Az új modell azt mutatja, hogy a H5N1-et nem észlelték az amerikai tejelő állományokban

Az új modell azt mutatja, hogy a H5N1-et nem észlelték az amerikai tejelő állományokban

A H5N1 átvitelének 35 974 egyesült államokbeli állományában végzett hatékony szimulációja azt mutatja, hogy a vírus sokkal szélesebb körben elterjedt a bejelentettnél, ami sürgős igényeket vet fel a jobb mezőgazdasági felügyeletre és a betegségek erősebb ellenőrzésére.

A folyóiratban nemrég megjelent tanulmánybanA természet kommunikációjaA kutatók egy új sztochasztikus metapopulációs transzmissziós modellt fejlesztettek ki és teszteltek, hogy biztosítsák a skálát, a kulcsfontosságú epidemiológiai adatokat és a legmagasabb kockázati feltételeket az Egyesült Államok tejelő szarvasmarháiban jelenleg is zajló H5N1 influenzajárványban. A modell 35 974 egyesült államokbeli állomány között szimulálja a H5N1 átvitelt, a szarvasmarhák mozgását az Egyesült Államok Állatmozgási Modelljének (USAMM) valószínűségi kimenetei alapján, és államközi állat-egészségügyi vizsgálati adatokkal igazolják.

A modelleredmények azt jósolják, hogy a nyugati parti államokban a legmagasabb a betegségteher, Arizonában és Wisconsinban pedig a legnagyobb a jövőbeni járványkitörések kockázata. A tanulmány rávilágít a jelenlegi biológiai biztonsági felügyeleti rendszerek hiányosságaira, és azt sugallja, hogy a tejipari járványok a 2025-ös előrejelzésben szerepelnek, ami sürgős beavatkozást tesz szükségessé e hiányosságok orvoslására.

háttér

Az Egyesült Államok (USA) tejipara adja az ország GDP-jének jelentős részét (3%). Rutinfunkcióihoz az ipar megköveteli a 9 millió tejelő tehén gyakori mozgatását. Sajnos ez a gyakorlat gyakran hozzájárul a fertőző betegségek (például a madárinfluenza) átviteléhez az egyébként elszigetelt szarvasmarha-állományok között.

Az amerikai tejipar jelenleg komoly fenyegetéssel – a magas patogenitású H5N1 madárinfluenzával – néz szembe. A járvány a texasi, kansasi és új-mexikói farmokon reflektorfénybe helyezte a betegséget (2024. február). 2024 decemberére ez a járvány meghaladta a 720 állatállomány fertőzést és 35 emberfertőzést az Egyesült Államokban. A felelős H5N1 törzs legújabb filogenetikai kutatásai és szerkezeti elemzései azt sugallják, hogy egyetlen specifikus mutáció is elegendő lehet ahhoz, hogy lehetővé tegye a humán receptor kötődését, ami aggodalmat kelt az ország tejvírus-tartalékával kapcsolatban, és növeli a vírus emberhez való adaptációjának kockázatát.

Sajnos nincsenek kutatási becslések a H5N1-járvány méretéről vagy előrejelzései, sem a jövőbeni hotspotok előrejelzései.

"A szarvasmarha-betegségek korábbi kitöréseiben, mint például a szivacsos agyvelőbántalmak és a szájbetegségek az Egyesült Királyságban, a közegészségügyi válaszokat jelentősen alátámasztották modellezési tanulmányok az aluljelentési arányok becslésére. A kulcsfontosságú epidemiológiai mechanizmusok becslése és a védekezési politikák hatásának számszerűsítése."

A tanulmányról

A jelen tanulmány ezeket a hiányosságokat orvosolja egy sztochasztikus metapopulációs transzmissziós modell (SEIR) megtervezésével és kifejlesztésével, amely szimulálja a H5N1 átvitelét 9 308 707 tejelő tehénben (35 974 állomány) az Egyesült Államok kontinentális részén (48 állam; 2022-es népszámlálási adatok). Bayes-féle bizonyítékszintézis megközelítést alkalmaz a jelentett járványkitöréseknek megfelelő epidemiológiai paraméterek becslésére.

