With the U.S. bird flu outbreak uncontained, scientists see growing risks
近四个月来,禽流感在美国奶牛中的传播引发了人们的担忧,即如果不加以控制,该病毒最终可能会引发大流行。
最近与科罗拉多州家禽养殖场有关的人间聚集性病例仅凸显了威胁仍然存在。
从患病的家禽工人身上收集的病毒的基因测序与奶牛群中传播的病毒非常相似,这表明牛以某种方式将病毒引入家禽群。
在一个大型家禽养殖场,工人们在特别危险的情况下扑杀了这些家禽。
正如卫生官员所描述的那样,他们在闷热的谷仓中处理数千只病鸟时,努力将防护设备正确地戴在嘴巴、鼻子和眼睛上,工业风扇将羽毛和其他可能携带病毒的物质吹向空气中。
鉴于这些情况,人们自己感染病毒并不奇怪,布朗大学的流行病学家詹妮弗·努佐(Jennifer Nuzzo)说。
“这是在拿人们的生命做赌注,”她说。“没有其他方式可以形容它。”
州和联邦卫生官员仍在调查疫情的范围,尽管到目前为止,所有检测呈阳性的人都只有轻微的流感样症状。
Nuzzo说,家禽养殖场的溢出效应使人们认识到奶牛群中病毒库的风险,这为病毒在物种之间跳跃并可能适应哺乳动物提供了许多机会。
“每次你给禽流感病毒感染人类的机会,就像买了一张你不想中奖的彩票,”宾夕法尼亚州立大学研究禽流感传播的病毒学家特洛伊·萨顿说。
根据最新的研究,以下是科学家们在研究病毒时正在学习和关注的内容。
某些突变可能会使病毒更加危险
幸运的是,没有迹象表明我们已经抽到了可怕的“中奖彩票”。至少现在还没有。
从根本上说,在奶牛中传播的病毒仍然非常适合感染鸟类,而不是人;然而,显然有一些突变有助于它在哺乳动物中站稳脚跟,英国皮尔布赖特研究所研究禽流感的病毒学家托马斯·皮科克说。
“如果它在相同剂量下比去年在家禽中看到的纯禽流感更具传染性,我不会感到惊讶,“Peacock说,并补充说,在感染人类方面,这可能会给它带来优势。
科学家们仍在试图更好地了解奶牛版H5N1的这些变化究竟正在产生什么影响。他说,该病毒的一些样本表明,某些突变正在增强其在哺乳动物细胞中的复制能力。
最令人担忧的是,该病毒是否进化为使用在人类上呼吸道中发现的受体类型。这种变化可能使禽流感很容易通过空气传播途径在人与人之间传播,类似于通常感染人类的季节性流感病毒。
Peacock和其他科学家正在密切关注病毒表面血凝素蛋白的变化,这将是这一发展的零基础。
新的研究表明,病毒可能比其他类型的禽流感更擅长感染哺乳动物
关于人类究竟是如何感染病毒的,仍然存在许多悬而未决的问题。
联邦卫生官员提出的一种可能性是,比如说,眼睛里有一小滴牛奶可以解释乳制品工人的一些感染,他们唯一的症状是结膜炎。还有人猜测,雾化牛奶可能是另一个感染源。
Peacock说,虽然这种病毒在人类上呼吸道中仍然不能很好地找到归宿,但显然那里正在发生病毒复制,因为鼻拭子的病毒遗传物质检测结果呈阳性,至少在某些人中是这样。
对早于奶牛爆发的禽流感的研究表明,只需人为插入少数突变,雪貂之间就可以发生空气传播,雪貂被用作人类感染的模型。
自奶牛爆发以来,科学家们已经开始分析这种病毒的行为方式,以期了解它对人类构成的威胁。
来自威斯康星大学麦迪逊分校的最新研究表明,该病毒可以通过雪貂体内的呼吸道飞沫传播,但效率低下。
该研究的作者艾米·艾斯菲尔德(Amie Eisfeld)表示,他们的实验室尚未在任何其他版本的高致病性禽流感中发现这种传播事件,他们已经从自然界中分离出来,并在雪貂身上进行了测试。
