Noul model arată că H5N1 este nedetectat în efectivele de vaci de lapte din SUA

Noul model arată că H5N1 este nedetectat în efectivele de vaci de lapte din SUA

O simulare puternică a transmiterii H5N1 în 35.974 de efective din SUA arată că virusul este mult mai răspândit decât raportat, ridicând solicitări urgente pentru o mai bună supraveghere agricolă și un control mai puternic al bolilor.

Într-un studiu recent publicat în jurnalComunicarea naturiiCercetătorii au dezvoltat și testat un nou model stocastic de transmitere a metapopulației pentru a oferi amploarea, datele epidemiologice cheie și condițiile de cel mai mare risc în epidemia de gripă H5N1 în curs de desfășurare la bovinele de lapte din SUA. Modelul simulează transmiterea H5N1 între 35.974 de efective din Statele Unite, cu mișcarea vitelor informată de rezultate probabilistice din Modelul de mișcare a animalelor din Statele Unite (USAMM) și verificată cu certificate interstatale de date de inspecție veterinară.

Rezultatele modelului prevăd că statele de pe Coasta de Vest au cea mai mare povară de boală, Arizona și Wisconsin cu cel mai mare risc pentru viitoare focare. Studiul evidențiază lacune în sistemele actuale de supraveghere a biosecurității și sugerează că focarele de produse lactate sunt în prognoza pentru 2025, necesitând intervenții urgente care să abordeze aceste lacune.

fundal

Industria produselor lactate din Statele Unite (SUA) reprezintă o parte semnificativă din PIB-ul țării (3%). Pentru funcția sa de rutină, industria necesită deplasarea frecventă a celor 9 milioane de vaci de lapte. Din păcate, această practică contribuie adesea la transmiterea bolilor transmisibile (cum ar fi gripa aviară) între efectivele de bovine altfel izolate.

Industria produselor lactate din SUA se confruntă în prezent cu o amenințare serioasă – gripa aviară H5N1, foarte patogenă. Focarul a adus boala în centrul atenției la fermele din Texas, Kansas și New Mexico (februarie 2024). Până în decembrie 2024, acest focar a depășit 720 de infecții ale efectivelor de animale și 35 de infecții umane în Statele Unite. Cercetări filogenetice recente și analize structurale asupra tulpinii responsabile H5N1 sugerează că o singură mutație specifică poate fi suficientă pentru a permite legarea receptorului uman, ridicând îngrijorări cu privire la rezervorul de virus al laptelui din țară și crescând riscul de adaptare a virusului la om.

Din păcate, nu există estimări de cercetare cu privire la dimensiunea sau previziunile epidemiei de H5N1 sau previziunile viitoarelor puncte fierbinți.

„În focarele anterioare de boli bovine, cum ar fi encefalopatia spongiformă și bolile orale din Marea Britanie, răspunsurile de sănătate publică au fost susținute în mod semnificativ de studii de modelare pentru a estima ratele de subraportare. Estimarea mecanismelor epidemiologice cheie și cuantificarea impactului politicilor de control”.

Despre studiu

Prezentul studiu abordează aceste lacune de cunoștințe prin proiectarea și dezvoltarea unui model stocastic de transmitere a metapopulației (SEIR) pentru a simula transmiterea H5N1 la 9.308.707 de vaci de lapte (35.974 efective) pe teritoriul Statelor Unite continentale (48 de state; date recensământului 2022). Utilizează o abordare bayesiană de sinteză a dovezilor pentru a estima parametrii epidemiologici corespunzători focarelor raportate.

Simularea modelului a fost inițiată prin infectarea a cinci vaci în Texas pe baza analizelor filogenetice care sugerează o răspândire inițială în decembrie 2023, cu însămânțare suplimentară reflectând focare timpurii. Migrația vitelor între efective a fost estimată folosind o funcție de probabilitate calculată folosind date din Modelul Mișcării Animalelor din Statele Unite (USAMM). Parametrii modelului au fost ajustați utilizând simulări Monte Carlo ale lanțului Markov.

Obiectivele modelului au fost să evalueze dimensiunea corectă a epidemiei de H5N1, să evalueze impactul măsurilor actuale de atenuare asupra focarelor viitoare, să identifice datele epidemiologice critice necesare pentru pregătirea pentru viitoarele focare și să prezică punctele fierbinți ale viitoarelor focare.

Rezultatele studiului

Modelele SEIR (Susceptible Infected Infected Infection Dynamics) (20.000 de simulări stocastice) au arătat că majoritatea infecțiilor actuale cu H5N1 la bovinele de lapte sunt concentrate pe coasta de vest a țării. În timp ce modelul s-a observat că supraestimează densitățile de cazuri în unele focare prezise (Texas, Ohio și New Mexico), modelul a simulat cu succes focare pentru state cu raportări frecvente, cum ar fi California, deși a supraestimat focarele din alte state (Texas, Ohio și New Mexico) ca potențiale focare în care cercetătorii se află în acele state.

În mod alarmant, doar 16 din cele 26 de state în care modelul indică că majoritatea simulărilor ar fi înregistrat un focar de H5N1 până la 2 decembrie 2024 au raportat de fapt unul, indicând un nivel ridicat de subraportare. Se așteaptă ca Arizona și Wisconsin să devină puncte fierbinți în viitor ale focarelor de H5N1. Indiana și Florida au, de asemenea, un risc semnificativ de apariție a focarelor de H5N1.

Cercetările privind măsurile actuale de atenuare arată că acestea nu sunt suficiente pentru a controla prevalența H5N1 în țară. În special, singura măsură actuală de atenuare aplicată în state este bovinele exportate (cerarea a până la 30 de vaci/turmă pentru H5N1). Predicțiile modelului au arătat că creșterea acestui screening până la 100 de vaci/turmă ar avea ca rezultat doar o reducere ușoară a focarelor medii și nu ar schimba fundamental traiectoria epidemiei.

În special, modelul de infecție SEIR nu ține cont de alte rezervoare virale zoonotice în predicțiile modelului. Epidemia de gripă în curs și posibilitatea ca aceste păsări să infecteze animalele pot înrăutăți predicțiile modelului.

Concluzii

Prezentul studiu și modelul SEIR pe care îl prezintă sugerează că rapoartele actuale ale prevalenței la bovinele de lapte H5N1 sunt o subreprezentare a adevăratei concentrații a bolii în Statele Unite. Intervențiile actuale de transmitere a virusului H5N1 nu sunt suficiente pentru a preveni focare suplimentare pe parcursul anului 2025. Cu cel mai mare risc de apariție a unor focare viitoare, Arizona, Wisconsin, Florida și Indiana necesită eforturi suplimentare de supraveghere.

„Sunt necesare urgent creșteri semnificative ale testelor pentru a reduce incertitudinea proiecțiilor modelului și pentru a oferi factorilor de decizie o imagine mai precisă a adevăratei dimensiuni a epidemiei naționale.”

Surse: