Hầu như tất cả chúng ta đều đã nghe hoặc đọc tin tức về virus Corona đang lây lan. Giống như bất kỳ căn bệnh nào khác, việc chẩn đoán sớm rất quan trọng trong cuộc chiến chống lại loại virus mới. Tuy nhiên, không phải tất cả những người nhiễm bệnh đều biểu hiện các triệu chứng giống nhau và ngay cả máy quét sân bay được thiết kế để phát hiện các dấu hiệu nhiễm trùng không phải lúc nào cũng xác định thành công người bệnh trong đám đông hành khách. Câu hỏi được đặt ra: tại sao cùng một loại virus lại biểu hiện khác nhau ở những người khác nhau? Đương nhiên, câu trả lời đầu tiên là khả năng miễn dịch. Tuy nhiên, đây không phải là thông số quan trọng duy nhất ảnh hưởng đến sự thay đổi của các triệu chứng và mức độ nghiêm trọng của bệnh. Các nhà khoa học từ Đại học California và Arizona (Hoa Kỳ) đã phát hiện ra rằng sức mạnh kháng vi-rút không chỉ phụ thuộc vào loại cúm mà một người mắc phải trong suốt cuộc đời mà còn phụ thuộc vào trình tự của chúng. Chính xác thì các nhà khoa học đã phát hiện ra điều gì, phương pháp nào được sử dụng trong nghiên cứu và công việc này có thể giúp ích như thế nào trong cuộc chiến chống lại dịch bệnh? Chúng ta sẽ tìm thấy câu trả lời cho những câu hỏi này trong báo cáo của nhóm nghiên cứu. Đi.
Cơ sở nghiên cứu
Như chúng ta đã biết, bệnh cúm biểu hiện khác nhau ở những người khác nhau. Ngoài yếu tố con người (hệ thống miễn dịch, sử dụng thuốc kháng vi-rút, các biện pháp phòng ngừa, v.v.), một khía cạnh quan trọng là bản thân vi-rút, hay đúng hơn là loại phụ của nó, lây nhiễm cho một bệnh nhân cụ thể. Mỗi loại phụ có những đặc điểm riêng, bao gồm mức độ ảnh hưởng của các nhóm nhân khẩu học khác nhau. Các nhà khoa học lưu ý rằng vi-rút H1N1 (“cúm lợn”) và H3N2 (cúm Hồng Kông), hiện đã trở nên phổ biến nhất, ảnh hưởng đến mọi người ở các độ tuổi khác nhau một cách khác nhau: H3N2 gây ra những trường hợp bệnh nặng nhất ở người già, và cũng là nguyên nhân gây ra phần lớn số ca tử vong ; H1N1 ít nguy hiểm hơn nhưng thường ảnh hưởng đến người trung niên và thanh niên.
Những khác biệt như vậy có thể là do sự khác biệt về tốc độ tiến hóa của chính virus và sự khác biệt về dấu ấn miễn dịch* còn bé.
Dấu ấn miễn dịch* - một loại trí nhớ dài hạn của hệ thống miễn dịch, được hình thành trên cơ sở các cuộc tấn công của virus vào cơ thể và phản ứng của nó với chúng.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu dịch tễ học để xác định liệu dấu ấn thời thơ ấu có ảnh hưởng đến dịch tễ học của bệnh cúm theo mùa hay không và nếu có thì liệu nó có tác động chủ yếu thông qua đồng phụ* trí nhớ miễn dịch hoặc thông qua rộng hơn dị loại* kỉ niệm.
Miễn dịch đồng phân* — nhiễm vi-rút cúm A theo mùa thúc đẩy sự phát triển khả năng phòng vệ miễn dịch chống lại một loại vi-rút cụ thể.
Miễn dịch dị loại* — nhiễm vi-rút cúm A theo mùa thúc đẩy sự phát triển khả năng phòng vệ miễn dịch chống lại các chủng phụ không liên quan đến vi-rút này.