A modellszimulációt öt texasi tehén megfertőzésével indították el filogenetikai elemzések alapján, amelyek 2023 decemberében a kezdeti tovagyűrűző hatásra utalnak, és további vetések a korai járványkitöréseket tükrözik. A szarvasmarhák állományai közötti vándorlását az Egyesült Államok Állatmozgási Modellje (USAMM) adatai alapján számított valószínűségi függvény segítségével becsülték meg. A modell paramétereit Markov lánc Monte Carlo szimulációkkal illesztettük.

A modell célja a H5N1-járvány megfelelő méretének felmérése, a jelenlegi mérséklő intézkedések jövőbeli kitörésekre gyakorolt ​​hatásának felmérése, a jövőbeli járványkitörésekre való felkészüléshez szükséges kritikus epidemiológiai adatok azonosítása, valamint a jövőbeli kitörési gócpontok előrejelzése.

Tanulmányi eredmények

A fogékony fertőzött fertőzött fertőzés dinamikai (SEIR) modelljei (20 000 sztochasztikus szimuláció) kimutatták, hogy a tejelő szarvasmarhák jelenlegi H5N1 fertőzései az ország nyugati partján koncentrálódnak. Miközben megfigyelték, hogy a modell túlbecsülte az esetsűrűséget egyes előre jelzett járványkitörésekben (Texas, Ohio és Új-Mexikó), a modell sikeresen szimulálta a járványkitöréseket a gyakori jelentésekkel rendelkező államokban, például Kaliforniában, bár túlbecsülte néhány más államban (Texas, Ohio és Új-Mexikó) előforduló járványkitöréseket, mint potenciális kitöréseket, amelyekben a kutatók ezekben az államokban tartózkodnak.

Riasztó, hogy a 26 állam közül, ahol a modell szerint a szimulációk többsége szerint, 2024. december 2-ig csak 16 regisztrált volna H5N1-járványt, ami az aluljelentés magas szintjét jelzi. Arizona és Wisconsin várhatóan a H5N1-járványok jövőbeli hotspotja lesz. Indianában és Floridában is jelentős a H5N1-járvány kockázata.

A jelenlegi mérséklő intézkedésekkel kapcsolatos kutatások azt mutatják, hogy ezek nem elegendőek a H5N1 előfordulásának ellenőrzéséhez az országban. Nevezetesen, hogy az egyetlen jelenlegi enyhítő intézkedés az államokban az exportált szarvasmarhák (akár 30 tehén/állomány szűrése H5N1-re). A modell-előrejelzések azt mutatták, hogy ennek a szűrésnek akár 100 tehén/állományra való növelése az átlagos járványkitörések számának csekély csökkenését eredményezné, és alapvetően nem változtatná meg a járvány pályáját.

Nevezetesen, a SEIR fertőzési modell nem veszi figyelembe a többi zoonózisos vírusrezervoárt a modell előrejelzéseiben. A folyamatban lévő influenzajárvány és annak lehetősége, hogy ezek a madarak megfertőzik az állatállományt, ronthatja a modell előrejelzéseit.

Következtetések

A jelen tanulmány és az általa bemutatott SEIR-modell arra utal, hogy a H5N1 tejelő szarvasmarha-prevalenciáról szóló jelenlegi jelentések alulreprezentálják a betegség valódi koncentrációját az Egyesült Államokban. A H5N1 fertőzés elleni jelenlegi beavatkozások nem elegendőek a további járványkitörések megelőzésére 2025-ben. A jövőbeni járványkitörések legnagyobb kockázatával Arizonában, Wisconsinban, Floridában és Indianában van szükség további felügyeleti erőfeszítésekre.

„Sürgősen jelentős mértékben növelni kell a tesztelést, hogy csökkentsük a modell-előrejelzések bizonytalanságát, és hogy a döntéshozók pontosabb képet kapjanak az országos járvány valódi mértékéről.”

Források: