德克萨斯州的废水监测发现了禽流感爆发的早期信号

在过去的两年里,随着对下水道系统进行导致 Covid-19 和其他病原体的病毒采样的想法在全国范围内流行起来,德克萨斯州流行病公共卫生研究所(TEPHI)采取了不同的方法。

那里的研究人员决定使用先进的技术和计算机来帮助筛选废水样本中的大量遗传物质,而不是只寻找特定的病毒。通过这样做,他们能够找到他们希望看到的病毒以及他们不知道要寻找的病毒。

“我们可以捕获样本中的每一个已知病毒,然后计算团队将全面分析数据并查看许多病毒的信号,我认为这就是我们相对于其他站点所做的事情的好处,”休斯顿贝勒医学院的分子病毒学家和微生物学家Anthony Maresso博士说。 谁设想了这个系统。

至少另外两个组织也一直在寻找废水中H5N1的迹象。

由斯坦福大学和埃默里大学以及Verily的研究人员指导的WastewaterSCAN网络最近发布了一项预印本研究,表明它可以通过寻找病毒的一个特定部分来检测废水中的H5N1病毒。

除了这些早期数据外,该团队还测试了另外三个下水道系统:一个在北卡罗来纳州,靠近已知的H5N1牛爆发,一个在加利福尼亚州的一个城市,那里的人类甲型流感病例数量异常多,另一个在夏威夷的一个城市,那里没有乳制品加工厂,也没有已知的高致病性禽流感病例。在每种情况下,该测试都正确地排除了H5N1感染。它非常成功,以至于 WastewaterSCAN 计划在其监测的所有 190 个废水站点开始使用该测试。

美国疾病控制和预防中心最近还推出了一个仪表板,显示检测到甲型流感病毒的异常高水平的地点。

H5N1是流感病毒的A型毒株,与某些类型的季节性流感一样。Maresso说,现在在淡季检测A毒株是H5N1的合理代表,但当季节性流感在冬季再次出现时,这种方法将不那么有用。

另一方面,TEPHI的系统可以作为新病毒的第一警报,这是预防大流行的圣杯。自 2022 年该团队开始监测以来,他们在德克萨斯州的废水中发现了 400 多种病毒。

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禽流感只是动物的疾病,还是人会感染?

根据美国疾病控制和预防中心的数据,禽流感继续对公众构成低风险。

人类很少感染禽流感,目前,全球大多数禽流感病例都与直接接触受感染的动物(主要是鸟类)有关。

但科学家们正在密切关注病毒的变化,并对禽流感病毒的任何变化保持高度警惕,这些变化可能使其更容易在人群中传播。

以下是一些禽流感基础知识:

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专家解释禽流感的公共卫生问题

高致病性禽流感,俗称禽流感或禽流感,因其可能导致人类严重疾病,长期以来一直受到卫生专家的关注。在已知的人类感染H5N1病毒中,有一半是致命的。

话虽如此,几乎所有这些人间病例都是由与家禽直接接触引起的。换言之,H5N1不容易在人与人之间传播,因此,以目前的形式,不太可能引起大流行。

现在令人担忧的是,H5N1流感正在牛与牛之间传播。这是令人担忧的,因为奶牛和我们一样是哺乳动物,H5N1有可能以一种允许它在人与人之间传播的方式发生变化,从而使大流行成为可能。