Nói cách khác, khả năng miễn dịch của trẻ và mọi thứ trẻ trải qua đều để lại dấu ấn trong hệ thống miễn dịch suốt đời. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng người lớn có khả năng miễn dịch mạnh hơn trước các loại vi-rút mà họ đã nhiễm khi còn nhỏ. Việc in dấu gần đây cũng đã được chứng minh là có tác dụng bảo vệ chống lại các phân nhóm vi rút cúm gia cầm mới thuộc cùng nhóm phát sinh chủng loại hemagglutinin (hemagglutinin, HA), giống như lần nhiễm trùng đầu tiên ở thời thơ ấu.
Cho đến gần đây, khả năng miễn dịch bảo vệ chéo hẹp đặc hiệu đối với các biến thể của một phân nhóm HA được coi là phương thức bảo vệ chính chống lại bệnh cúm theo mùa. Tuy nhiên, có bằng chứng mới cho thấy sự hình thành miễn dịch cũng có thể bị ảnh hưởng bởi trí nhớ của các kháng nguyên cúm khác (ví dụ, neuraminidase, NA). Từ năm 1918, ba phân nhóm AN đã được xác định ở người: H1, H2 và H3. Hơn nữa, H1 và H2 thuộc nhóm phát sinh gen 1 và H3 thuộc nhóm 2.
Với thực tế là việc in dấu rất có thể gây ra nhiều thay đổi trong trí nhớ miễn dịch, có thể giả định rằng những thay đổi này có một hệ thống phân cấp nhất định.
Các nhà khoa học lưu ý rằng kể từ năm 1977, hai phân nhóm cúm A—H1N1 và H3N2—đã lưu hành theo mùa trong dân chúng. Đồng thời, sự khác biệt về nhân khẩu học nhiễm trùng và triệu chứng là khá rõ ràng, nhưng được nghiên cứu kém. Những khác biệt này có thể đặc biệt là do dấu ấn thời thơ ấu: người lớn tuổi gần như chắc chắn đã phơi nhiễm với H1N1 khi còn nhỏ (từ năm 1918 đến năm 1975 đây là loại phụ duy nhất lây truyền ở người). Do đó, những người này hiện được bảo vệ tốt hơn khỏi các biến thể hiện đại theo mùa của loại vi-rút này. Tương tự như vậy, trong số những người trưởng thành trẻ tuổi, khả năng ghi dấu thời thơ ấu cao nhất là đối với H3N2 gần đây hơn (hình ảnh số 1), điều này phù hợp với số lượng các trường hợp H3N2 được báo cáo lâm sàng tương đối thấp trong nhóm nhân khẩu học này.
Hình ảnh số 1: các mô hình biến thể về sự phụ thuộc của khả năng miễn dịch vào dấu ấn ở thời thơ ấu và yếu tố tiến hóa của virus.
Mặt khác, những khác biệt này có thể liên quan đến sự tiến hóa của chính các phân nhóm vi rút. Như vậy H3N2 biểu hiện nhanh hơn trôi dạt* kiểu hình kháng nguyên của nó hơn H1N1.
Sự trôi dạt kháng nguyên* - thay đổi các yếu tố bề mặt hình thành miễn dịch của virus.
Vì lý do này, H3N2 có thể có khả năng trốn tránh khả năng miễn dịch đã có từ trước tốt hơn ở người lớn có kinh nghiệm về miễn dịch, trong khi H1N1 có thể bị hạn chế tương đối về tác dụng của nó chỉ đối với trẻ em chưa có hệ miễn dịch.
Để kiểm tra tất cả các giả thuyết hợp lý, các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu dịch tễ học bằng cách tạo ra các hàm khả năng cho từng biến thể của mô hình thống kê, được so sánh bằng cách sử dụng Tiêu chí Thông tin Akaike (AIC).
