Hampir semua daripada kita pernah mendengar atau membaca berita tentang coronavirus yang sedang merebak. Seperti mana-mana penyakit lain, diagnosis awal adalah penting dalam memerangi virus baru. Walau bagaimanapun, tidak semua orang yang dijangkiti menunjukkan set simptom yang sama, malah pengimbas lapangan terbang yang direka untuk mengesan tanda-tanda jangkitan tidak selalu berjaya mengenal pasti pesakit di kalangan penumpang yang ramai. Persoalannya timbul: mengapa virus yang sama menunjukkan dirinya secara berbeza pada orang yang berbeza? Sememangnya, jawapan pertama adalah imuniti. Walau bagaimanapun, ini bukan satu-satunya parameter penting yang mempengaruhi kebolehubahan gejala dan keterukan penyakit. Para saintis dari University of California dan Arizona (AS) telah mendapati bahawa kekuatan daya tahan terhadap virus bergantung bukan sahaja pada subjenis influenza yang dialami seseorang sepanjang hayatnya, tetapi juga pada urutannya. Apakah sebenarnya yang diketahui oleh saintis, apakah kaedah yang digunakan dalam kajian, dan bagaimana kerja ini dapat membantu dalam memerangi wabak? Kami akan mencari jawapan kepada soalan-soalan ini dalam laporan kumpulan penyelidik. Pergi.
Asas penyelidikan
Seperti yang kita ketahui, selesema menunjukkan dirinya secara berbeza pada orang yang berbeza. Sebagai tambahan kepada faktor manusia (sistem imun, mengambil ubat antivirus, langkah pencegahan, dll.), Aspek penting ialah virus itu sendiri, atau lebih tepatnya subjenisnya, yang menjangkiti pesakit tertentu. Setiap subjenis mempunyai ciri tersendiri, termasuk sejauh mana kumpulan demografi yang berbeza terjejas. Para saintis ambil perhatian bahawa virus H1N1 (βselesema babiβ) dan H3N2 (selesema Hong Kong), yang telah menjadi yang paling biasa pada masa ini, memberi kesan kepada orang yang berumur berbeza secara berbeza: H3N2 menyebabkan kes penyakit yang paling teruk di kalangan orang tua, dan juga dikaitkan dengan majoriti kematian; H1N1 kurang membawa maut tetapi paling kerap menjejaskan golongan pertengahan umur dan golongan muda.
Perbezaan sedemikian mungkin disebabkan oleh kedua-dua perbezaan dalam kadar evolusi virus itu sendiri dan perbezaan dalam cetakan imun* pada kanak-kanak.
Pencetakan imun* - sejenis ingatan jangka panjang sistem imun, dibentuk berdasarkan serangan virus yang berpengalaman pada badan dan tindak balasnya terhadapnya.
Dalam kajian ini, penyelidik menganalisis data epidemiologi untuk menentukan sama ada cetakan kanak-kanak mempengaruhi epidemiologi influenza bermusim dan, jika ya, sama ada ia bertindak terutamanya melalui homosubtip* ingatan imun atau melalui lebih luas heterosubtip* ingatan.
Kekebalan homosubtip* β jangkitan virus influenza A bermusim menggalakkan pembangunan pertahanan imun terhadap subjenis virus tertentu.
Kekebalan heterosubtip* β jangkitan virus influenza A bermusim menggalakkan pembangunan pertahanan imun terhadap substrain yang tidak berkaitan dengan virus ini.
Dalam erti kata lain, imuniti kanak-kanak dan semua yang dia alami meninggalkan kesan pada sistem imun seumur hidup. Kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa orang dewasa mempunyai imuniti yang lebih kuat terhadap jenis virus yang mereka dijangkiti semasa kanak-kanak. Pencetakan juga baru-baru ini telah ditunjukkan untuk melindungi daripada subtipe virus influenza burung baharu daripada kumpulan filogenetik hemagglutinin yang sama (hemaglutinin, HA), seperti jangkitan pertama pada zaman kanak-kanak.
