Cercetătorii identifică mecanismul prin care gripa aviară afectează bovinele de lapte
Începând cu primele cazuri de gripă aviară H5N1 care au infectat bovinele din Statele Unite la începutul anului 2024, diagnosticarea a fost dificilă, deoarece boala se manifesta complet diferit.
Deși H5N1 afectează, de obicei, plămânii altor specii de mamifere, în cazul bovinelor a provocat infecții severe în uger, lăsând, în mare parte, plămânii neafectați.
Un studiu realizat de cercetătorii de la Universitatea din Pittsburgh, publicat recent în revista Science Advances, oferă prima explicație mecanică pentru această manifestare neobișnuită a H5N1, care afectează acum peste 100 de specii de păsări și mamifere la nivel global. Studiul stabilește o nouă metodă prin care cercetătorii pot identifica mai rapid mutațiile surpriză ale virusului gripal aviar, economisind timp prețios în implementarea măsurilor de sănătate publică.
Boala a apărut inițial la bovinele de lapte din zona Texas Panhandle, manifestându-se prin cazuri severe de mastită necrozantă, o condiție inflamatorie dureroasă care afectează țesuturile glandelor mamare.
„Mastita este o boală clasică la animalele de producție a laptelui, iar medicii veterinari căutau cu rigurozitate toți patogenii obișnuiți, cum ar fi agenții 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.”
În săptămânile anterioare identificării virusului, acesta s-a răspândit de la o turmă la alta, îmbolnăvindu-le pe bovine și contaminând mediul înconjurător.
„Dacă o vacă este infectată, ea elimină o cantitate mare de virus în lapte”, a adăugat Kuchipudi. „Aceasta a ridicat îngrijorări cu privire la riscurile profesionale pentru lucrătorii de pe ferme. De asemenea, există obiceiul de a hrăni animalele de companie, cum ar fi pisicile, cu lapte crud, iar au fost cazuri în care pisici au murit, pe care le-am studiat anterior.” El a subliniat că, din fericire, pasteurizarea este eficientă în distrugerea virusului, subliniind importanța evitării laptelui crud.
Kuchipudi studiază virusurile gripale pe parcursul întregii sale cariere, concentrându-se în special pe modul în care biologia receptorilor determină ce specii și care țesuturi pot fi infectate. De obicei, aceste studii implică colorarea celulelor pentru a verifica prezența receptorilor care funcționează pe principiul cheii și încuietorii cu virusul gripal, un subset de molecule pe bază de zahăr cunoscute sub numele de glicani.
Studiile inițiale realizate de alte grupuri au sugerat că receptorii glicani asociați cu virusul gripal erau prezenți în nas, trahee și plămâni la vaci. Faptul că animalele nu dezvoltau infecții respiratorii le-a spus cercetătorilor că povestea era mai complexă.
„Biologia glicanelor este foarte complexă”, a spus Kuchipudi. „Ne-am dat seama că, pentru a înțelege ce se întâmplă cu adevărat, aveam nevoie să folosim tehnologii mai inovatoare și să cartografiem arhitectura detaliată care permite virusului să se lege de celule.” Kuchipudi a colaborat la acest studiu cu Lauren E. Pepi, expertă în metodologia de catalogare cuprinzătoare a structurii glicanelor, denumită glicomica.
Folosind o abordare multimodală care a combinat experimente de legare, metode de colorare și imagistică ultra-înaltă rezoluție, echipa a descoperit că nu toți receptorii glicani funcționează la fel în animalele infectate cu gripa aviară. Numai un anumit subtip, cunoscut sub numele de receptori de acid sialic N-legat, a putut lega H5N1. Acești receptori erau practic absenți în țesutul căilor respiratorii ale vacilor, dar erau omniprezenți în uger, transformându-le într-un „teren de reproducere perfect pentru virus”, a explicat Kuchipudi.
Cercetarea oferă un cadru pe care alți oameni de știință îl pot folosi pentru a prezice nu doar dacă H5N1 poate să sară la gazde noi, ci și cum. „Putem să examinăm preventiv diferite specii și diferite țesuturi din interiorul acestora pentru a verifica susceptibilitatea”, a spus Kuchipudi. „De exemplu, ar putea să prezinte simptome respiratorii? Ar putea să aibă doar mastită, ca în cazul vacilor? Sau ar putea să prezinte boli neurologice, așa cum a demonstrat echipa noastră în cazul pisicilor? Lecțiile învățate ar putea ajuta la prevenirea surprizelor în viitor.”