Một phân tích bổ sung cũng được thực hiện dựa trên giả thuyết trong đó sự khác biệt không phải do dấu ấn trong quá trình tiến hóa của virus.
chuẩn bị học tập
Mô hình giả thuyết sử dụng dữ liệu từ Bộ Y tế Arizona (ADHS) của 9510 trường hợp H1N1 và H3N2 theo mùa trên toàn tiểu bang. Khoảng 76% số ca được báo cáo được ghi nhận tại bệnh viện và phòng thí nghiệm, các trường hợp còn lại không xác định được tại phòng thí nghiệm. Người ta cũng biết rằng khoảng một nửa số trường hợp được chẩn đoán trong phòng thí nghiệm là nghiêm trọng đến mức phải nhập viện.
Dữ liệu được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm khoảng thời gian 22 năm từ mùa cúm 1993-1994 đến mùa cúm 2014-2015. Điều đáng chú ý là cỡ mẫu tăng mạnh sau đại dịch năm 2009 nên giai đoạn này bị loại khỏi mẫu (Bảng 1).
Bảng số 1: dữ liệu dịch tễ học từ năm 1993 đến năm 2015 về các trường hợp nhiễm vi-rút H1N1 và H3N2 được ghi nhận.
Điều quan trọng cần lưu ý là kể từ năm 2004, các phòng thí nghiệm thương mại ở Hoa Kỳ đã được yêu cầu truyền tất cả dữ liệu về tình trạng nhiễm virus của bệnh nhân cho cơ quan y tế chính phủ. Tuy nhiên, phần lớn các trường hợp được phân tích (9150/9451) xảy ra từ mùa giải 2004–2005, sau khi quy định này có hiệu lực.
Trong tổng số 9510 trường hợp, 58 trường hợp bị loại vì họ là những người có năm sinh trước năm 1918 (không thể xác định rõ tình trạng in dấu của họ) và 1 trường hợp khác do ghi năm sinh không chính xác. Do đó, 9541 trường hợp đã được đưa vào mô hình phân tích.
Ở giai đoạn đầu tiên của quá trình lập mô hình, xác suất in dấu của vi rút H1N1, H2N2 hoặc H3N2, cụ thể theo năm sinh, đã được xác định. Những xác suất này phản ánh mô hình phơi nhiễm với cúm A ở trẻ em và tỷ lệ lưu hành của nó theo năm.
Hầu hết những người sinh ra giữa đại dịch năm 1918 và 1957 lần đầu tiên bị nhiễm loại phụ H1N1. Những người sinh ra giữa đại dịch năm 1957 và 1968 hầu hết đều bị nhiễm phân nhóm H2N2 (1А). Và kể từ năm 1968, loại virus chủ yếu là H3N2, đã trở thành nguyên nhân lây nhiễm cho phần lớn những người thuộc nhóm nhân khẩu học trẻ tuổi.
Bất chấp sự phổ biến của H3N2, H1N1 vẫn lây lan theo mùa trong dân chúng kể từ năm 1977, gây dấu ấn trong một bộ phận người sinh ra từ giữa những năm 1970 (1А).
Nếu việc in dấu ở cấp độ phân nhóm AN định hình khả năng lây nhiễm trong bệnh cúm theo mùa, thì việc tiếp xúc với các phân nhóm AN H1 hoặc H3 trong thời thơ ấu sẽ mang lại khả năng miễn dịch suốt đời đối với các biến thể gần đây hơn của cùng một phân nhóm AN. Nếu khả năng miễn dịch in dấu hoạt động ở mức độ lớn hơn đối với một số loại NA (neuraminidase) nhất định, thì khả năng bảo vệ suốt đời sẽ là đặc điểm của N1 hoặc N2 (1V).
Nếu việc in dấu dựa trên NA rộng hơn, tức là. xảy ra sự bảo vệ chống lại nhiều loại phụ hơn, thì các cá thể mang dấu vết của H1 và H2 phải được bảo vệ khỏi H1N1 theo mùa hiện đại. Đồng thời, những người bị nhiễm H3 sẽ chỉ được bảo vệ khỏi H3N2 theo mùa hiện đại (1V).
