Новое исследование показывает, что было достаточно всего лишь 10 вирусных частиц высокопатогенного птичьего гриппа H5N1, чтобы вызвать сотни вспышек гриппа среди молочного скота в США. Также в исследовании рассматриваются вопросы, почему эти вспышки поставили в тупик ученых, фермеров и животноводов, стремящихся сдержать и предотвратить заболевание — усилия, которые осложняются тем фактом, что вирус имеет сродство к молочным железам коров, а не к дыхательным путям.
Ранее исследовательские тесты на передачу инфекции между коровами через доильное оборудование или при кормлении телят, а также между птицами и крупным рогатым скотом через общий воздух в помещении, не выявили признаков распространения заболевания. Поэтому ученые Университета штата Огайо продолжают искать ответы, но пока загадка передачи инфекции остается неразгаданной, а это значит, что ученые пока не могут дать научно обоснованные рекомендации по мерам, которые могли бы остановить распространение. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
«Вопрос о том, как вирус распространяется от коровы к корове, становится очень важным. Нам нужно понять, есть ли способ изменить методы доения или сельскохозяйственные практики, чтобы ограничить передачу вируса от коровы к корове, потому что мы считаем, что передача вируса от коровы к корове снова произойдет. Это лишь вопрос времени. И в настоящий момент у нас нет эффективного способа предотвратить как распространение инфекции от коровы к корове, так и ее передачу после того, как она произойдет», — сказал ведущий автор исследования Эндрю Боуман, профессор ветеринарной профилактической медицины в Университете штата Огайо.
Высокопатогенные вирусы птичьего гриппа H5N1 связаны с дикими птицами и домашней птицей, но с 2021 года группа этих вирусов клады 2.3.4.4b циркулирует по всему миру среди млекопитающих и впервые была обнаружена у молочного скота в США в марте 2024 года.
На сегодняшний день в 17 штатах подтверждено 1053 вспышки первоначально обнаруженного генотипа вируса (B3.13) в молочных стадах. Эти вспышки удалось взять под контроль благодаря национальной стратегии тестирования молока, которая приостановила перемещение коров, в молоке которых был обнаружен вирус. Текущие федеральные данные свидетельствуют о небольшом количестве подтвержденных случаев заражения коров в Айдахо, Юте и Техасе.
«Вся эта работа была проделана в ответ на беспрецедентное распространение птичьего гриппа среди молочного скота. Изначально мы даже не подозревали, что коровы могут быть инфицированы гриппом, не говоря уже о том, что в это вовлечена молочная железа. Само по себе это стало серьезным изменением парадигмы: это не респираторное заболевание», — сказал Боуман.
Боуман и его коллеги следят за этим заболеванием с момента его появления на молочных фермах, и в начале этого года сообщили об обнаружении вируса в молоке, поставляемом в розничные магазины — на тот момент 36,3% протестированных образцов оказались положительными на частицы H5N1.
«Пастеризация инактивирует вирус. Но как только корова заражается, она продолжает давать молоко с высоким титром вируса более недели», — сказал Боуман.
Высокие титры (концентрации) вируса в молоке были одними из результатов текущей работы, в ходе которой изучалось влияние различных уровней инокуляции вирусных частиц в отдельные соски коров.
Результаты показали, что наименьшая доза в 10 частиц привела к сильной инфекции инфекции, но с меньшим количеством клинических признаков по сравнению с более высокими дозами, а также к выделению молока, содержащего высокую концентрацию вирусных частиц.
«Это четыре отдельные части молочной железы с общим кровоснабжением, но мы не наблюдаем значительного перемещения вируса между этими частями. Я думаю, это может стать важным фактором, определяющим, насколько тяжело заболеет корова, потому что если инфицирована одна из четырех частей, это отличается от тяжелой инфекции всех четырех», — сказал Боуман.
Было проведено несколько экспериментов с целью выявления потенциальных путей передачи заболеваний.
Исследователи дважды в день в течение 14 дней переносили зараженное доильное оборудование непосредственно с инфицированной коровы на здоровую. Несмотря на то, что у инфицированных коров наблюдались клинические признаки заболевания, а в их молоке было высокое содержание вирусных частиц, здоровые коровы, подвергшиеся воздействию зараженного оборудования, оставались незатронутыми, и их молоко было свободно от вирусов.
При кормлении телят из бутылочки молоком с высоким титром вируса, собранным от инфицированных коров, было обнаружено минимальное количество вируса и признаков воспаления у телят, что позволяет предположить, что передача вируса через кормление не приводит к распространению достаточного количества материала для развития инфекции.
Дойные коровы, которым вводили вирус H5N1 интраназально, не заболели, а наличие вирусной РНК в мазках из носа было минимальным, в молоке вирус отсутствовал, но в некоторых тканях дыхательных путей наблюдались признаки иммунного ответа по сравнению с неинфицированными коровами. Эти коровы также содержались вместе с курами, которые оставались здоровыми в течение 17 дней. Совокупные результаты позволяют предположить, что передача вируса воздушно-капельным путем может быть минимальной, если она вообще происходит.
Эксперименты проводились в одном из шести в стране учреждений, соответствующих третьему уровню биобезопасности и способных содержать крупных животных. По словам Боумана, существует вероятность того, что условия биологической защиты были слишком стерильными и с контролируемым потоком воздуха, чтобы напоминать повседневную жизнь на ферме, особенно в отношении передачи инфекции воздушно-капельным путем.
Проведение ограниченного числа тестов на реальных коровах, а не на моделях-заменителях, может оказаться «игрой чисел», сказал ученый: «Мы видим, что около 20% коров на фермах заболевают клинически. Двух экспериментов по передаче инфекции может быть недостаточно. Я думаю, что доильное оборудование — это то, что нам все еще нужно учитывать. Вирус размножается в молочной железе до очень высокого титра. Он также выделяется в молоко в очень высоком титре. У нас есть оборудование общего пользования, которое передается от коровы к корове, передавая опасный материал в опасные ткани. Я думаю, что прямая линия между двумя точками говорит о том, что доильное оборудование по-прежнему представляется наиболее вероятным путем передачи инфекции между коровами. Остается еще более важный вопрос о передаче инфекции от диких птиц к коровам. У водоплавающих птиц это патоген, размножающийся в кишечнике. Как же он может попасть из кишечника утки в молочную железу коровы? Это вызывает недоумение».
Источник: The Ohio State University. Автор: Эмили Колдуэлл.