Sehingga baru-baru ini, imuniti pelindung silang sempit khusus untuk varian satu subjenis HA dianggap sebagai cara perlindungan utama terhadap influenza bermusim. Walau bagaimanapun, terdapat bukti baru yang menunjukkan bahawa pembentukan imuniti juga mungkin dipengaruhi oleh ingatan antigen influenza lain (contohnya, neuraminidase, NA). Sejak 1918, tiga subtipe AN telah dikenal pasti pada manusia: H1, H2 dan H3. Selain itu, H1 dan H2 tergolong dalam kumpulan filogenetik 1, dan H3 kepada kumpulan 2.
Memandangkan fakta bahawa pencetakan kemungkinan besar menyebabkan pelbagai perubahan dalam ingatan imun, boleh diandaikan bahawa perubahan ini mempunyai hierarki tertentu.
Para saintis mendapati bahawa sejak 1977, dua subjenis influenza AβH1N1 dan H3N2βtelah beredar secara bermusim di kalangan penduduk. Pada masa yang sama, perbezaan dalam demografi jangkitan dan dalam gejala agak jelas, tetapi kurang dikaji. Perbezaan ini mungkin berpunca secara khusus kepada cetakan zaman kanak-kanak: orang tua hampir pasti terdedah kepada H1N1 semasa kanak-kanak (dari 1918 hingga 1975 ia adalah satu-satunya subjenis yang beredar pada manusia). Akibatnya, orang-orang ini kini dilindungi dengan lebih baik daripada varian bermusim moden bagi virus subjenis ini. Begitu juga, dalam kalangan orang dewasa muda, kebarangkalian tertinggi pencetakan kanak-kanak adalah untuk H3N2 yang lebih baru (imej #1), yang konsisten dengan bilangan kes H3N2 yang dilaporkan secara klinikal yang agak rendah dalam demografi ini.
Imej No. 1: model varian pergantungan imuniti pada cetakan pada zaman kanak-kanak dan faktor evolusi virus.
Sebaliknya, perbezaan ini mungkin dikaitkan dengan evolusi subjenis virus itu sendiri. Oleh itu, H3N2 menunjukkan lebih cepat hanyut* fenotip antigennya daripada H1N1.
Antigen hanyut* β perubahan dalam faktor permukaan pembentuk imun virus.
Atas sebab ini, H3N2 mungkin lebih berupaya untuk mengelak imuniti sedia ada pada orang dewasa yang berpengalaman secara imunologi, manakala H1N1 mungkin agak terhad dalam kesannya semata-mata pada kanak-kanak yang naif secara imunologi.
Untuk menguji semua hipotesis yang munasabah, para saintis menganalisis data epidemiologi dengan mencipta fungsi kemungkinan untuk setiap varian model statistik, yang dibandingkan menggunakan Kriteria Maklumat Akaike (AIC).
Analisis tambahan juga telah dijalankan ke atas hipotesis di mana perbezaannya bukan disebabkan oleh cetakan dalam evolusi virus.
Penyediaan untuk penyelidikan
Pemodelan hipotesis menggunakan data daripada Jabatan Perkhidmatan Kesihatan Arizona (ADHS) sebanyak 9510 kes H1N1 dan H3N2 bermusim seluruh negeri. Kira-kira 76% daripada kes yang dilaporkan direkodkan di hospital dan makmal, selebihnya kes tidak dinyatakan di makmal. Ia juga diketahui bahawa kira-kira separuh daripada kes yang didiagnosis di makmal adalah cukup serius untuk mengakibatkan kemasukan ke hospital.
Data yang digunakan dalam kajian itu meliputi tempoh 22 tahun dari musim influenza 1993-1994 hingga musim 2014-2015. Perlu diingat bahawa saiz sampel meningkat secara mendadak selepas pandemik 2009, jadi tempoh ini dikecualikan daripada sampel (Jadual 1).
Jadual No. 1: data epidemiologi dari 1993 hingga 2015 mengenai kes direkodkan virus H1N1 dan H3N2.
Ia juga penting untuk mempertimbangkan bahawa sejak tahun 2004, makmal komersial di Amerika Syarikat telah dikehendaki menghantar semua data mengenai jangkitan virus pesakit kepada pihak berkuasa kesihatan kerajaan. Walau bagaimanapun, majoriti kes yang dianalisis (9150/9451) berlaku dari musim 2004β2005, selepas peraturan itu berkuat kuasa.
