Uusi malli osoittaa, että H5N1:tä ei havaita Yhdysvaltain lypsykarjoissa

Uusi malli osoittaa, että H5N1:tä ei havaita Yhdysvaltain lypsykarjoissa

Tehokas simulaatio H5N1-tartunnasta 35 974 yhdysvaltalaisessa karjassa osoittaa, että virus on paljon levinneempi kuin raportoitu, mikä herättää kiireellisiä vaatimuksia parempaa maatalouden valvontaa ja vahvempaa tautien valvontaa.

Tuoreessa lehdessä julkaistussa tutkimuksessaLuontoviestintäTutkijat kehittivät ja testasivat uuden stokastisen metapopulaatioiden leviämismallin saadakseen mittakaavan, keskeiset epidemiologiset tiedot ja suurimmat riskiolosuhteet meneillään olevassa H5N1-influenssaepidemiassa Yhdysvaltain lypsykarjassa. Malli simuloi H5N1:n leviämistä 35 974 karjan välillä Yhdysvalloissa. Nautojen liikkeet perustuvat Yhdysvaltain eläinliikemallin (USAMM) todennäköisyyksiin ja varmistetaan eläinlääkinnällisten tarkastustietojen osavaltioiden välisillä todistuksilla.

Mallin tulokset ennustavat, että länsirannikon osavaltioissa on suurin tautitaakka, ja Arizonassa ja Wisconsinissa suurin riski tuleville taudinpurkauksille. Tutkimus korostaa puutteita nykyisissä bioturvallisuusvalvontajärjestelmissä ja ehdottaa, että maitotuoteepidemiat ovat vuoden 2025 ennusteessa, mikä edellyttää kiireellisiä toimia näiden puutteiden korjaamiseksi.

tausta

Yhdysvaltojen (USA) maitoteollisuus muodostaa merkittävän osan maan BKT:sta (3 %). Rutiinitoimintaansa varten ala vaatii 9 miljoonan lypsylehmän toistuvaa liikkumista. Valitettavasti tämä käytäntö edistää usein tartuntatautien (kuten lintuinfluenssa) leviämistä muuten eristettyjen nautakarjojen välillä.

Yhdysvaltain meijeriteollisuutta uhkaa tällä hetkellä vakava uhka – erittäin patogeeninen lintuinfluenssa H5N1. Epidemia nosti taudin valokeilaan Texasin, Kansasin ja New Mexicon maatiloilla (helmikuu 2024). Joulukuuhun 2024 mennessä tämä epidemia oli ylittänyt 720 karjatartunnan ja 35 ihmisen tartunnan Yhdysvalloissa. Viimeaikaiset fylogeneettiset tutkimukset ja rakenneanalyysit vastuussa olevasta H5N1-kannasta viittaavat siihen, että spesifinen yksittäinen mutaatio voi riittää mahdollistamaan ihmisen reseptorin sitoutumisen, mikä herättää huolta maan maitovirusvarastosta ja lisää riskiä viruksen sopeutumisesta ihmisiin.

Valitettavasti ei ole olemassa tutkimusarvioita H5N1-epidemian koosta tai ennusteita tai ennusteita tulevista hotspoteista.

"Aiemmissa naudan tautien, kuten spongiformisen enkefalopatian ja suun sairauksien puhkeamisessa Yhdistyneessä kuningaskunnassa, kansanterveystoimia on tuettu merkittävästi mallintamalla tutkimuksia aliraportointiasteiden arvioimiseksi. Keskeisten epidemiologisten mekanismien arvioiminen ja valvontapolitiikan vaikutusten kvantifiointi."

Tietoja tutkimuksesta

Tässä tutkimuksessa korjataan näitä tiedon puutteita suunnittelemalla ja kehittämällä stokastinen metapopulaatiotransmissiomalli (SEIR), joka simuloi H5N1-tartuntaa 9 308 707 lypsylehmässä (35 974 karjaa) Manner-Yhdysvalloissa (48 osavaltiota; 2022 väestönlaskentatiedot). Se käyttää Bayesin todisteiden synteesin lähestymistapaa arvioidakseen epidemiologisia parametreja, jotka vastaavat raportoituja taudinpurkauksia.

Mallisimulaatio käynnistettiin tartuttamalla viisi lehmää Texasissa fylogeneettisten analyysien perusteella, jotka viittaavat ensimmäiseen leviämiseen joulukuussa 2023, ja lisäkylvöt heijastelevat varhaisia ​​taudinpurkauksia. Nautakarjan vaeltaminen karjojen välillä arvioitiin käyttämällä todennäköisyysfunktiota, joka laskettiin käyttämällä Yhdysvaltain eläinliikemallin (USAMM) tietoja. Malliparametrit sovitettiin Markov-ketjun Monte Carlo -simulaatioilla.

Mallin tavoitteina oli arvioida H5N1-epidemian oikea koko, arvioida nykyisten lieventämistoimenpiteiden vaikutusta tuleviin taudinpurkauksiin, tunnistaa kriittisiä epidemiologisia tietoja, joita tarvitaan tuleviin taudinpurkauksiin varauduttaessa, ja ennustaa tulevien epidemioiden pesäkkeitä.

Tutkimustulokset

SEIR-mallit (20 000 stokastista simulaatiota) osoittivat, että useimmat nykyiset H5N1-tartunnat lypsykarjassa ovat keskittyneet maan länsirannikolle. Vaikka mallin havaittiin yliarvioivan tapausten tiheyden joissakin ennustetuissa epidemioissa (Texas, Ohio ja New Mexico), malli simuloi onnistuneesti epidemioiden puhkeamista osavaltioissa, joista on raportoitu usein, kuten Kaliforniassa, vaikka se yliarvioi joissakin muissa osavaltioissa (Texas, Ohio ja New Mexico) esiintyvät epidemiat mahdollisina epidemioina, joissa tutkijat ovat näissä osavaltioissa.

Hälyttävästi vain 16 osavaltiosta 26 osavaltiosta, joissa mallin mukaan suurin osa simulaatioista olisi kirjannut H5N1-epidemian 2. joulukuuta 2024 mennessä, oli todella ilmoittanut sellaisen, mikä osoitti suurta aliraportointia. Arizonasta ja Wisconsinista odotetaan tulevan H5N1-epidemian pesäkkeitä. Indianassa ja Floridassa on myös huomattava riski saada H5N1-epidemia.

Nykyisten lieventämistoimenpiteiden tutkimus osoittaa, että ne eivät riitä hallitsemaan H5N1:n esiintyvyyttä maassa. Erityisesti ainoa osavaltioissa tällä hetkellä voimassa oleva lievennystoimenpide on vientikarja (jopa 30 lehmän/karja H5N1:n seulonta). Malliennusteet osoittivat, että tämän seulonnan nostaminen jopa 100 lehmään/lauma vähentäisi vain vähän keskimääräisiä epidemioita eikä muuttaisi epidemian kehityskulkua olennaisesti.

Erityisesti SEIR-infektiomalli ei ota huomioon muita zoonoottisia virusvarastoja malliennusteissa. Käynnissä oleva influenssaepidemia ja näiden lintujen mahdollisuus tartuttaa karjaa voivat huonontaa malliennusteita.

Johtopäätökset

Tämä tutkimus ja sen esittämä SEIR-malli viittaavat siihen, että nykyiset raportit H5N1-lypsykarjan esiintyvyydestä ovat aliedustus taudin todellisesta pitoisuudesta Yhdysvalloissa. Nykyiset anti-H5N1-tartuntatoimet eivät riitä estämään uusia taudinpurkauksia vuonna 2025. Arizona, Wisconsin, Florida ja Indiana vaativat lisävalvontatoimia, koska tulevien epidemioiden riski on suurin.

"Testausta tarvitaan kiireesti lisäämään, jotta malliennusteiden epävarmuus vähenee ja päättäjille saadaan tarkempi kuva kansallisen epidemian todellisesta laajuudesta."

Lähteet: