Ptasia grypa atakuje mózgi ssaków. Oto dlaczego

Wiosną 2022 r. garstka rudych lisów w stanie Wisconsin zachowywała się dziwnie. Patolog weterynaryjny Betsy Elsmo dowiedziała się, że lokalnym ośrodkiem rehabilitacji dzikich zwierząt opiekuje się lisami z objawami neurologicznymi, takimi jak drgawki, drżenie, nieskoordynowane ruchy i letarg.

Jednak testy na obecność powszechnych patogenów, takich jak wirus nosówki psów i wścieklizna, które zwykle powodują objawy, dały wynik negatywny. Następnie zestaw czerwonego lisa uzyskał pozytywny wynik na obecność grypy A. Ta grupa wirusów obejmuje grypę sezonową wywołującą choroby układu oddechowego u ludzi oraz wiele innych szczepów powszechnie krążących wśród zwierząt, takich jak ptactwo wodne i inne ptaki.

„Byłem zaskoczony” – mówi Elsmo z Uniwersytetu Wisconsin–Madison. „I szczerze mówiąc, na początku trochę to spisałem na straty”.

To znaczy, dopóki technik weterynarii w ośrodku rehabilitacyjnym nie wysłał Elsmo badania opisującego przypadki ptasiej grypy u lisów rudych w Holandii. Badania tkanek zestawu Wisconsin pod mikroskopem wykazały zmiany w mózgu, płucach i sercu odpowiadające zmianom obserwowanym u zwierząt holenderskich. „I pomyślałam: to chyba [ptasia grypa]” – wspomina.

Dodatkowe badania potwierdziły diagnozę zestawu i innych lisów – Elsmo i współpracownicy podali w opublikowanym w grudniu 2023 r. raporcie Emerging Infectious Diseases. Zwierzęta zaraziły się śmiertelnym szczepem ptasiej grypy H5N1, który pojawił się pod koniec 2020 r. w Europie i od tego czasu rozprzestrzenił się na cały świat. W czasie, gdy odkryto infekcje u lisów rudych w stanie Wisconsin, ptasia grypa rozszerzała swoją ekspansję na Amerykę Północną.

Odkąd wirus H5N1 dotarł do wybrzeży Ameryki Północnej w grudniu 2021 r., zainfekował tak różnorodne zwierzęta, jak niedźwiedzie polarne, skunksy, lwy morskie, delfiny butlonose i krowy. Niemile widzianym objawieniem trwającej epidemii jest skłonność wirusa do inwazji na mózgi niezliczonych ssaków.

Obecnie wiadomo, że wirus H5N1 zakaża ponad 50 gatunków ssaków. Podczas poprzednich epidemii naukowcy udokumentowali przypadki ptasiej grypy jedynie u kilkunastu gatunków.

Badania sugerują, że w tej odmianie nie ma nic szczególnego, co pozwalałoby jej nękać tak wiele gatunków. Raczej dlatego, że szczep tak szeroko rozprzestrzenił się wśród ptaków – zarówno dzikich, jak i udomowionych – istnieje po prostu więcej możliwości narażenia ssaków, twierdzi wirusolog Emmie de Wit z Laboratoriów National Institutes of Health’s Rocky Mountain Laboratories w Hamilton w stanie Mont. W przypadku niektórych ssaków w menu mogą znajdować się zakażone ptaki. W przypadku innych woda lub żywność mogą być skażone ptasimi odchodami zawierającymi wirusy.

Ptaki kochające wodę są tak często narażone na kontakt z wirusem grypy A, że większość z nich posiada jakąś formę odporności, która może uchronić je przed poważnym przypadkiem H5N1. Jeśli u ptaków rzeczywiście występują objawy, są one zazwyczaj łagodne i mają charakter oddechowy lub żołądkowo-jelitowy. Jednak inne ptaki, które nie zarażają się tak często, jak orły, sępy i pelikany, mogą poważnie zachorować i umrzeć.

U ssaków ptasia grypa zazwyczaj powoduje objawy ze strony układu oddechowego, takie jak przekrwienie lub duszność. Objawy neurologiczne, takie jak drgawki lub paraliż, należą do najbardziej uderzających i powszechnych oznak przedostania się wirusa do mózgu. A kiedy już to nastąpi, infekcja często kończy się śmiercią. W trakcie trwającej epidemii wirusa H5N1 przypadki takie potwierdzono pośmiertnie u kotów domowych, szopów, lwów morskich, delfinów i kilku innych gatunków.

Od delfina butlonosego na Florydzie po niedźwiedzia polarnego na Alasce – od 2022 r. wiele ssaków w całych Stanach Zjednoczonych uzyskało pozytywny wynik testu na obecność ptasiej grypy. Kliknij kolorową kropkę, aby dowiedzieć się, u jakiego gatunku wykryto wirusa i w jakim hrabstwie przebywały zwierzęta zostały znalezione. Powiększ, aby przyjrzeć się bliżej.

De Wit twierdzi, że wirus H5N1 i jego bliscy krewni mają łatwiejszą drogę do mózgu w porównaniu z innymi szczepami grypy. Wirus wyjątkowo dobrze potrafi tworzyć kopie samego siebie w różnych komórkach, w tym komórkach nerwowych.

Aby włamać się do wnętrza komórki, wirusy grypy wykorzystują znajdujące się na powierzchni komórki białko zwane kwasem sialowym. Komórki ptaków i komórki ssaków w górnych drogach oddechowych zazwyczaj zawierają różne rodzaje kwasów sialowych, co oznacza, że ​​wirusy ptasiej grypy nie zakażają łatwo ssaków i odwrotnie.

Jednak badania wykazały, że na przykład części ludzkiego mózgu są pokryte podobnymi do ptaków białkami kwasu sialowego. Wiele komórek, w tym komórki nerwowe w opuszce węchowej – która jest ważna dla zmysłu węchu i łączy się bezpośrednio z mózgiem – ma również dodatkowe białka, które umożliwiają replikację wirusów H5. Obie te cechy oznaczają, że „istnieje bezpośrednia droga wejścia [do mózgu] z nosa” – mówi de Wit. Zatem wirusy ptasiej grypy mogą stanowić większe zagrożenie dla mózgu niż, powiedzmy, grypy sezonowe, których celem są głównie komórki nosa, gardła i płuc.