Дикие мыши могут распространять высокопатогенный птичий грипп, несмотря на наличие у них защитного фактора Mx1

Весной 2024 года в США у крупного рогатого скота обнаружили вирус высокопатогенного птичьего гриппа A (H5N1) клады 2.3.4.4b (HPAI H5N1). Случаи распространения были зарегистрированы по всей континентальной части, с межвидовой передачей птице, домашним кошкам и некоторым другим животным, включая диких мышей. Инфекции также наблюдались у людей, при этом большинство из них проявлялись конъюнктивитом и/или легкими респираторными симптомами (однако был один летальный случай). Заражение людей чаще всего происходило из-за контактов с инфицированными животными. Исключением стали три случая: один в Миссури и два в Калифорнии, где связь с животными не была установлена. Это свидетельствует о существовании других путей межвидового распространения.

Министерство сельского хозяйства США сообщило об обнаружении вирусов HPAI H5N1 у 97 домовых мышей (Mus musculus) и 27 оленьих хомячков (Peromyscus sonoriensis) из 10 штатов, где были выявлены инфицированные животные (в частности, на птицеводческих фермах, пораженных HPAI H5N1). Дикие мыши, инфицированные HPAI H5N1, способны участвовать в межвидовой передаче при поедании хищниками или через окружающую среду (например, если вирус выделяется с фекалиями или мочой), что может косвенно или напрямую привести к заражению человека. Предыдущие исследования показали, что лабораторные мыши, у которых отсутствует ген рестрикции вируса гриппа Mx1, восприимчивы к заражению HPAI H5N1 от молочного скота. Однако остается неясным, могут ли мыши с функциональным геном Mx1, встречающиеся в диких популяциях, поддерживать репликацию вируса и способствовать риску передачи.

Международная группа ученых исследовала восприимчивость мышей, естественно экспрессирующих функциональный ген Mx1, к заражению HPAI H5N1, полученным от молочного скота. Для исследования отобрали семинедельных самок линий BALB/cJ (без функционального Mx1) и PWK/PhJ (с функциональным Mx1). Им интраназально вводили 1000 бляшкообразующих единиц (БОЕ) двух различных вирусов H5N1: штамм A/Texas/37/2024 (H5N1; huTX37-H5N1), выделенный от человека с конъюнктивитом (распространется системно и вызывает 100%-ную летальность у мышей без функционального Mx1) и штамм A/dairy cow/New Mexico/A240920343-93/2024 (H5N1; NM93-H5N1), выделенный из молока коровы (также летален для мышей линии BALB/cJ). В качестве контроля использовали вирус пандемического гриппа H1N1 человека A/Isumi/UT-KK001-01/2018 (H1N1; Isumi-H1N1)17 (распространется у мышей BALB/cJ только в респираторных тканях).

Ученые оценивали потерю массы тела и выживаемость мышей в течение 14 дней или подвергали их эвтаназии на 3-й и 5-й день инфекции для дальнейшего анализа. Цельную кровь и различные ткани анализировали на предмет вирусной нагрузки. У живых мышей также собирали на анализ мочу и фекалии.

Как и ожидалось, мыши BALB/cJ были крайне восприимчивы к вирусам huTX37-H5N1 и NM93-H5N1; первый из них вызывал более тяжелое течение заболевания — его оценивали по потере веса на 2-й и 4-й день после заражения. У мышей PWK/PhJ наблюдалась менее тяжелая форма инфекции. У всех мышей, инфицированных контрольным вирусом Isumi-H1N1, клинических признаков заболевания не наблюдалось. Таким образом, несмотря на наличие функционального противовирусного гена рестрикции Mx1, мыши PWK/PhJ восприимчивы к заражению вирусом высокопатогенного птичьего гриппа H5N1, и заболевание может протекать в тяжелой форме в зависимости от штамма вируса.

Анализ бляшкообразующих единиц в тканях и крови мышей показал, что штаммы huTX37-H5N1 и NM93-H5N1 распространяются системно в организме мышей BALB/cJ. У мышей PWK/PhJ также наблюдалась системная репликация вируса в различных тканях (при этом штамм huTX37-H5N1 распространялся более выраженно). Как и ожидалось, репликация Isumi-H1N1 была ограничена дыхательными путями.

Кроме того, вирус выделялся из организма животных — у мышей BALB/cJ, инфицированных huTX37-H5N1, он обнаруживался как в моче (40%, 2 из 5 мышей), так и в фекалиях (60%, 3 из 5) в течение первой недели инфекции. У мышей PWK/PhJ вирус выделялся только с мочой (80%, 4 из 5). Штамм NM93-H5N1 был обнаружен только в моче: у 20% (1 из 5) мышей PWK/PhJ (7 день после заражения) и у 40% (2 из 5) мышей BALB/cJ (6–9 дни после заражения). Выделение вируса с мочой или фекалиями может служить еще одним путем передачи и происходит в том числе у мышей, экспрессирующих Mx1.

Чтобы понять, как долго выделенный с мочой вирус может представлять угрозу, ученые исследовали, насколько долго вирусы сохраняются в ней при комнатной температуре. Образцы мочи собирали у здоровых мышей BALB/cJ, добавляли в образцы NM93-H5N1 и определяли титры вируса после инкубации при комнатной температуре в течение 0, 6, 12, 24 и 72 часов. Вирус обнаруживался в моче на протяжении суток, однако через 72 часа его титр упал ниже предела обнаружения. В моче инфицированных животных вирус также обнаруживался в течение суток. Полученные результаты свидетельствуют о том, что вирионы выделяются в мочу in vivo и могут сохранять инфекционность в окружающей среде не менее 24 часов.

Таким образом, мыши, экспрессирующие Mx1, восприимчивы к заражению вирусами HPAI H5N1 молочного скота, инфекция приводит к системному распространению вируса в тканях, а животные, экспрессирующие и не экспрессирующие Mx1, могут выделять вирус в окружающую среду через мочу (иногда также с фекалиями). Особого внимания заслуживает тот факт, что у мышей, экспрессирующих Mx1, инфекция протекала легче, однако вирус все же системно распространялся в их организме и выделялся в окружающую среду. Эти данные позволяют предположить, что дикие домашние мыши, экспрессирующие Mx1, могут переносить субклиническую или легкую форму инфекции, что позволяет им оставаться активными и широко распространять вирус.

Хотя роль грызунов в распространении HPAI H5N1 еще не до конца изучена, результаты исследования указывают потенциальную возможность диких грызунов способствовать передаче вируса другим восприимчивым хозяевам. Этот риск усугубляется близостью мышей к домашнему скоту в сельскохозяйственных условиях, высокими титрами вируса в молоке инфицированных коров и загрязнением окружающей среды во время доения, что может способствовать инфицированию местных популяций грызунов. Вполне вероятно, что борьба с грызунами может быть важным компонентом стратегий биобезопасности.

Вирус гриппа H5N1 распространился среди коров в США после единственного случая заражения от птицы