Các nhà khoa học lưu ý rằng tính cộng tuyến (nói đại khái là tính song song) trong các dự đoán của các mô hình in dấu khác nhau (1D-1I) là không thể tránh khỏi do sự đa dạng hạn chế của các phân nhóm kháng nguyên cúm lưu hành trong dân cư trong thế kỷ qua.
Vai trò quan trọng nhất trong việc phân biệt dấu ấn ở cấp độ phân nhóm HA, phân nhóm NA hay nhóm HA được thực hiện bởi những người trung niên lần đầu nhiễm H2N2 (1V).
Mỗi mô hình được thử nghiệm sử dụng sự kết hợp tuyến tính của nhiễm trùng liên quan đến tuổi tác (1S) và nhiễm trùng liên quan đến năm sinh (1D-1F), để có được sự phân bố của các trường hợp H1N1 hoặc H3N2 (1G – 1I).
Tổng cộng có 4 mô hình đã được tạo: mô hình đơn giản nhất chỉ chứa yếu tố độ tuổi và các mô hình phức tạp hơn đã thêm các yếu tố in dấu ở cấp độ phân nhóm HA, ở cấp độ phân nhóm NA hoặc ở cấp độ nhóm HA.
Đường cong yếu tố tuổi có dạng hàm bậc thang trong đó nguy cơ lây nhiễm tương đối được đặt thành 1 ở nhóm tuổi 0–4. Ngoài nhóm tuổi tiểu học còn có các lứa tuổi sau: 5–10, 11–17, 18–24, 25–31, 32–38, 39–45, 46–52, 53–59, 60–66, 67–73, 74–80, 81+.
Trong các mô hình bao gồm các hiệu ứng in dấu, tỷ lệ cá nhân trong mỗi năm sinh có dấu ấn bảo vệ thời thơ ấu được cho là tỷ lệ thuận với việc giảm nguy cơ lây nhiễm.
Yếu tố tiến hóa của virus cũng được tính đến trong mô hình. Để làm điều này, chúng tôi đã sử dụng dữ liệu mô tả tiến trình kháng nguyên hàng năm, được xác định là khoảng cách kháng nguyên trung bình giữa các chủng của một dòng virus cụ thể (H1N1 trước năm 2009, H1N1 sau năm 2009 và H3N2). "Khoảng cách kháng nguyên" giữa hai chủng cúm được sử dụng như một chỉ số về sự giống nhau về kiểu hình kháng nguyên và khả năng bảo vệ chéo miễn dịch tiềm năng.
Để đánh giá tác động của sự tiến hóa kháng nguyên đối với sự phân bố tuổi dịch, những thay đổi về tỷ lệ ca bệnh ở trẻ em đã được thử nghiệm trong các mùa xảy ra những thay đổi kháng nguyên mạnh mẽ.
Nếu mức độ trôi dạt kháng nguyên là một yếu tố quan trọng trong nguy cơ nhiễm trùng liên quan đến tuổi tác, thì tỷ lệ các trường hợp quan sát được ở trẻ em sẽ có mối liên hệ tiêu cực với tiến triển kháng nguyên hàng năm. Nói cách khác, các chủng chưa trải qua những thay đổi kháng nguyên đáng kể so với mùa trước sẽ không thể thoát khỏi khả năng miễn dịch đã có từ trước ở những người trưởng thành có kinh nghiệm miễn dịch. Những chủng như vậy sẽ hoạt động mạnh hơn ở những quần thể chưa có kinh nghiệm về miễn dịch, tức là ở trẻ em.
Kết quả nghiên cứu
Phân tích dữ liệu theo năm cho thấy H3N2 theo mùa là nguyên nhân lây nhiễm hàng đầu ở người lớn tuổi, trong khi H1N1 ảnh hưởng đến người trung niên và thanh niên (ảnh #2).
