Cercetătorii au descoperit motivul pentru care virusul H5N1 al gripei aviare s-a manifestat diferit la vacile de lapte
Începând cu prima parte a anului 2024, virusul H5N1 al gripei aviare a început să infecteze vacile de lapte din Statele Unite, iar veterinarii s-au confruntat cu dificultăți în identificarea cauzei.
Virusul era greu de recunoscut deoarece se comporta diferit în cazul bovinelor față de alte mamifere. În loc să infecteze în principal plămânii, H5N1 provoca infecții severe în utere, lăsând sistemul respirator în mare parte neafectat.
O echipă de cercetători de la Universitatea din Pittsburgh, Școala de Sănătate Publică, a descoperit motivul biologic din spatele acestui tipar neobișnuit. Rezultatele lor, publicate în Science Advances, oferă prima explicație detaliată pentru care gripa aviară a manifestat o formă atât de neașteptată la bovine. Această cercetare ar putea ajuta, de asemenea, la anticiparea comportamentului virusului H5N1 în cazul în care se răspândește la noi specii de animale în viitor.
Primul focar a apărut în vacile de lapte din Texas Panhandle, unde animalele au dezvoltat cazuri severe de mastită necrozantă, o boală inflamatorie dureroasă care afectează țesutul glandelor mamare.
„Mastita este o boală clasică la animalele de producție a laptelui, iar medicii veterinari căutau cu sârguință sursa, cum ar fi patogenii bacterieni”, a declarat Suresh Kuchipudi. „Când adevăratul vinovat s-a dovedit a fi gripa aviară, toată lumea din domeniu a fost complet surprinsă. Nu ne-am gândit niciodată că bovinele ar putea fi o gazdă pentru H5N1.”
Înainte ca virusul să fie identificat, acesta s-a răspândit de la turmă la turmă, infectând vacile și contaminând mediul înconjurător.
„Dacă o vacă este infectată, aceasta elimină o cantitate mare de virus în lapte”, a spus Kuchipudi. „Aceasta a ridicat îngrijorări cu privire la riscurile profesionale pentru lucrătorii de la ferme. De asemenea, există obiceiul de a hrăni animalele de companie cu lapte crud, precum pisicile, iar au fost înregistrate cazuri de pisici care au murit, pe care le-am studiat anterior.”
Kuchipudi a subliniat că pasteurizarea distruge eficient virusul, evidențiind importanța evitării laptelui crud.
A căuta explicația biologică
De-a lungul carierei sale, Kuchipudi a studiat virusurile gripale, concentrându-se pe modul în care biologia receptorilor influențează speciile și țesuturile care pot fi infectate. Virusurile gripale se atașează de receptori specifici de pe celule într-o manieră similară unei chei care se potrivește într-o broască. Acești receptori fac parte dintr-un grup de molecule pe bază de zahăr cunoscute sub numele de glicani.
Studiile anterioare realizate de alte grupuri de cercetare sugeraseră că receptorii glicani asociați cu gripa erau prezenți în nas, trahee și plămâni la bovine. Totuși, vacile infectate cu H5N1 nu dezvoltau boala respiratorie așa cum se așteptau cercetătorii.
Această discrepanță a sugerat că era nevoie de o explicație mai detaliată.
„Biologia glicanelor este foarte complexă”, a spus Kuchipudi. „Ne-am dat seama că, pentru a înțelege ce se întâmplă cu adevărat, va trebui să folosim tehnologii mai inovatoare și să cartografiem arhitectura detaliată care permite virusului să se lege de celule.”
În acest scop, Kuchipudi a colaborat cu Lauren E. Pepi, cercetător la Harvard Medical School, ale cărei expertiză este în glicomica, studiul cuprinzător al structurilor glicanelor.
De ce H5N1 vizează uterele vacilor
Echipa de cercetare a combinat multiple tehnici, inclusiv experimente de legare, metode de colorare și imagistică de ultra-înaltă rezoluție, pentru a examina modul în care H5N1 interacționează cu diferite țesuturi.
Analiza lor a arătat că nu toți receptorii glicani funcționează la fel în ceea ce privește infecția cu gripa aviară. Virusul a reușit să se lege doar de un subtip specific cunoscut sub numele de receptori de acid sialic N-legat. Acești receptori au fost găsiți în întregul țesut al utere de bovine, dar erau aproape absenți în țesutul căilor respiratorii. Potrivit lui Kuchipudi, acest lucru a făcut ca glandele mamare să fie un „teren de reproducere perfect pentru virus.”
Descoperirea ajută la explicarea de ce H5N1 a provocat mastită severă, mai degrabă decât boală respiratorie la vacile de lapte.
Previzionarea mișcărilor viitoare ale virusului gripal aviar
Cercetătorii cred că descoperirile lor ar putea face mai mult decât să explice focarul de la bovine. Aceeași abordare ar putea ajuta oamenii de știință să identifice care animale și țesuturi sunt vulnerabile la H5N1 înainte ca focarele viitoare să apară.
„Putem examina preventiv diferite specii și diferite țesuturi din cadrul acestora pentru a determina susceptibilitatea”, a spus Kuchipudi. „De exemplu, ar avea simptome respiratorii? Ar arăta doar mastită, ca în cazul vacilor? Sau ar manifesta boală neurologică, așa cum a arătat echipa noastră în cazul pisicilor? Lecțiile învățate ar putea ajuta potențial la prevenirea surprizelor în viitor.”