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关于禽流感的五件事

H5N1来自四种流感病毒:甲型、乙型、丙型和丁型。这种被称为禽流感的毒株是一种甲型流感病毒,之所以得名,是因为海鸥、鸭、鹅和其他水禽等野生鸟类是该病毒的宿主。

根据疾病预防控制中心的说法,禽流感被认为是低致病性(LPAI)或高致病性(HPAI),这取决于感染的严重程度。

大多数禽流感病例的致病性较低,仅引起少数感染。然而,有时LPAI会变异并成为高致病性禽流感。

例如,根据疾病预防控制中心的数据,鸡中的高致病性禽流感会影响内脏器官,并且在感染后仅48小时内就具有90-100%的死亡率。

LPAI和高致病性禽流感都可以在鸟类种群中迅速传播,并且已知两者都会感染鸟类以外的物种。

目前的毒株被认为是高致病性的。

疾病预防控制中心说,H5N1通过唾液,粘液和粪便或通过体液接触在动物之间传播。它也可以在水滴中传播,然后与眼睛、鼻子或嘴巴接触。

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目前禽流感对人类的风险很低,但“事情可能会改变

在3月份禽流感蔓延到奶牛之后,H5N1病毒已经在九个不同州的牛群中传播,引发了人们对该病毒对人类潜在影响的担忧。

公共卫生官员正在密切监测H5N1变异成可能在人与人之间传播的任何迹象,哥伦比亚广播公司新闻首席医学记者乔恩·拉普克博士周五告诉“哥伦比亚广播公司早晨”。

“目前还没有证据表明已经发生,但这是最大的问题,”他说。

这意味着现在人类的风险“非常低”,LaPook说,除非:

您与可能受感染的动物有密切接触
或者您正在饮用未经巴氏消毒的牛奶 

但是,拉普克说,“事情是可以改变的。

“不幸的是,我们从大流行中了解到,(病毒)可以变异。他们可以改变,“他说。“这就是为什么公共卫生官员和其他人如此担心的原因。…令人担忧的是,如果它的突变、基因组成发生变化,那么它就可以很容易地在人与人之间传播。

拉普克说,这就是为什么疾病预防控制中心和其他机构试图掌握最新情况的原因,因此变化不会在我们没有意识到的情况下发生——这使得追踪病毒变得很重要。

自1970年代帮助根除天花以来一直从事公共卫生工作的流行病学家拉里·布赖恩特(Larry Brilliant)博士告诉拉普克,他认为没有足够的测试正在进行。

“他们应该启动每一个监测系统,帮助他们找出哪些动物生病了。他们应该使用废水,他们应该检查船舶舱底和飞机舱底的水,“他说。“这样做有一个很好的理由:我们有抗病毒药物。我们有治疗方法。我们可以非常迅速地制造出疫苗。

拉普克说,美国农业部和疾病预防控制中心正在努力激励农民进行更多的检测。

“事实证明,家禽养殖户因禽流感造成的经济损失得到了补偿。有一份保险单。对于养牛场主来说,情况并非如此,“拉普克说。“除此之外,还有各种原因导致在那里工作的人,各种工人可能不想接受检测。

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禽流感是一种威胁吗?

“高致病性”听起来令人担忧。这种病毒有多令人担忧?

这个名字指的是家禽的高死亡率。然而,它似乎不会使奶牛患上重病,我们也不知道它对人类有多糟糕。

1990年代在亚洲发现的H5禽流感的一个独立亚组的官方人类死亡率约为50%。Guthmiller说,现在正在传播的亚组已在全球造成13例确诊的人类病例和1例死亡,尽管由于缺乏检测,其他病例可能在雷达下飞行。(流感病毒是根据其表面的两种蛋白质命名的。目前的亚组和亚洲的高死亡率亚组共享一种主要蛋白质 – H5 – 但具有不同形式的第二种蛋白质。

到目前为止,我们只知道当前美国疫情中的两例人类病例:2022 年科罗拉多州的一名家禽工人和今年德克萨斯州的一名乳制品工人。两人都有轻微的症状并康复。

到目前为止,目前的禽流感还没有发生突变,使其能够像季节性流感那样在人与人之间有效传播。然而,随着它感染更多的哺乳动物,它有更多的机会适应更接近我们自己的身体。科学家们正在观察猪的感染情况,特别是因为它们可以携带多种类型的流感病毒,这些病毒可以交换基因并赋予彼此新的能力。

“令人担忧的是,如果H5N1传播给人类,它可能会引起大流行,并作为另一种季节性流感病毒留在我们身边,”Guthmiller说。

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美国奶牛的禽流感:它将在哪里结束?

