Nový model ukazuje, že H5N1 není ve stádech dojnic v USA zjištěn

Nový model ukazuje, že H5N1 není ve stádech dojnic v USA zjištěn

Výkonná simulace přenosu H5N1 napříč 35 974 americkými stády ukazuje, že virus je mnohem rozšířenější, než se uvádí, což vyvolává naléhavé požadavky na lepší zemědělský dohled a silnější kontrolu nemocí.

V nedávné studii publikované v časopiseKomunikace přírodyVýzkumníci vyvinuli a otestovali nový stochastický model přenosu metapopulace, aby poskytli rozsah, klíčová epidemiologická data a podmínky nejvyššího rizika v probíhající epidemii chřipky H5N1 u mléčného skotu v USA. Model simuluje přenos H5N1 mezi 35 974 stády ve Spojených státech, přičemž pohyb skotu je informován o pravděpodobnostních výstupech z modelu USAMM (United States Animal Movement Model) a ověřen s mezistátními certifikáty údajů veterinární kontroly.

Výsledky modelu předpovídají, že státy západního pobřeží mají nejvyšší nemocnost, přičemž nejvyšší riziko budoucích propuknutí je v Arizoně a Wisconsinu. Studie poukazuje na mezery v současných systémech dohledu nad biologickou bezpečností a naznačuje, že propuknutí mléčných výrobků je v prognóze na rok 2025, což vyžaduje naléhavé zásahy, které tyto mezery vyřeší.

pozadí

Mléčný průmysl Spojených států (USA) tvoří významnou část HDP země (3 %). Pro svou rutinní funkci vyžaduje průmysl častý pohyb 9 milionů dojnic. Bohužel tato praxe často přispívá k přenosu přenosných nemocí (jako je ptačí chřipka) mezi jinak izolovanými stády skotu.

Americký mlékárenský průmysl v současnosti čelí vážné hrozbě – vysoce patogenní ptačí chřipce H5N1. Epidemie přinesla nemoc do centra pozornosti na farmách v Texasu, Kansasu a Novém Mexiku (únor 2024). Do prosince 2024 tato epidemie překonala 720 infekcí stád hospodářských zvířat a 35 infekcí lidí ve Spojených státech. Nedávný fylogenetický výzkum a strukturální analýzy odpovědného kmene H5N1 naznačují, že specifická jediná mutace může stačit k navázání lidského receptoru, což vyvolává obavy ohledně rezervoáru mléčného viru v zemi a zvyšuje riziko adaptace viru na člověka.

Bohužel neexistují žádné výzkumné odhady velikosti nebo předpovědi epidemie H5N1 ani předpovědi budoucích hotspotů.

"Při předchozích propuknutích onemocnění skotu, jako je spongiformní encefalopatie a onemocnění ústní dutiny ve Spojeném království, byly reakce veřejného zdraví významně podpořeny modelovými studiemi pro odhad míry nedostatečného hlášení. Odhad klíčových epidemiologických mechanismů a kvantifikování dopadu kontrolních politik."

O studiu

Tato studie řeší tyto mezery ve znalostech navržením a vývojem modelu stochastického metapopulačního přenosu (SEIR) pro simulaci přenosu H5N1 u 9 308 707 dojnic (35 974 stád) v kontinentálních Spojených státech (48 států; údaje ze sčítání 2022). K odhadu epidemiologických parametrů odpovídajících hlášeným ohniskům používá Bayesovský přístup syntézy důkazů.

Modelová simulace byla zahájena infikováním pěti krav v Texasu na základě fylogenetických analýz, které naznačovaly počáteční přelévání v prosinci 2023, s dalším výsevem odrážejícím brzká ohniska. Migrace skotu mezi stády byla odhadnuta pomocí pravděpodobnostní funkce vypočítané s použitím dat z modelu USAMM (United States Animal Movement Model). Parametry modelu byly přizpůsobeny pomocí Monte Carlo simulací Markovova řetězce.

Cílem modelu bylo posoudit správnou velikost epidemie H5N1, posoudit dopad současných zmírňujících opatření na budoucí ohniska, identifikovat kritická epidemiologická data potřebná k přípravě na budoucí ohniska a předpovědět budoucí ohniska ohniska.

Výsledky studie

Modely dynamiky susceptible Infected Infected Infection Dynamics (SEIR) (20 000 stochastických simulací) odhalily, že většina současných infekcí H5N1 u mléčného skotu je soustředěna na západním pobřeží země. Zatímco u modelu bylo pozorováno, že nadhodnocuje hustotu případů v některých předpokládaných ohniscích (Texas, Ohio a Nové Mexiko), model úspěšně simuloval ohniska pro vysoce hlásící státy, jako je Kalifornie, i když nadhodnocoval, že došlo k propuknutí v některých jiných státech (Texas, Ohio a Nové Mexiko) jako potenciální ohniska, ve kterých jsou tyto státy hlášeny v těchto státech, v těchto státech, v těchto státech, v těchto státech, v, v.

Alarmující je, že pouze 16 z 26 států, kde model naznačuje, že většina simulací by zaznamenala propuknutí H5N1 do 2. prosince 2024, skutečně ohlásilo jeden výskyt, což naznačuje vysokou úroveň podhodnocení. Očekává se, že Arizona a Wisconsin se v budoucnu stanou ohniskem propuknutí H5N1. Indiana a Florida mají také značné riziko propuknutí H5N1.

Výzkum současných zmírňujících opatření ukazuje, že nejsou dostatečná ke kontrole prevalence H5N1 v zemi. Jediným současným zmírňujícím opatřením vynucovaným ve státech je zejména vyvážený skot (detekční kontrola až 30 krav/stádo na H5N1). Modelové předpovědi ukázaly, že zvýšení tohoto screeningu dokonce na 100 krav/stádo by vedlo pouze k mírnému snížení středních ohnisek a zásadně by nezměnilo trajektorii epidemie.

Je pozoruhodné, že model infekce SEIR nezohledňuje v modelových předpovědích další rezervoáry zoonotických virů. Probíhající epidemie chřipky a možnost, že tito ptáci infikují hospodářská zvířata, mohou zhoršit předpovědi modelu.

Závěry

Tato studie a model SEIR, který předkládá, naznačují, že současné zprávy o prevalenci mléčného skotu H5N1 nedostatečně reprezentují skutečnou koncentraci onemocnění ve Spojených státech. Současné zásahy proti přenosu H5N1 nejsou dostatečné, aby zabránily dalším ohniskům v průběhu roku 2025. Vzhledem k nejvyššímu riziku budoucích ohnisek vyžadují Arizona, Wisconsin, Florida a Indiana další úsilí o sledování.

"Je naléhavě zapotřebí výrazného nárůstu testování, aby se snížila nejistota modelových projekcí a poskytlo se těm, kdo rozhodují, přesnější obrázek o skutečném rozsahu národní epidemie."

Zdroje: