פרה נחה בדוכן שלה. בחזית יש מיקרוסקופ אלקטרוני שידור צבעוני של חלקיקי וירוס H5N1 (צהוב). בשנת 2024, שפעת העופות H5N1 גרמה להתפרצויות בעופות ובפרות חולבות בארה"ב. צילום פרה מאת NIAID; מיקרוגרף, שהוקם ונצבע מחדש על ידי NIAID, הוא באדיבות CDC. קרדיט: NIAID ו-CDC
מחקר על שפעת H5N1 בבקר לחלב בארה"ב מראה את זה נגיף יכול לגרום למחלה קשה בעכברים ובחמוסים אך חסר העברה יעילה דרך טיפות נשימתיות. ממצא זה מצביע על פוטנציאל מוגבל של וירוסים אלה שמקורם בבקר לגרום למחלות נפוצות בקרב יונקים.
ממצאים ניסויים מזיהום H5N1 בבקר לחלב בארה"ב
סדרה של ניסויים עם נגיפי שפעת העופות H5N1 פתוגניים ביותר (HPAI H5N1) שהסתובבו בבקר חלב בארה"ב נגוע מצאה כי וירוסים שמקורם בבקר חלב מיניק גרמו למחלה קשה בעכברים ובחמוסים כשהם ניתנים באמצעות חיסון תוך-אף. הנגיף מהפרות הנגועים ב-H5N1 נקשר לקולטנים תאיים מסוג עופות (ציפור) וגם לבני אדם, אך, חשוב מכך, לא הועבר ביעילות בין חמוסים שנחשפו באמצעות טיפות נשימתיות.
הממצאים, שפורסמו ב-8 ביולי בכתב העת טֶבַע, מציעים כי נגיפי HPAI H5N1 של בקר (פרה) עשויים להיות שונים מנגיפי HPAI H5N1 קודמים וכי לוירוסים אלה עשויים להיות בעלי תכונות שיכולות להקל על זיהום והעברה בין יונקים. עם זאת, נראה שהם אינם מסוגלים להעברה יעילה בדרכי הנשימה בין בעלי חיים או אנשים.
במרץ 2024 דווח על התפרצות של HPAI H5N1 בקרב בקר לחלב בארה"ב שהתפשטה על פני עדרים והובילה לזיהומים קטלניים בקרב כמה חתולים בחוות שנפגעו, לגלישה לעופות ולארבעה זיהומים דווחו בקרב עובדי חלב. נגיפי HPAI H5N1 מבודדים מבקר מושפע קשורים קשר הדוק לנגיפים H5N1 שהסתובבו בציפורי בר בצפון אמריקה מאז סוף 2021. עם הזמן, אותם נגיפי עופות עברו שינויים גנטיים והתפשטו ברחבי היבשת וגרמו להתפרצויות בציפורי בר ויונקים – לפעמים עם שיעורי תמותה וחשד להעברה בפנים מִין.
מיקרוסקופ אלקטרוני שידור צבעוני של חלקיקי נגיף שפעת העופות A H5N1 (צהוב/אדום), גדל בתאי אפיתל של Madin-Darby Canine Kidney (MDCK). מיקרוסקופיה על ידי CDC; מיקומו מחדש ונצבע מחדש על ידי NIAID. קרדיט: CDC ו-NIAID
שיטות מחקר ותוצאות מודל בעלי חיים
כדי להבין טוב יותר את המאפיינים של נגיפי הבקר H5N1, חוקרים מאוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון, האוניברסיטאות שיזווקה וטוקיו ביפן, ומעבדת אבחון רפואי וטרינרי רפואי טקסס A&M ערכו ניסויים כדי לקבוע את יכולתו של HPAI H5N1 של בקר לשכפל ולגרום למחלות בעכברים וחמוסים, המשמשים באופן שגרתי למחקרי וירוס שפעת A. חמוסים נחשבים למודל טוב להבנת דפוסי העברה פוטנציאליים של שפעת באנשים מכיוון שהם מציגים תסמינים קליניים דומים, תגובות חיסוניות ומפתחים זיהומים בדרכי הנשימה כמו בני אדם.
