Uus mudel näitab, et H5N1 on USA piimakarjades avastamata

Uus mudel näitab, et H5N1 on USA piimakarjades avastamata

H5N1 leviku võimas simulatsioon 35 974 USA karjas näitab, et viirus on teatatust palju laiemalt levinud, mis tõstatab kiireloomulised nõudmised põllumajanduse paremaks järelevalveks ja haiguste tugevamaks tõrjeks.

Hiljutises ajakirjas avaldatud uuringusLoodussuhtlusTeadlased töötasid välja ja katsetasid uudset stohhastilist metapopulatsiooni leviku mudelit, et saada skaala, peamised epidemioloogilised andmed ja kõrgeima riskiga tingimused USA piimakarjade käimasoleva H5N1 gripiepideemia korral. Mudel simuleerib H5N1 ülekannet 35 974 karja vahel Ameerika Ühendriikides, kusjuures veiste liikumist teavitatakse Ameerika Ühendriikide loomade liikumise mudeli (USAMM) tõenäolistest väljunditest ja seda kontrollitakse osariikidevaheliste veterinaarkontrolli andmete sertifikaatidega.

Mudeli tulemused ennustavad, et lääneranniku osariikides on suurim haiguskoormus ning Arizonas ja Wisconsinis on suurim oht ​​tulevaste puhangute tekkeks. Uuring toob esile lüngad praegustes bioohutuse seiresüsteemides ja viitab sellele, et piimatoodete puhangud on 2025. aasta prognoosis, mis nõuavad kiiret sekkumist nende lünkade kõrvaldamiseks.

taustal

Ameerika Ühendriikide (USA) piimatööstus annab olulise osa riigi SKTst (3%). Oma tavapäraseks tööks nõuab tööstus 9 miljoni lüpsilehma sagedast liikumist. Kahjuks aitab see tava sageli kaasa nakkushaiguste (nt lindude gripi) edasikandumisele muidu isoleeritud veisekarjade vahel.

USA piimatööstus seisab praegu silmitsi tõsise ohuga – kõrge patogeensusega linnugripp H5N1. Puhang tõi haiguse Texase, Kansase ja New Mexico farmides tähelepanu keskpunkti (veebruar 2024). 2024. aasta detsembriks oli see haiguspuhang ületanud USA-s 720 kariloomade ja 35 inimeste nakatumist. Hiljutised fülogeneetilised uuringud ja struktuurianalüüsid vastutava H5N1 tüve kohta viitavad sellele, et inimese retseptori sidumiseks võib piisata ühest konkreetsest mutatsioonist, mis tekitab muret riigi piimaviiruse reservuaari pärast ja suurendab viiruse kohanemise ohtu inimestega.

Kahjuks puuduvad uuringuhinnangud H5N1 epideemia suuruse või prognooside kohta ega tulevaste levialade prognoosid.

"Varasemate veiste haiguste puhangute puhul, nagu spongioosne entsefalopaatia ja suuhaigused Ühendkuningriigis, on rahvatervise vastust märkimisväärselt toetanud modelleerivad uuringud, et hinnata alaraportimise määra. Peamiste epidemioloogiliste mehhanismide hindamine ja kontrollipoliitika mõju kvantifitseerimine."

Uuringu kohta

Käesolevas uuringus käsitletakse neid teadmiste lünki, kavandades ja arendades stohhastilise metapopulatsiooni ülekandemudeli (SEIR), et simuleerida H5N1 levikut 9 308 707 piimalehma (35 974 karja) kogu Ameerika Ühendriikide mandriosas (48 osariiki; 2022. aasta loenduse andmed). See kasutab teatatud haiguspuhangutele vastavate epidemioloogiliste parameetrite hindamiseks Bayesi tõendite sünteesi meetodit.

Mudelsimulatsioon algatati viie lehma nakatamisega Texases fülogeneetiliste analüüside põhjal, mis viitasid esialgsele ülekandumisele 2023. aasta detsembris, kusjuures täiendav külvamine peegeldas varajasi haiguspuhanguid. Veiste rännet karjade vahel hinnati tõenäosusfunktsiooni abil, mis arvutati Ameerika Ühendriikide loomade liikumismudeli (USAMM) andmete põhjal. Mudeli parameetrid paigaldati Markovi keti Monte Carlo simulatsioonide abil.

Mudeli eesmärk oli hinnata H5N1 epideemia õiget suurust, hinnata praeguste leevendusmeetmete mõju tulevastele haiguspuhangutele, tuvastada kriitilised epidemioloogilised andmed, mis on vajalikud tulevaste haiguspuhanguteks valmistumiseks, ja prognoosida tulevaste haiguspuhangute levialasid.

Uuringu tulemused

Vastuvõtlike nakatunud nakatunud nakkuste dünaamika (SEIR) mudelid (20 000 stohhastilist simulatsiooni) näitasid, et enamik praegusi piimakarja H5N1-nakkusi on koondunud riigi läänerannikule. Kuigi täheldati, et mudel hindas mõnede prognoositud haiguspuhangute (Texas, Ohio ja New Mexico) puhul haigusjuhtude tihedust üle, simuleeris mudel edukalt haiguspuhanguid osariikides, kus teatati sageli, nagu Californias, kuigi see hindas üle mõnes teises osariigis (Texas, Ohio ja New Mexico) esinevaid haiguspuhanguid kui potentsiaalseid haiguspuhanguid, milles teadlased nendes osariikides viibivad.

Murettekitav on see, et ainult 16 osariigist 26 osariigist, kus mudel näitab, et enamik simulatsioone oleks registreerinud H5N1 puhangu 2. detsembriks 2024, oli tegelikult teatanud ühest puhangust, mis viitab suurele alateatamise tasemele. Eeldatakse, et Arizona ja Wisconsin saavad tulevikus H5N1 puhangute levialadeks. Indianas ja Floridas on ka märkimisväärne H5N1 puhangute oht.

Praeguste leevendusmeetmete uurimine näitab, et need ei ole piisavad H5N1 levimuse kontrollimiseks riigis. Märkimisväärne on see, et ainus praegune leevendusmeede, mida osariikides rakendatakse, on eksporditud veised (kuni 30 lehma karja kohta H5N1 suhtes). Mudeli prognoosid näitasid, et selle sõeluuringu suurendamine isegi 100 lehma/karja kohta tooks kaasa keskmiste haiguspuhangute vähese vähenemise ega muudaks epideemia trajektoori põhjalikult.

Eelkõige ei võta SEIR-nakkuse mudel mudeli prognoosides arvesse muid zoonootiliste viiruste reservuaare. Käimasolev gripiepideemia ja võimalus, et need linnud nakatavad kariloomi, võivad mudeli prognoose halvendada.

Järeldused

Käesolev uuring ja selles esitatud SEIR-mudel viitavad sellele, et praegused teated H5N1 piimakarja levimuse kohta on haiguse tegeliku kontsentratsiooni Ameerika Ühendriikides alaesindatud. Praegused H5N1 levikuvastased sekkumised ei ole piisavad, et vältida täiendavaid haiguspuhanguid 2025. aasta jooksul. Tulevaste haiguspuhangute suurima riskiga nõuavad Arizona, Wisconsin, Florida ja Indiana täiendavaid seiretegevust.

"Mudelite prognooside ebakindluse vähendamiseks ja otsustajatele täpsema ülevaate saamiseks riikliku epideemia tegelikust ulatusest on kiiresti vaja katsetamist oluliselt suurendada."

Allikad: