocokan model (3C и 3D) menegaskan bahwa model yang mengandung efek pencetakan pada subtipe NA atau HA tingkat sempit memberikan kesesuaian terbaik dengan data yang digunakan dalam penelitian. Fakta bahwa model yang tidak menyertakan pencetakan tidak dapat didukung oleh data menunjukkan bahwa pencetakan merupakan aspek yang sangat penting dalam pengembangan kekebalan pada populasi orang dewasa sehubungan dengan subtipe influenza musiman. Namun, pencetakan bekerja dalam spesialisasi yang sangat sempit, yaitu bekerja secara eksklusif pada subtipe tertentu, dan bukan pada seluruh spektrum subtipe influenza.
Tabel No. 2: penilaian kesesuaian model dengan data penelitian.
Setelah mengendalikan distribusi usia demografis, perkiraan risiko terkait usia paling tinggi terjadi pada anak-anak dan orang dewasa yang lebih tua, konsisten dengan akumulasi memori kekebalan pada masa kanak-kanak dan melemahnya fungsi kekebalan pada orang dewasa yang lebih tua (di 3А kurva perkiraan dari model terbaik ditampilkan). Estimasi parameter yang dicetak kurang dari satu, menunjukkan sedikit penurunan risiko relatif (Tabel 2). Dalam model terbaik, perkiraan pengurangan risiko relatif dari pencetakan pada masa kanak-kanak lebih besar untuk H1N1 (0.34, 95% CI 0.29–0.42) dibandingkan untuk H3N2 (0.71, 95% CI 0.62–0.82).
Untuk menguji pengaruh evolusi virus terhadap distribusi risiko infeksi berdasarkan usia, para peneliti mencari penurunan proporsi infeksi di antara anak-anak selama periode yang terkait dengan perubahan antigenik, ketika strain dengan antigenic drift tinggi lebih efektif dalam menginfeksi orang dewasa yang memiliki pengalaman imunologis.
Analisis data menunjukkan hubungan negatif yang kecil namun tidak signifikan antara peningkatan aktivitas antigenik setiap tahun dan proporsi kasus H3N2 yang diamati pada anak-anak (4А).
Gambar No. 4: pengaruh evolusi virus pada faktor risiko infeksi terkait usia.
Namun, tidak ditemukan hubungan yang jelas antara perubahan antigenik dan proporsi kasus yang diamati pada anak-anak di atas 10 tahun dan pada orang dewasa. Jika evolusi virus berperan besar dalam distribusi ini, hasilnya akan menjadi bukti yang lebih jelas mengenai pengaruh evolusi pada orang dewasa, tidak hanya ketika membandingkan orang dewasa dan anak-anak di bawah usia 10 tahun.
Selain itu, jika tingkat perubahan evolusi virus dominan pada perbedaan spesifik subtipe dalam distribusi usia epidemi, maka ketika subtipe H1N1 dan H3N2 menunjukkan tingkat penyebaran antigen tahunan yang sama, distribusi usia infeksi mereka akan terlihat lebih mirip.
Untuk kenalan yang lebih detail dengan nuansa penelitian, saya sarankan untuk melihatnya .
Bagian terakhir dr suatu karya sastra
Dalam penelitian ini, para ilmuwan menganalisis data epidemiologi kasus infeksi H1N1, H3N2 dan H2N2. Analisis data menunjukkan hubungan yang jelas antara membekas di masa kanak-kanak dan risiko infeksi di masa dewasa. Dengan kata lain, jika seorang anak berusia 50-an tertular pada saat H1N1 beredar dan H3N2 tidak ada, maka pada usia dewasa kemungkinan tertular H3N2 akan jauh lebih besar dibandingkan kemungkinan tertular H1N1.
Kesimpulan utama dari penelitian ini adalah penting tidak hanya apa yang diderita seseorang di masa kanak-kanak, tetapi juga urutannya. Memori kekebalan, yang berkembang sepanjang hidup, secara aktif “mencatat” data dari infeksi virus pertama, yang berkontribusi terhadap penanggulangan yang lebih efektif terhadap infeksi tersebut di masa dewasa.
Para ilmuwan berharap bahwa penelitian mereka akan memungkinkan untuk memprediksi dengan lebih baik kelompok umur mana yang lebih rentan terhadap dampak subtipe influenza tertentu. Pengetahuan ini dapat membantu mencegah penyebaran epidemi, terutama jika jumlah vaksin yang perlu didistribusikan kepada masyarakat terbatas.
Penelitian ini tidak bertujuan untuk menemukan obat super untuk semua jenis flu, meskipun itu bagus. Hal ini ditujukan untuk hal yang lebih nyata dan penting saat ini, yaitu mencegah penyebaran infeksi. Jika kita tidak bisa menghilangkan virus secara instan, maka kita harus memiliki semua alat yang ada untuk membendungnya. Salah satu sekutu paling setia dari epidemi apa pun adalah sikap ceroboh terhadapnya baik dari pihak negara pada umumnya maupun setiap orang pada khususnya. Panik, tentu saja, tidak perlu, karena hanya akan memperburuk keadaan, namun tindakan pencegahan tidak ada salahnya.
Terima kasih telah membaca, tetap penasaran, jaga dirimu dan orang yang kamu cintai, dan semoga akhir pekanmu menyenangkan kawan! 🙂
Beberapa iklan 🙂
Terima kasih untuk tetap bersama kami. Apakah Anda menyukai artikel kami? Ingin melihat konten yang lebih menarik? Dukung kami dengan melakukan pemesanan atau merekomendasikan kepada teman, , analog unik dari server level awal, yang kami temukan untuk Anda: (tersedia dengan RAID1 dan RAID10, hingga 24 core dan hingga 40GB DDR4).
Dell R730xd 2x lebih murah di pusat data Equinix Tier IV di Amsterdam? Hanya disini di Belanda! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - mulai $99! Membaca tentang
Sumber: www.habr.com