Птичий грипп, также известный как птичий грипп, является новым глобальным патогеном, который в первую очередь поражает птиц, но иногда может передаваться людям. Наиболее распространенным штаммом, обнаруженным у домашней птицы, является высокопатогенный птичий грипп (HPAI), в частности подтип H5N1.
Введение
Осенью 2021 года штамм B клада HPAI 2.3.4.4b был передан диким и домашним птицам в Канаде. Птицы в восточной Канаде принесли его через Восточно-Атлантический пролетный путь. Впоследствии вирус распространился по всей Северной Америке, а в апреле 2022 года в Британской Колумбии были обнаружены инфицированные птицы.
Это привело к трем волнам птичьего гриппа, обычно называемого птичьим гриппом. Различные вирусы были изолированы от разных хозяев, большинство из которых возникли в результате реассортации генов в пределах клады 2.3.4.4b.
Другое вирусное событие через Тихоокеанский пролетный путь произошло в феврале 2022 года, вызвав четвертую волну. На этот раз доминирующим генотипом был A3. С каждой последующей волной выявлялись новые генотипы, а доминирующие генотипы менялись.
Четвертая волна была в первую очередь связана с новым штаммом D.1.1,3, который произошел от клады, представленной в феврале 2022 года.
Оба генотипа теперь заражают множество диких птиц в провинции. Вирус несколько раз перекинулся на домашнюю птицу. С каждой волной уровень инфицирования среди диких птиц и домашней птицы продолжал расти. Как отмечено в депеше, опубликованной в журнале Emerging Infectious Diseases , эти волны также характеризовались появлением новых генотипов и продолжающимися сдвигами в доминировании вируса.
Выводы
Доминирующий генотип D1.1 был в центре внимания текущего исследования его экологии и происхождения. Данные были собраны в рамках Программы по надзору за птичьим гриппом в дикой природе Британской Колумбии. Исследователи собрали мазки из ротоглотки и клоаки у мертвых диких птиц. Был проанализирован консервативный ген, общий для всех генотипов H5N1, а также проведено секвенирование всего генома.
Примерно 69% новых случаев были из долины Фрейзер в Британской Колумбии. 35% случаев пришлось на казарок ( Branta hutchinsii ), в то время как канадские казарки ( Branta canadensis ) и белые гуси ( Anser caerulenscens ) составили около 17% каждый.
Менее трех случаев было выявлено у других диких птиц, таких как американские голуби, белоголовые орланы, полосатые неясыти, большие рогатые совы, краснохвостые ястребы и сапсаны.
Условия в долине Фрейзера обеспечивают оптимальную среду обитания для мигрирующих водоплавающих птиц, чтобы провести зиму и поддержать крупномасштабное птицеводство. Это может объяснить более высокий уровень заражения HPAI по сравнению с остальной частью Канады.
С 3 октября по 8 ноября 2024 года было собрано 57 образцов диких птиц, содержащих вирусы 2.3.4.4b; шесть из них имели генотип A3, а остальные 51 — генотип D1.1. Изоляты A3 были филогенетически ближе к изолятам вируса A3 2024 года из Японии, чем к изолятам A3 2023 года из Британской Колумбии. Это говорит о недавнем заносе HPAI из Восточной Азии.
После 8 ноября 2024 года у подростка из долины Фрейзер был диагностирован птичий грипп D1.1.
В период с 21 октября по 30 ноября 2024 года было зарегистрировано 60 случаев заражения HPAI у домашней птицы, 59 из которых были отнесены к штамму D1.1. Этот генотип также был выделен из некоторых районов США к югу от Британской Колумбии.
D1.1 имеет уникальный сегмент NA
Филогенетически штамм D1.1 наиболее близок к штаммам диких птиц. Он состоит из четырех сегментов, каждый из которых получен как из евразийской, так и из североамериканской версии. Сегмент нейраминидазы [NA] был впервые идентифицирован в этой кладе в Британской Колумбии.
Интересно, что вирусы D1.1 2024 года имеют недавнего общего предка с вирусами A3 2023 года. Однако у них меньше мутаций замены, чем ожидалось за этот период. Это наблюдение может указывать на то, что генотип D1.1 или его предки сохранялись в экологическом резервуаре, например, в замерзших водно-болотных угодьях, в течение лета 2024 года, прежде чем были повторно введены в перелетных птиц осенью. С другой стороны, вирус может быть особенно хорошо адаптирован к определенным популяциям диких птиц, что приводит к минимальному эволюционному давлению и низкой генетической дивергенции.
У нескольких инфицированных птиц был выявлен специфичный для D1.1 сегмент Am4N1, содержащий мутацию , связанную с устойчивостью к противовирусным препаратам, NA-H275Y. Все эти образцы были получены из одной вспышки. Мутация не была обнаружена у диких птиц. Возможное функциональное влияние сегмента нейраминидазы Am4N1 на взаимодействие хозяина и вируса является предметом дальнейшего изучения, поскольку в исследовании отмечается, что определенные линии NA могут увеличивать выделение вируса у диких птиц. Учитывая быстрый рост вспышек среди домашней птицы, вызванных HPAI, увеличение количества обнаружений вируса в окружающей среде (например, в отложениях водно-болотных угодий) осенью 2024 года по сравнению с осенью 2023 года может указывать на то, что большее количество птиц было инфицировано D1.1, что D1.1 приводит к большему выделению вируса или и то, и другое.
Хотя крупный рогатый скот на западе США был инфицирован генотипом B3.13, дикие птицы вдоль Тихоокеанского пролетного пути до осени 2024 года не проявляли никаких признаков заражения генотипом B.
Выводы
D1.1, по-видимому, является новым генотипом, возникшим в результате рекомбинации генов, присутствующих как в евразийской, так и в североамериканской линиях вируса птичьего гриппа. На сегодняшний день он был обнаружен у диких птиц, домашней птицы и одного человека.
Тесная генетическая связь штаммов D1.1, выделенных от людей и диких птиц, подчеркивает необходимость дальнейших исследований изменений в диапазоне хозяев и инфекционной способности варианта. Исследование также подчеркивает, что уменьшенная генетическая дивергенция, наблюдаемая в D1.1, по сравнению с аналогичными вирусами, обнаруженными годом ранее, имеет последствия для того, как модели молекулярных часов применяются для отслеживания эволюции вирусов HPAI. Это открытие подчеркивает важность постоянного геномного надзора, включая мониторинг окружающей среды, для улучшения нашего понимания механизмов и рисков, связанных с появляющимися генотипами птичьего гриппа.