Hình ảnh số 2: Phân bố cúm H1N1 và H3N2 theo độ tuổi ở các khoảng thời gian khác nhau.
Mô hình này hiện diện cả trong dữ liệu trước và sau đại dịch năm 2009.
Dữ liệu cho thấy rằng việc in dấu ở cấp độ phân nhóm NA chiếm ưu thế so với việc in dấu ở cấp độ phân nhóm HA (ΔAIC = 34.54). Đồng thời, gần như hoàn toàn không có dấu ấn ở cấp độ nhóm HA (ΔAIC = 249.06), cũng như hoàn toàn không có dấu ấn (ΔAIC = 385.42).
Hình ảnh #3: Đánh giá mức độ phù hợp của mô hình với dữ liệu nghiên cứu.
Đánh giá trực quan mức độ phù hợp của mô hình (3C и 3D) đã xác nhận rằng các mô hình chứa hiệu ứng in dấu ở mức độ hẹp của các phân nhóm NA hoặc HA mang lại sự phù hợp nhất với dữ liệu được sử dụng trong nghiên cứu. Thực tế là mô hình không có dấu ấn không thể được hỗ trợ bởi dữ liệu cho thấy rằng dấu ấn là một khía cạnh cực kỳ quan trọng trong sự phát triển khả năng miễn dịch ở người trưởng thành liên quan đến các phân nhóm cúm theo mùa. Tuy nhiên, việc in dấu hoạt động trong phạm vi chuyên môn rất hẹp, nghĩa là nó chỉ tác động lên một phân nhóm cụ thể chứ không phải trên toàn bộ phân nhóm cúm.
Bảng số 2: đánh giá mức độ phù hợp của mô hình với dữ liệu nghiên cứu.
Sau khi kiểm soát sự phân bổ độ tuổi nhân khẩu học, nguy cơ liên quan đến tuổi ước tính cao nhất ở trẻ em và người lớn tuổi, phù hợp với sự tích lũy trí nhớ miễn dịch ở thời thơ ấu và chức năng miễn dịch suy yếu ở người lớn tuổi (ở 3А một đường cong gần đúng từ mô hình tốt nhất được hiển thị). Các ước tính tham số in dấu nhỏ hơn một, cho thấy rủi ro tương đối giảm nhẹ (Bảng 2). Trong mô hình tốt nhất, mức giảm rủi ro tương đối được ước tính từ việc in dấu thời thơ ấu đối với H1N1 (0.34, 95% CI 0.29–0.42) so với H3N2 (0.71, 95% CI 0.62–0.82).
Để kiểm tra ảnh hưởng của sự tiến hóa của virus đối với sự phân bố nguy cơ nhiễm trùng theo độ tuổi, các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm sự giảm tỷ lệ nhiễm trùng ở trẻ em trong các giai đoạn liên quan đến thay đổi kháng nguyên, khi các chủng có độ lệch kháng nguyên cao có hiệu quả hơn trong việc lây nhiễm cho người lớn có kinh nghiệm miễn dịch.
Phân tích dữ liệu cho thấy mối liên hệ tiêu cực nhỏ nhưng không đáng kể giữa sự gia tăng hàng năm trong hoạt động kháng nguyên và tỷ lệ các trường hợp H3N2 được quan sát thấy ở trẻ em (4А).
Hình ảnh số 4: ảnh hưởng của sự tiến hóa của virus đến yếu tố nguy cơ nhiễm trùng liên quan đến tuổi tác.
Tuy nhiên, không tìm thấy mối quan hệ rõ ràng giữa những thay đổi về kháng nguyên và tỷ lệ các trường hợp được quan sát thấy ở trẻ em trên 10 tuổi và ở người lớn. Nếu sự tiến hóa của virus đóng vai trò chính trong sự phân bố này thì kết quả sẽ là bằng chứng rõ ràng hơn về ảnh hưởng tiến hóa ở người trưởng thành chứ không chỉ khi so sánh người lớn và trẻ em dưới 10 tuổi.
Hơn nữa, nếu mức độ thay đổi tiến hóa của virus chiếm ưu thế đối với sự khác biệt cụ thể của từng phân nhóm trong phân bố tuổi dịch, thì khi các phân nhóm H1N1 và H3N2 cho thấy tỷ lệ lây lan kháng nguyên hàng năm tương tự nhau, thì sự phân bố nhiễm trùng theo tuổi của chúng sẽ giống nhau hơn.
Để làm quen chi tiết hơn với các sắc thái của nghiên cứu, tôi khuyên bạn nên xem .
Phần kết
Trong công trình này, các nhà khoa học đã phân tích dữ liệu dịch tễ học về các trường hợp nhiễm H1N1, H3N2 và H2N2. Phân tích dữ liệu cho thấy mối quan hệ rõ ràng giữa dấu ấn thời thơ ấu và nguy cơ lây nhiễm ở tuổi trưởng thành. Nói cách khác, nếu một đứa trẻ ở độ tuổi 50 bị nhiễm khi H1N1 đang lưu hành và H3N2 không hiện diện thì ở tuổi trưởng thành, khả năng bị nhiễm H3N2 sẽ lớn hơn nhiều so với khả năng mắc H1N1.
Kết luận chính của nghiên cứu này là điều quan trọng không chỉ là một người phải chịu đựng những gì trong thời thơ ấu mà còn theo thứ tự nào. Trí nhớ miễn dịch, phát triển trong suốt cuộc đời, tích cực “ghi lại” dữ liệu từ những lần nhiễm virus đầu tiên, điều này góp phần chống lại chúng hiệu quả hơn ở tuổi trưởng thành.
Các nhà khoa học hy vọng rằng công việc của họ sẽ giúp dự đoán tốt hơn nhóm tuổi nào dễ bị ảnh hưởng bởi các loại cúm nào hơn. Kiến thức này có thể giúp ngăn ngừa sự lây lan của dịch bệnh, đặc biệt nếu cần phân phối một số lượng hạn chế vắc xin cho người dân.
Nghiên cứu này không nhằm mục đích tìm ra phương pháp chữa trị siêu việt cho bất kỳ loại bệnh cúm nào, mặc dù điều đó sẽ rất tuyệt vời. Nó nhằm vào điều thực tế và quan trọng hơn nhiều vào lúc này - ngăn chặn sự lây lan của bệnh nhiễm trùng. Nếu chúng ta không thể loại bỏ vi-rút ngay lập tức thì chúng ta phải có tất cả các công cụ có thể để ngăn chặn nó. Một trong những đồng minh trung thành nhất của bất kỳ dịch bệnh nào chính là thái độ bất cẩn trước nó của cả nhà nước nói chung và mỗi người dân nói riêng. Tất nhiên, sự hoảng sợ là không cần thiết, bởi vì nó chỉ có thể khiến mọi việc trở nên tồi tệ hơn, nhưng việc đề phòng không bao giờ có tác dụng.
Cảm ơn đã đọc, hãy luôn tò mò, chăm sóc bản thân và những người thân yêu và chúc các bạn một cuối tuần vui vẻ! 🙂
Một số quảng cáo 🙂
Cảm ơn bạn đã ở với chúng tôi. Bạn có thích bài viết của chúng tôi? Bạn muốn xem nội dung thú vị hơn? Hỗ trợ chúng tôi bằng cách đặt hàng hoặc giới thiệu cho bạn bè, , một dạng tương tự duy nhất của các máy chủ cấp đầu vào do chúng tôi phát minh ra dành cho bạn: (có sẵn với RAID1 và RAID10, tối đa 24 lõi và tối đa 40GB DDR4).
Dell R730xd rẻ hơn gấp 2 lần tại trung tâm dữ liệu Equinix Tier IV ở Amsterdam? Chỉ ở đây ở Hà Lan! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - từ $99! Đọc về
Nguồn: www.habr.com