Daripada semua 9510 kes, 58 dikecualikan kerana mereka adalah orang yang mempunyai tahun lahir sebelum 1918 (status cetakan mereka tidak dapat ditentukan dengan jelas), dan 1 kes lagi kerana tahun kelahiran salah dinyatakan. Oleh itu, 9541 kes telah dimasukkan ke dalam model analisis.
Pada peringkat pertama pemodelan, kebarangkalian pencetakan kepada virus H1N1, H2N2 atau H3N2, khusus untuk tahun kelahiran, telah ditentukan. Kebarangkalian ini mencerminkan corak pendedahan kepada influenza A pada kanak-kanak dan kelazimannya mengikut tahun.
Kebanyakan orang yang dilahirkan antara pandemik 1918 dan 1957 mula-mula dijangkiti dengan subjenis H1N1. Orang yang lahir antara pandemik 1957 dan 1968 hampir kesemuanya dijangkiti subjenis H2N2 (1A). Dan sejak tahun 1968, subjenis virus yang dominan adalah H3N2, yang menjadi punca jangkitan majoriti orang dari kumpulan demografi muda.
Walaupun kelaziman H3N2, H1N1 masih beredar secara bermusim dalam populasi sejak 1977, menyebabkan cetakan dalam bahagian orang yang dilahirkan sejak pertengahan 1970-an (1A).
Jika pencetakan pada tahap subjenis AN membentuk kemungkinan jangkitan semasa influenza bermusim, maka pendedahan kepada subtipe AN H1 atau H3 pada peringkat awal kanak-kanak harus memberikan imuniti sepanjang hayat kepada varian yang lebih terkini daripada subjenis AN yang sama. Jika imuniti imprinting berfungsi pada tahap yang lebih besar terhadap jenis NA tertentu (neuraminidase), maka perlindungan sepanjang hayat akan menjadi ciri N1 atau N2 (1V).
Jika pencetakan adalah berdasarkan NA yang lebih luas, i.e. perlindungan terhadap julat subjenis yang lebih luas berlaku, maka individu yang dicetak daripada H1 dan H2 harus dilindungi daripada H1N1 bermusim moden. Pada masa yang sama, orang yang dicetak kepada H3 akan dilindungi hanya daripada H3N2 bermusim moden (1V).
Para saintis mencatatkan bahawa kolineariti (secara kasarnya, selari) ramalan pelbagai model cetakan (1D-1I) tidak dapat dielakkan memandangkan kepelbagaian terhad subtipe antigenik influenza yang beredar dalam populasi sepanjang abad yang lalu.
Peranan paling penting dalam membezakan antara pencetakan pada subjenis HA, subjenis NA atau peringkat kumpulan HA dimainkan oleh orang pertengahan umur yang mula-mula dijangkiti H2N2 (1V).
Setiap model yang diuji menggunakan kombinasi linear jangkitan berkaitan usia (1S), dan jangkitan yang berkaitan dengan tahun kelahiran (1D-1F), untuk mendapatkan pengedaran kes H1N1 atau H3N2 (1G - 1I).
Sebanyak 4 model telah dicipta: yang paling mudah hanya mengandungi faktor umur, dan model yang lebih kompleks menambah faktor pencetakan pada peringkat subjenis HA, pada peringkat subjenis NA, atau pada peringkat kumpulan HA.
Keluk faktor umur mempunyai bentuk fungsi langkah di mana risiko relatif jangkitan ditetapkan kepada 1 dalam kumpulan umur 0β4. Sebagai tambahan kepada kumpulan umur utama, terdapat juga yang berikut: 5β10, 11β17, 18β24, 25β31, 32β38, 39β45, 46β52, 53β59, 60β66, 67β73, 74β 80, 81+.
Dalam model yang termasuk kesan pencetakan, bahagian individu dalam setiap tahun kelahiran dengan cetakan perlindungan kanak-kanak diandaikan berkadar dengan pengurangan risiko jangkitan.
Faktor evolusi virus juga diambil kira dalam pemodelan. Untuk melakukan ini, kami menggunakan data yang menerangkan kemajuan antigen tahunan, yang ditakrifkan sebagai jarak antigen purata antara strain keturunan virus tertentu (H1N1 sebelum 2009, H1N1 selepas 2009 dan H3N2). "Jarak antigen" antara dua strain influenza digunakan sebagai penunjuk persamaan dalam fenotip antigen dan potensi perlindungan silang imun.
Untuk menilai kesan evolusi antigen pada taburan umur wabak, perubahan dalam perkadaran kes pada kanak-kanak telah diuji semasa musim di mana perubahan antigenik yang kuat berlaku.
Jika tahap hanyutan antigenik adalah faktor kritikal dalam risiko jangkitan berkaitan usia, maka perkadaran kes yang diperhatikan pada kanak-kanak harus dikaitkan secara negatif dengan kemajuan antigen tahunan. Dalam erti kata lain, strain yang tidak mengalami perubahan antigen yang ketara dari musim sebelumnya sepatutnya tidak dapat melepaskan imuniti yang sedia ada pada orang dewasa yang berpengalaman secara imunologi. Strain sedemikian akan menjadi lebih aktif di kalangan populasi tanpa pengalaman imunologi, iaitu, di kalangan kanak-kanak.
Hasil penyelidikan
Analisis data mengikut tahun menunjukkan bahawa H3N2 bermusim adalah penyebab utama jangkitan dalam kalangan populasi yang lebih tua, manakala H1N1 menjejaskan golongan pertengahan umur dan muda (imej #2).
Imej No. 2: Taburan influenza H1N1 dan H3N2 mengikut umur dalam tempoh masa yang berbeza.
Corak ini terdapat dalam kedua-dua data sebelum wabak 2009 dan selepasnya.
Data menunjukkan bahawa pencetakan pada tahap subjenis NA mendominasi pencetakan pada tahap subjenis HA (ΞAIC = 34.54). Pada masa yang sama, terdapat hampir ketiadaan pencetakan pada tahap kumpulan HA (ΞAIC = 249.06), serta ketiadaan lengkap pencetakan (ΞAIC = 385.42).
Imej #3: Menilai kesesuaian model dengan data penyelidikan.
Penilaian visual kesesuaian model (3C ΠΈ 3D) mengesahkan bahawa model yang mengandungi kesan cetakan pada tahap sempit NA atau subtipe HA memberikan kesesuaian terbaik kepada data yang digunakan dalam kajian. Hakikat bahawa model di mana pencetakan tidak hadir tidak boleh disokong oleh data menunjukkan bahawa pencetakan adalah aspek yang sangat penting dalam pembangunan imuniti dalam populasi dewasa berhubung dengan subtipe influenza bermusim. Walau bagaimanapun, pencetakan berfungsi dalam pengkhususan yang sangat sempit, iaitu, ia bertindak secara eksklusif pada subjenis tertentu, dan bukan pada keseluruhan spektrum subjenis influenza.
Jadual No. 2: penilaian kesesuaian model dengan data penyelidikan.
Selepas mengawal taburan umur demografi, anggaran risiko berkaitan usia adalah tertinggi pada kanak-kanak dan orang dewasa yang lebih tua, selaras dengan pengumpulan memori imun pada zaman kanak-kanak dan fungsi imun yang lemah pada orang dewasa yang lebih tua (pada 3A lengkung anggaran daripada model terbaik ditunjukkan). Anggaran parameter pencetakan adalah kurang daripada satu, menunjukkan sedikit pengurangan dalam risiko relatif (Jadual 2). Dalam model terbaik, anggaran pengurangan risiko relatif daripada cetakan kanak-kanak adalah lebih besar untuk H1N1 (0.34, 95% CI 0.29β0.42) berbanding H3N2 (0.71, 95% CI 0.62β0.82).
Untuk menguji pengaruh evolusi virus pada taburan umur risiko jangkitan, para penyelidik mencari penurunan dalam bahagian jangkitan di kalangan kanak-kanak semasa tempoh yang dikaitkan dengan perubahan antigen, apabila strain dengan hanyutan antigen yang tinggi lebih berkesan dalam menjangkiti orang dewasa yang berpengalaman secara imunologi.
