Вирус птичьего гриппа адаптировался к лисам

Ученые из Вагенингенского университета (Нидерланды) описали три случая заражения диких лис высокопатогенным вирусом птичьего гриппа H5 клады 2.3.4.4b, ответственным за эпизоотии среди дикой и домашней птицы в 2020–2021 и 2021–2022 годах. Заражения были вызваны тремя независимыми событиями интродукции. Авторы описали мутацию в гене PB2, повышающую приспособленность вируса к клеткам и температуре тела млекопитающих. Тем не менее, по мнению ученых, риск переноса вируса на человека крайне мал.

Credit:
123rf.com

С момента появления в 2016 году высокопатогенный вирус птичьего гриппа (HPAI) H5 клады 2.3.4.4b неоднократно становился причиной вспышек заболеваемости в популяциях диких и домашних птиц в Европе. В ходе эпизоотий (аналога эпидемий в популяциях животных) в 2020–2021 и 2021–2022 годах стало необходимым массовое уничтожение домашней птицы для предотвращения дальнейшего распространения вируса. Регистрировались также случаи заражения этой вирусной кладой диких хищников, в частности, тюленей и лис. Работа, опубликованная сотрудниками Вагенингенского университета (Нидерланды), освещает три случая заражения диких лис HPAI H5 2.3.4.4b в Нидерландах и мутационные приспособления вируса.

В декабре 2021 — январе 2022 года в Нидерландах были обнаружены три лисы, демонстрирующие серьезные симптомы заболевания. Животное, замеченное возле деревни Дорст, было слепым, у него наблюдался тремор головы и нарушение баланса. Лиса, обнаруженная около города Хемскерк, страдала от судорог. У лисы, найденной возле деревни Остербек, наблюдалась летаргия. Расстояние между местами обнаружения животных составило 80–105 км.

Все животные были умерщвлены гуманными методами. У лис были отобраны образцы тканей мозга, мазки из глотки и прямой кишки. ПЦР в реальном времени показала высокую вирусную нагрузку в мозге, меньшую — в глотке и полное отсутствие вируса в прямой кишке. У лисы из Хемскерка вирусные нагрузки в мозге и глотке были сопоставимы.

У животных были выявлены повреждения легких, вызванные паразитической инфекцией и не связанные с активностью вируса. У животного из Хемскерка наблюдалась экспрессия вирусных белков в обонятельных эпителиальных клетках с сопутствующим некрозом. У всех трех животных вирусные белки в головном мозге экспрессировались на высоком уровне. Вирус поражал нейроны и клетки микроглии с ассоциированным воспалением.

Филогенетический анализ подтвердил, что полученные у лис вирусы относятся к кладе H5 2.3.4.4b. Образцы кластеризовались близко к вирусам, обнаруженным у диких птиц во время эпизоотии 2021–2022 годов. Минимальные генетические различия с птичьими вирусами составили 17–42 нуклеотида. Ближайшие «родственники» лисьих вирусов были обнаружены на расстоянии 39–149 км за 5–37 дней до обнаружения зараженных лис. Примечательно, что вирусы лис не были близкородственными и отличались по 127–176 нуклеотидным позициям. Это указывает на то, что лисы заразились в результате трех независимых случаев интродукции птичьего вируса в популяцию млекопитающих.

Дальнейший генетический анализ выявил мутантный вариант 627K в гене PB2 у вирусов, изолированных у лис из Дорста и Остербека. У лисы из Дорста 19,5% вирусов в головном мозге и мозжечке несли мутантный вариант, 46,1% — в продолговатом мозге, 37,4% — в мазках из глотки. У лисы из Остербека наблюдалось 28,8% мутантной популяции в мазках из глотки. Лиса из Хемскерка несла только птичий вариант 627E. Вариант 627K ранее уже был описан как один из механизмов приспособления вируса к заражению млекопитающих.

Далее авторы изучили влияние мутации на приспособленность вируса к различным условиям. Вирусы, несущие разные варианты гена PB2, культивировали на клетках птиц и млекопитающих при 37°C (средняя температура дыхательных путей птиц) и 33°C (средняя температура дыхательных путей млекопитающих). Оказалось, что вирусы PB2-627K реплицируются значительно быстрее в клетках млекопитающих при 37°C. При этом в клетках птиц при данной температуре различий в скорости репликации не наблюдалось. А вот при температуре в 33°C вирусы PB2-627K реплицировались значительно быстрее своих собратьев дикого типа как в клетках млекопитающих, так и клетках птиц.

Вирусы PB2-627K были стабильны при всех изученных температурах на всех культурах клеток. Интересно, что при культивации популяции вируса PB2-627E, содержащей 1,8% вирусов PB2-627K, последние полностью замещали немутантные вирусы за шесть последовательных культиваций на клетках млекопитающих и за более 10 культиваций на клетках птиц.

Ученые пришли к выводу, что мутация PB2-627K повышает способность вируса к репликации в клетках млекопитающих, но не в клетках птиц. Мутация также помогает вирусу приспособится к более низким температурам.

Авторы отмечают, что единичность случаев заражения млекопитающих HAPI H5 2.3.4.4b и патологическая картина этих случаев указывает на крайне малую вероятность переноса этой клады вирусов на человека. Тем не менее, необходимо расширение программ по мониторингу HPAI в популяциях млекопитающих для детекции случаев трансмиссии вирусов и возможного возникновения эпизоотий.

Генетика определяет восприимчивость черного лебедя к птичьему гриппу

Источник:

Luca Bordes, et al. Highly Pathogenic Avian Influenza H5N1 Virus Infections in WildRed Foxes (Vulpesvulpes) Show Neurotropism and AdaptiveVirus Mutations // Microbiology spectrum, published online January 23, 2023. DOI: 10.1128/spectrum.02867-22

Добавить в избранное