“这种病毒中存在一些令人担忧的特征,”威斯康星大学麦迪逊分校的病毒学家艾斯菲尔德说。“重要的是要监测这里发生的事情,并限制奶牛的感染和人类的暴露。”
被感染的雪貂鼻拭子中没有任何病毒,但它们的血液中有抗体表明它们已经暴露过。
萨顿指出,仅仅因为实验室中的雪貂以这种方式感染了病毒并不一定意味着人类会。
在这项研究的另一个令人不安的发现中,研究小组发现该病毒可以与人类上呼吸道中发现的受体类型结合,这表明它确实具有“可能促进哺乳动物感染和传播的特征”,作者写道。
为了弄清楚这一点,艾斯菲尔德说,他们人工产生了这些受体,并将它们附着在一块塑料上,然后加入病毒,看看它是否会粘住。
因为这不是在真人身上完成的,所以她说需要谨慎解释结果:“我不想敲响警钟,[暗示]这是在人与人之间传播的。
没有参与这项工作的Peacock说,研究结果确实表明,这种病毒在哺乳动物中比以前的禽类病毒“更具传染性”。虽然它似乎还没有在人类之间传播,但他担心这种情况可能会改变。“这是一种流感病毒,如果有压力让它做某事,它就会学会去做。
这种发现当然令人不安,但特洛伊·萨顿(Troy Sutton)说,这需要把它放在上下文中 – 实验室实验本质上是在创造一个“促感染的环境”,可能无法反映实验室外发生的事情。
“这并不完全是现实世界中人类鼻子的样子,”他说。“有鼻涕和细菌,还有所有这些其他东西挡住了路。
该病毒可能通过呼吸道传播在牛中传播
众所周知,受感染的牛会在牛奶中排出高水平的病毒数天甚至数周,然后最终恢复。
这支持了以下假设:该病毒主要在挤奶过程中从奶牛传播到奶牛,并通过奶牛舍中的其他共享设备传播,而不是通过呼吸道传播。
然而,一些研究表明,不能排除呼吸道传播。
在最近的一项研究中,少数非哺乳期奶牛被故意感染了含有禽流感的气溶胶,这些气溶胶是从牛奶中收集的。四只动物中只有一只在鼻拭子中始终存在病毒遗传物质,而其余动物仅在几天内获得阳性结果。尸检显示他们的肺部有病毒复制的证据,尽管没有一头牛出现严重症状。
相比之下,在上被故意感染的哺乳期牛很快就表现出疾病迹象和病毒载量增加的迹象。
总而言之,这些发现支持了与受感染牛奶接触是关键感染源的假设,但它们也表明呼吸途径可能仍然可以发挥作用,Amy Baker博士说,他是预印本研究的主要作者,也是埃姆斯国家动物疾病中心的研究兽医官员。 爱荷华州。
“这并不能真正告诉我们这是否是它在这些奶牛场传播的主要方式,但它指出了一个事实,即我们至少需要保持开放的心态,即呼吸道感染和传播可能会发生,”她说。
采取不干涉方法阻止疫情爆发的风险
需要明确的是:目前还没有证据表明感染该病毒的人类已将其传播给其他人,这就是为什么疾病预防控制中心仍然认为公众的风险较低。更重要的是,最近一项对密歇根州两个爆发疫情的农场的乳品工人进行的一项研究分析了血液样本,发现没有抗体表明过去的感染没有被检测到。
萨顿说,已经出现的人类感染似乎都发生在“严重病毒污染、高病毒剂量的环境中”,这令人放心,因为这意味着可以采取措施尽量减少传播。
“如果你开始看到人们被感染,病毒剂量低,那将是令人震惊的,”他说。
联邦卫生官员坚持认为,仍有可能平息奶牛的疫情。
Nuzzo对此持怀疑态度。她还没有看到一个明确阐述的、可行的战略来结束传播。每周仍有新病例出现在奶牛群中。
作为一名从美国以外追踪情况的科学家,Peacock 努力理解政府如何没有遏制一种具有真正大流行潜力的病毒的传播,即使在动员了几个月的应对措施之后也是如此。
“我的感觉是,如果只有适度的努力来阻止这种情况,它早就停止了,”他说。