החוקרים העניקו לעכברים מנות תוך-נאזיות של שפעת HPAI H5N1 בקר בעוצמה גוברת (5 עכברים לכל קבוצת מינון), ולאחר מכן עקבו אחר החיות לשינויים במשקל הגוף והישרדות במשך 15 ימים. כל העכברים שקיבלו את המינונים הגבוהים מתו מזיהום. חלק מהעכברים שקיבלו מינונים נמוכים יותר שרדו, ואלו שקיבלו את המינון הנמוך ביותר לא חוו ירידה במשקל ושרדו.
מחקרים השוואתיים ומבחני שידור
החוקרים השוו גם את ההשפעות של נגיף הבקר HPAI H5N1 לזן H5N1 וייטנאמי האופייני לנגיף שפעת העופות H5N1 בבני אדם ולנגיף שפעת H1N1, שניהם מועברים דרך האף לעכברים. העכברים שקיבלו את נגיף הבקר HPAI H5N1 או את נגיף העופות הווייטנאמי H5N1 חוו רמות נגיף גבוהות באיברי נשימה ואיברים נשימה, כולל בבלוטות החלב וברקמות השריר, וזיהוי ספורדי בעיניים. נגיף H1N1 נמצא רק ברקמות הנשימה של בעלי החיים.
חמוסים שנדבקו דרך האף בנגיף HPAI H5N1 של בקר חוו טמפרטורות גבוהות ואובדן משקל גוף. כמו בעכברים, המדענים גילו רמות גבוהות של וירוסים בדרכי הנשימה העליונות והתחתונה של החמוסים ובאיברים אחרים. אולם בניגוד לעכברים, לא נמצא וירוס בדם או ברקמות השריר של החמוסים.
"יחד, מחקרי הפתוגניות שלנו בעכברים וחמוסים גילו ש-HPAI H5N1 שמקורו בבקר חלב מיניק עלול לגרום למחלה קשה לאחר בליעה דרך הפה או זיהום בדרכי הנשימה, וזיהום בדרך הפה או בדרכי הנשימה יכול להוביל להתפשטות מערכתית של הנגיף ללא-נשימה. רקמות כולל העין, בלוטת החלב, הפטמה ו/או השריר", כותבים המחברים.
כדי לבדוק אם נגיפי H5N1 של בקר מועברים בין יונקים באמצעות טיפות נשימה, כגון שיעול והתעטשות, החוקרים הדביקו קבוצות של חמוסים (ארבעה בעלי חיים לקבוצה) בנגיף HPAI H5N1 של בקר או בשפעת H1N1, הידועה כמועברת ביעילות באמצעות טיפות נשימה. יום אחד לאחר מכן, חמוסים לא נגועים שוכנו בכלובים ליד החיות הנגועות. חמוסים שנדבקו באחד מנגיפי השפעת הראו סימנים קליניים של מחלה ורמות גבוהות של וירוסים במשטחי אף שנאספו במשך מספר ימים. עם זאת, רק חמוסים שנחשפו לקבוצת הנגועים ב-H1N1 הראו סימנים של מחלה קלינית, המצביעים על כך שנגיף שפעת הפרות אינו מועבר ביעילות באמצעות טיפות נשימה בחמוסים.
בדרך כלל, וירוסי שפעת העופות והאנושיים A אינם מתחברים לאותם קולטנים על פני התאים כדי ליזום זיהום. החוקרים מצאו, עם זאת, כי נגיפי הבקר HPAI H5N1 יכולים להיקשר לשניהם, מה שמעלה את האפשרות שלנגיף עשויה להיות יכולת להיקשר לתאים בדרכי הנשימה העליונות של בני אדם.
"ביחד, המחקר שלנו מדגים שנגיפי H5N1 של בקר עשויים להיות שונים מנגיפי HPAI H5N1 שהסתובבו בעבר על ידי בעלי סגוליות כפולה של רצפטור אנושי/עופות עם העברת טיפות נשימתיות מוגבלות בחמוסים", אמרו המחברים.
המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (NIAID), חלק מה- המכונים הלאומיים לבריאותמימן את עבודתם של חוקרי אוניברסיטת ויסקונסין-מדיסון.
