Novi model kaže, da H5N1 ni odkrit v čredah molznic v ZDA

Novi model kaže, da H5N1 ni odkrit v čredah molznic v ZDA

Močna simulacija prenosa H5N1 med 35.974 čredami v ZDA kaže, da je virus veliko bolj razširjen, kot poročajo, kar vzbuja nujne pozive k boljšemu kmetijskemu nadzoru in močnejšemu nadzoru nad boleznimi.

V nedavni študiji, objavljeni v revijiKomunikacija v naraviRaziskovalci so razvili in testirali nov stohastični model metapopulacijskega prenosa, da bi zagotovili obseg, ključne epidemiološke podatke in pogoje z največjim tveganjem v trajajoči epidemiji gripe H5N1 pri govedu molznicah v ZDA. Model simulira prenos virusa H5N1 med 35.974 čredami v Združenih državah, pri čemer gibanje goveda temelji na verjetnostnih rezultatih modela gibanja živali Združenih držav Amerike (USAMM) in je potrjeno z meddržavnimi potrdili o podatkih veterinarske inšpekcije.

Rezultati modela napovedujejo, da imajo zvezne države Zahodne obale največje breme bolezni, pri čemer sta Arizona in Wisconsin izpostavljena največjemu tveganju za prihodnje izbruhe. Študija poudarja vrzeli v trenutnih sistemih nadzora biološke varnosti in nakazuje, da so izbruhi mlečnih izdelkov v napovedi leta 2025, kar zahteva nujne posege za odpravo teh vrzeli.

ozadje

Mlečna industrija Združenih držav (ZDA) predstavlja pomemben del BDP države (3 %). Industrija za svoje rutinsko delovanje zahteva pogoste premike 9 milijonov krav molznic. Na žalost ta praksa pogosto prispeva k prenosu nalezljivih bolezni (kot je ptičja influenca) med sicer izoliranimi čredami goveda.

Ameriška mlečna industrija se trenutno sooča z resno grožnjo – visoko patogeno aviarno influenco H5N1. Izbruh je prinesel bolezen v središče pozornosti na farmah v Teksasu, Kansasu in Novi Mehiki (februar 2024). Do decembra 2024 je ta izbruh presegel 720 okužb čred živine in 35 okužb ljudi v Združenih državah. Nedavne filogenetske raziskave in strukturne analize odgovornega seva H5N1 kažejo, da je lahko ena sama mutacija dovolj, da se omogoči vezava na človeški receptor, kar vzbuja zaskrbljenost glede rezervoarja mlečnega virusa v državi in ​​povečuje tveganje za prilagoditev virusa na ljudi.

Na žalost ni nobenih raziskovalnih ocen velikosti ali napovedi epidemije H5N1 ali napovedi prihodnjih žarišč.

"Pri prejšnjih izbruhih bolezni goveda, kot so spongiformna encefalopatija in bolezni ustne votline v Združenem kraljestvu, so bili odzivi javnega zdravja znatno podprti s študijami modeliranja za oceno stopenj nezadostnega poročanja. Ocena ključnih epidemioloških mehanizmov in količinska opredelitev vpliva nadzornih politik."

O študiju

Ta študija odpravlja te vrzeli v znanju z oblikovanjem in razvojem modela stohastičnega metapopulacijskega prenosa (SEIR) za simulacijo prenosa H5N1 pri 9.308.707 kravah molznicah (35.974 čred) po celinskih Združenih državah (48 zveznih držav; podatki iz popisa leta 2022). Za oceno epidemioloških parametrov, ki ustrezajo prijavljenim izbruhom, uporablja Bayesov pristop sinteze dokazov.

Simulacija modela se je začela z okužbo petih krav v Teksasu na podlagi filogenetskih analiz, ki kažejo na prvotno prelivanje decembra 2023, z dodatnim sejanjem, ki odraža zgodnje izbruhe. Migracija goveda med čredami je bila ocenjena s funkcijo verjetnosti, izračunano z uporabo podatkov iz ameriškega modela gibanja živali (USAMM). Parametri modela so bili prilagojeni s simulacijami Markovljeve verige Monte Carlo.

Cilji modela so bili oceniti pravo velikost epidemije H5N1, oceniti vpliv trenutnih omilitvenih ukrepov na prihodnje izbruhe, identificirati kritične epidemiološke podatke, potrebne za pripravo na prihodnje izbruhe, in napovedati žarišča prihodnjih izbruhov.

Rezultati študije

Dovzetni modeli Infected Infection Dynamics (SEIR) (20.000 stohastičnih simulacij) so razkrili, da je večina trenutnih okužb s H5N1 pri govedu molznicah skoncentrirana na zahodni obali države. Medtem ko je bilo opaženo, da model precenjuje gostoto primerov v nekaterih predvidenih izbruhih (Teksas, Ohio in Nova Mehika), je model uspešno simuliral izbruhe za države s pogostim poročanjem, kot je Kalifornija, čeprav je precenil izbruhe v nekaterih drugih državah (Teksas, Ohio in Nova Mehika) kot možne izbruhe, v katerih so raziskovalci v teh državah.

Zaskrbljujoče je, da je samo 16 od 26 zveznih držav, kjer model kaže, da bi večina simulacij zabeležila izbruh H5N1 do 2. decembra 2024, dejansko poročalo o izbruhu, kar kaže na visoko stopnjo premajhnega poročanja. Arizona in Wisconsin naj bi v prihodnosti postali žarišči izbruhov H5N1. Tudi v Indiani in na Floridi obstaja veliko tveganje za izbruh H5N1.

Raziskave trenutnih omilitvenih ukrepov kažejo, da ne zadostujejo za nadzor nad razširjenostjo H5N1 v državi. Predvsem je edini trenutni omilitveni ukrep, ki se izvaja v državah, izvoženo govedo (pregled do 30 krav/čredo za H5N1). Napovedi modela so pokazale, da bi povečanje tega presejanja celo na 100 krav/čredo povzročilo le rahlo zmanjšanje povprečnih izbruhov in ne bi bistveno spremenilo poti epidemije.

Predvsem model okužbe SEIR ne upošteva drugih zoonotskih virusnih rezervoarjev v napovedih modela. Trenutna epidemija gripe in možnost, da te ptice okužijo živino, lahko poslabšata napovedi modela.

Sklepi

Ta študija in model SEIR, ki ga predstavlja, kažeta, da so trenutna poročila o razširjenosti H5N1 pri govedu molznicah premajhna zastopanost prave koncentracije bolezni v Združenih državah. Trenutni ukrepi za prenos virusa H5N1 ne zadoščajo za preprečitev dodatnih izbruhov v letu 2025. Arizona, Wisconsin, Florida in Indiana zahtevajo dodatna prizadevanja za nadzor z največjim tveganjem prihodnjih izbruhov.

"Nujno je potrebno občutno povečanje testiranja, da se zmanjša negotovost projekcij modelov in odločevalcem zagotovi natančnejša slika dejanskega obsega nacionalne epidemije."

Viri: