Ostatnie badania wykazały znaczącą zmianę ewolucyjną wirusa ptasiej grypy H5N1. Wirus rozwinął rodzaj „sztuczki molekularnej”, która pozwala mu skuteczniej infekować gruczoły sutkowe krów, chociaż na razie nie wydaje się, aby ta adaptacja czyniła wirusa bardziej niebezpiecznym dla ludzi.
Molekularny „przełącznik cukru”
Aby zainfekować żywiciela, wirusy grypy muszą najpierw przyłączyć się do określonych cząsteczek cukru, które pokrywają powierzchnię komórek. Proces ten przypomina wybieranie klucza do zamka.
Według wyników opublikowanych w bioRxiv, niektóre szczepy H5N1 nabyły dwie specyficzne mutacje, które pozwalają im przyczepić się do cukru zwanego kwasem N-glikoliloneuraminowym (NeuGc). Jest to krytyczna zmiana, ponieważ:
- Bydło produkuje NeuGc: cukier ten występuje w dużych ilościach w tkankach gruczołu sutkowego krów.
- Ludzie i ptaki go nie wytwarzają: Ludziom i ptakom brakuje enzymu potrzebnego do wytworzenia NeuGc, więc zamiast tego wytwarzają inny cukier, NeuAc.
Po rozwinięciu zdolności wiązania się z NeuGc, wirus znalazł wysoce skuteczny sposób infekowania i namnażania się w gruczołach sutkowych krów.
Dlaczego jest to ważne w produkcji zwierzęcej?
Możliwość wykorzystania NeuGc to nie tylko wysoce wyspecjalizowana adaptacja; ma to szersze konsekwencje dla stabilności rolnictwa. Ponieważ wirus może teraz atakować cukry charakterystyczne dla zwierząt gospodarskich, badacze identyfikują kilka potencjalnych zagrożeń:
- Zwiększone miano wirusa: Wirus może skuteczniej replikować się w tkance gruczołu sutkowego krów, potencjalnie prowadząc do wyższego stężenia wirusa w mleku.
- Przenoszenie aerozolu: Ta adaptacja może umożliwić łatwiejsze rozprzestrzenianie się wirusa z krowy na krowę poprzez przenoszenie drogą powietrzną.
- ** Krzyżowanie gatunków: Inne zwierzęta hodowlane – takie jak świnie, owce i konie** – również wytwarzają NeuGc, co czyni je potencjalnymi celami dla tego nowego, zaadaptowanego szczepu.
Ryzyko ludzkie: trudna równowaga
Najważniejszym pytaniem w przypadku jakiejkolwiek mutacji wirusa jest to, czy toruje ona drogę ludzkiej pandemii. W tym konkretnym przypadku dane dają mieszany obraz.
Chociaż wirus H5N1 nauczył się wykorzystywać cukier z kory (NeuGc), nie utracił zdolności wykorzystywania cukru ludzkiego (NeuAc). Różni się to od poprzednich przykładów ewolucji wirusa. Na przykład wymarły już wirus grypy koni całkowicie przeszedł na NeuGc, co w rzeczywistości sprawiło, że stał się mniej skuteczny w zakażaniu ptaków i ludzi.
Obecny szczep H5N1 jest „uniwersalny”. Jest w stanie wiązać oba rodzaje cukrów.
„H5N1 przystosowany do hodowli zwierząt gospodarskich po prostu nauczył się używać drugiego rodzaju cukru, nadal równie dobrze stosując pierwszy” – mówi Thomas Peacock, wirusolog w Pirbright Institute.
Czy to oznacza, że ludzie są bezpieczni?
Nie koniecznie. Choć badania laboratoryjne wykazują, że mutacja NeuGc nie daje wirusowi przewagi w ludzkich komórkach nosa (a może nawet nieznacznie spowolnić w nich jego wzrost), istnieje ryzyko pośrednie.
Jeśli ta adaptacja spowoduje, że bydło będzie miało znacznie wyższe miano wirusa, wówczas każdy pracownik narażony na kontakt z zakażonymi krowami lub skażonym mlekiem może otrzymać znacznie wyższą dawkę wirusa. W wirusologii wysoka dawka początkowa czasami pozwala wirusowi pokonać naturalne mechanizmy obronne organizmu, potencjalnie zwiększając ciężkość infekcji.
Wniosek
Wirus H5N1 z powodzeniem poszerzył zakres swoich żywicieli, ucząc się stosowania cukrów specyficznych dla bydła, co zwiększa miano wirusa w stadzie. Chociaż nie zwiększyło to jeszcze skuteczności przenoszenia wirusa z osoby na osobę, zwiększona obecność wirusa w środowisku mleczarskim pozostaje poważnym problemem w monitorowaniu zdrowia publicznego.