病毒扩散

H5N1并不是一种新病毒,自1990年代以来,各种形式的H5N1病毒一直在传播。 1996年首次发现的一种特别致命的变种已经杀死了数百万只鸟类,并在许多哺乳动物物种中被发现,包括海豹和水貂。但直到现在,奶牛还不是该病毒的已知宿主之一。

美国官员于3月25日首次宣布,在牛群中发现了H5N1病毒,截至5月7日,来自9个州36个牛群的奶牛检测呈阳性。但这种病毒的日益普及让科学家们感到不安。

“每当它获得新的哺乳动物宿主物种时,就像奶牛一样,人类传播的风险就会增加,人类免疫力也会降低,”马萨诸塞州波士顿大学的环境流行病学家杰西卡·莱布勒(Jessica Leibler)说。

牛的突破

基因组数据开始揭示牛爆发的起源。在 5 月 1 日的预印本中2美国农业部的科学家在bioRxiv上发布了该病毒基因组,分析了从奶牛身上采集的200多个病毒基因组,发现该病毒在2023年底从野生鸟类跳到了牛身上。这一结果证实了Worobey和其他人在5月3日 virological.org 论坛上发布的分析结果(这两篇文章都尚未经过同行评审)。

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医生描述德克萨斯州奶牛场工人的禽流感病例

“2024 年 3 月下旬,一名成年奶牛场工人右眼出现发红和不适。

经过检查,他们诊断出看似正常的结膜炎病例,充血和眼睛疼痛,但对男子的视力没有影响。

除此之外,他的“生命体征并不明显”,研究小组说,没有呼吸道症状,肺部清晰,血氧水平正常。

然而,“这名工人报告说没有接触生病或死亡的野生鸟类、家禽或其他动物,但报告说直接和密切接触了看起来健康的奶牛,以及与德克萨斯州北部同一地区其他奶牛场的奶牛表现出相同疾病迹象的病牛,确诊感染了高致病性禽流感甲型(H5N1)病毒,“研究人员说。这名工人报告说,在与奶牛一起工作时戴着手套,但没有使用任何呼吸或眼睛保护装置。

从他的眼睛和鼻腔中采集了拭子,结果显示流感呈阳性。进一步的检测将诊断范围缩小到H5N1。

这名男子的病情没有恶化,但他被给予了标准的抗病毒药物奥司他韦,每天两次,持续5天,并被告知在家隔离。住在他家里的人也被给予了抗病毒药物,以保护他们免受H5N1的侵害。

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美国农场工人的禽流感病例告诉我们如何追踪感染

一项新的研究表明,一名美国农场工人在德克萨斯州与奶牛一起工作后感染了禽流感,这似乎是已知的第一例哺乳动物向人类传播该病毒的病例。

这名奶牛工人在3月下旬出现疼痛的红肿、哭泣的眼睛和血管破裂后寻求治疗。然而,根据周五发表在《新英格兰医学杂志》上的一封关于此案的信,他没有发烧,肺部也很清晰。

他报告说没有接触过病鸟或死鸟或其他动物,但他确实多次与该州同一地区的奶牛与其他受感染的牛群直接密切接触。

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奶牛场工人感染禽流感;CDC敦促工作人员穿戴防护装备

美国疾病控制与预防中心(CDC)在报告中说,这名农场工人的右眼出现了严重的感染,称为结膜炎或红眼病,但没有呼吸道感染或发烧的迹象。

这名工人没有报告与病鸟或死鸟或其他动物有任何接触,但确实与生病的奶牛有过密切接触,症状包括产奶量下降、食欲下降和嗜睡。

这名工人一直戴着手套,但没有呼吸或眼睛保护装置。

疾病预防控制中心敦促农民、工人和应急人员在与病鸟、牲畜、粪便、生牛奶或受污染的表面直接或密切接触时穿戴适当的防护装备。

美国农业部周四发布的疫情分析表明,该病毒在3月25日报告之前已经在美国奶牛中传播了大约四个月。

根据美国食品和药物管理局的说法,对牛奶、婴儿配方奶粉和其他乳制品的初步测试表明,它们可以安全食用。

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