Analisis data menunjukkan hubungan negatif yang kecil tetapi tidak signifikan antara peningkatan tahunan dalam aktiviti antigen dan bahagian kes H3N2 yang diperhatikan pada kanak-kanak (4A).
Imej No. 4: pengaruh evolusi virus pada faktor risiko berkaitan usia untuk jangkitan.
Walau bagaimanapun, tiada hubungan yang jelas ditemui antara perubahan antigen dan bahagian kes yang diperhatikan pada kanak-kanak berumur lebih dari 10 tahun dan pada orang dewasa. Jika evolusi virus memainkan peranan utama dalam pengedaran ini, hasilnya akan menjadi bukti yang lebih jelas tentang pengaruh evolusi di kalangan orang dewasa, bukan hanya apabila membandingkan orang dewasa dan kanak-kanak di bawah umur 10 tahun.
Selain itu, jika tahap perubahan evolusi virus adalah dominan untuk perbezaan subjenis khusus dalam taburan umur wabak, maka apabila subtipe H1N1 dan H3N2 menunjukkan kadar penyebaran antigen tahunan yang sama, taburan umur jangkitan mereka sepatutnya kelihatan lebih serupa.
Untuk kenalan yang lebih terperinci dengan nuansa kajian, saya cadangkan melihat .
Epilog
Dalam kerja ini, saintis menganalisis data epidemiologi mengenai kes jangkitan H1N1, H3N2 dan H2N2. Analisis data menunjukkan hubungan yang jelas antara cetakan pada zaman kanak-kanak dan risiko jangkitan pada masa dewasa. Dalam erti kata lain, jika kanak-kanak dalam lingkungan 50-an dijangkiti semasa H1N1 beredar dan H3N2 tidak hadir, maka pada masa dewasa kebarangkalian untuk dijangkiti H3N2 akan jauh lebih besar daripada kebarangkalian untuk dijangkiti H1N1.
Kesimpulan utama kajian ini ialah penting bukan sahaja apa yang dialami seseorang pada zaman kanak-kanak, tetapi juga dalam susunan apa. Memori imun, yang berkembang sepanjang hayat, secara aktif "merekod" data dari jangkitan virus pertama, yang menyumbang kepada tindak balas yang lebih berkesan kepada mereka pada masa dewasa.
Para saintis berharap bahawa kerja mereka akan memungkinkan untuk meramalkan kumpulan umur yang lebih mudah terdedah kepada kesan subjenis influenza yang mana. Pengetahuan ini dapat membantu mencegah penularan wabak, terutamanya jika bilangan vaksin yang terhad perlu diedarkan kepada penduduk.
Penyelidikan ini tidak bertujuan untuk mencari penawar super untuk sebarang jenis selesema, walaupun itu bagus. Ia bertujuan untuk perkara yang lebih nyata dan penting pada masa ini - mencegah penyebaran jangkitan. Jika kita tidak dapat menyingkirkan virus serta-merta, maka kita mesti mempunyai semua alat yang mungkin untuk membendungnya. Salah satu sekutu yang paling setia dalam mana-mana wabak adalah sikap cuai terhadapnya baik di pihak negara amnya dan setiap orang khususnya. Panik, sudah tentu, tidak perlu, kerana ia hanya boleh memburukkan keadaan, tetapi langkah berjaga-jaga tidak pernah menyakitkan.
Terima kasih kerana membaca, kekal ingin tahu, jaga diri anda dan orang tersayang anda dan selamat berhujung minggu kawan-kawan! π
Beberapa iklan π
Terima kasih kerana tinggal bersama kami. Adakah anda suka artikel kami? Ingin melihat kandungan yang lebih menarik? Sokong kami dengan membuat pesanan atau mengesyorkan kepada rakan, , analog unik pelayan peringkat permulaan, yang kami cipta untuk anda: (tersedia dengan RAID1 dan RAID10, sehingga 24 teras dan sehingga 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 kali 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 - daripada $99! Baca tentang
Sumber: www.habr.com