Virusul H5N1, infecțios, depistat în aerul unei ferme de lactate

Virusul H5N1, infecțios, depistat în aerul unei ferme de lactate

Virusul H5N1, infecțios, a fost identificat în aerul și apa uzată a unei ferme de lactate, ceea ce sugerează că un focar ar putea să se extindă prin mai multe rute decât se recunoscuse anterior.

Un studiu recent publicat în PLOS Biology a realizat o cercetare amplă asupra fermelor de lactate din California pentru a evalua starea actuală a virusului Influenței Aviare Extrem de Patogene (HPAI) H5N1 în stat. Studiul a testat mai multe moduri de transmitere (de exemplu, aer, apă uzată și respirația bovinelor) pe 14 ferme de lactate pozitive pentru H5N1, descoperind rute de transmitere virală anterior neobservate.

Focarul din California ridică noi îngrijorări cu privire la transmitere. Virusul HPAI H5N1 (clada 2.3.4.4b, genotip B3.13) a fost detectat pentru prima dată în vitele de lapte din Statele Unite în martie 2024, extinzându-se ulterior în 16 state. Până în septembrie 2025, California, cel mai mare producător de lapte din țară, raportase 771 de ferme testate pozitiv pentru virus, fiind unul dintre cele mai afectate state.

Inițial, experții au convenit că virusul se răspândea în principal prin contact direct cu laptele nepasteurizat, o ipoteză susținută de observațiile unui nivel viral ridicat în probele de lapte testate. Cu toate acestea, rapoartele ulterioare despre lucrătorii din ferme care au contractat virusul după contact indirect și detectarea ARN-ului viral pe suprafețe sugerează că mediul în sine ar putea fi contaminat, contestând ideile anterioare.

Nu era clar dacă virusul H5N1 putea menține infectivitatea atunci când era aerosolizat în timpul procedurilor de mulgere sau dacă apa reutilizată utilizată pentru curățarea grajdurilor și irigații servea ca rezervor de mediu viabil.

Studiul actual a avut ca scop să abordeze aceste lacune de cunoștințe prin realizarea unui program extins de prelevare de probe de mediu și biologice pe 14 ferme pozitive pentru H5N1 din California. Datele despre probele de aer au fost obținute prin trei tehnologii distincte de prelevare a aerului: (1) casete de filtru din politetrafluoroetilenă (PTFE) pentru modelarea expunerii personale cu un debit de 5 L/min; (2) samplerul portabil MD8 Airport folosind filtre de gelatină cu un debit de 50 L/min; și (3) AirPrep Cub 210 staționar, cu un debit de 200 L/min.

Simultan, probele de apă de mediu au fost colectate din patru puncte de-a lungul cursului de apă reutilizată: curățări ale liniei de lapte, pompe de fund, lagune de gunoi și câmpuri de irigație. Probe de aer și apă obținute au fost clasificate și cuantificate genetic folosind reacția de polimerază în timp real (RT-qPCR) și PCR cu picături digitale (ddPCR).

Studiul a evaluat, de asemenea, distribuția virală intra-animal printr-un studiu longitudinal de 7 zile care a implicat 14 vaci. Laptele a fost colectat din fiecare sfert al ugerului în mod separat. În final, analizele de secvențiere a întregului genom (WGS) au fost utilizate pentru a identifica și marca variantele virale emergente din aer și apă.

În cadrul studiului, eforturile de supraveghere au reușit să detecteze ARN-ul viral H5N1 în 21 din cele 35 de probe de aer analizate. Rezultatele testelor de aer au arătat că, în sălile de mulgere, concentrațiile (Cair) au atins 10⁴ copii genomice pe litru (gc/L), iar patru dintre probele de aer pozitive conțineau virus infecțios. În probele de respirație exhalată din rândurile de vaci, studiul a detectat concentrații virale scăzute, variind de la 4 la 41 gc/L.

Rezultatele analizei apelor uzate au fost, de asemenea, alarmante, toate site-urile testate (inclusiv lagunele de gunoi) având contaminare virală detectabilă. Probe cu concentrații virale depășind 650 gc/mL au fost selectate pentru testarea infectivității, iar două dintre ele s-au dovedit a conține virus infecțios.

Analizele de secvențiere genomică au identificat o probă de aer de pe ferma „EC” purtând o mutație N189D (numerotarea H3 193) în proteina hemaglutinină (HA), un loc asociat anterior cu modificări în specificitatea de legare a receptorilor și cu o legare îmbunătățită la acizii sialici umani de tip 2,6. Cu toate acestea, autorii au subliniat că nu se știe dacă această mutație specifică crește tropismul uman sau riscul zoonotic.

Analiza separată a anticorpilor pe ferma FB a dezvăluit că 6 din 10 animale care păreau perfect sănătoase dezvoltaseră anticorpi specifici H5 în laptele lor (dovezi ale unei expuneri virale anterioare și a răspunsului imun) fără a prezenta mastită (inflamația glandei mamare) sau o scădere semnificativă a producției de lapte, trăsături utilizate de obicei în diagnosticul infecției.

În final, modelul de infecție în ugerul vacilor a fost surprinzător de heterogen, mai degrabă decât limitat la un model consistent de sfert; în loc să fie infectat doar un sfert, cum este tipic în mastita bacteriană, vacile aveau adesea mai multe sferturi infectate, care rămâneau pozitive pentru virus pe parcursul celor șapte zile de testare. Această observație sugerează că echipamentele de mulgere utilizate în comun nu pot fi singura modalitate prin care virusul se răspândește de la o vacă la alta.

Identificarea aerosolilor infecțioși în sălile de mulgere și a încărcărilor virale persistente în lagunele de ape uzate subliniază aceste locații ca fiind critice pentru intervențiile de biosiguranță. Descoperirea mutației N189D evidențiază, de asemenea, posibilitatea ca virusul să dobândească adaptări relevante pentru legarea receptorilor mamifere sau umane, deși semnificația funcțională a acestei mutații rămâne incertă.

Autorii recomandă ca eforturile viitoare să se concentreze pe diagnostice rapide la nivelul vacilor și pe implementarea echipamentului de protecție respiratorie pentru lucrători în spațiile închise de mulgere, pentru a reduce riscurile de inhalare.