Wirus grypy ptaków H5N1 przez dekady postrzegany był jako patogen ograniczony głównie do populacji ptaków dzikich i drobiu. Ogniska choroby u krów mlecznych, odnotowane w Stanach Zjednoczonych od marca 2014 r., a szczególnie ich eskalacja w 2024 r., zakwestionowały to podejście. Pojawienie się zakażeń u bydła wskazuje na skuteczne przełamywanie barier międzygatunkowych i wymusza ponowną ocenę ryzyka epizootycznego w sektorze produkcji mlecznej.
Ewolucyjna zmienność wirusa i zdolność zakażania komórek bydła
Badania zespołu Centrum Badań Wirusów MRC Uniwersytetu w Glasgow, opublikowane w Nature Communications, objęły szeroki panel wirusów H5N1 reprezentujących ponad 60 lat ewolucji tego patogenu. Analizy wykazały istotne zróżnicowanie zdolności poszczególnych wariantów do infekowania i replikacji w komórkach oraz tkankach bydła, w tym gruczołu mlekowego.
Kluczowym wnioskiem jest fakt, że adaptacja H5N1 do komórek bydlęcych nie jest cechą determinowaną pojedynczym genem, lecz efektem stopniowych zmian akumulowanych w trakcie ewolucji wirusa. Nowsze warianty charakteryzują się wyraźnie wyższą sprawnością replikacyjną niż szczepy historyczne, co sugeruje narastający potencjał zoonotyczny.
Znaczenie wariantu H5N1 2.3.4.4b dla bydła
W analizowanych badaniach szczególną uwagę poświęcono wariantowi wirusa grypy ptaków H5N1 oznaczonemu symbolem 2.3.4.4b. Jest to linia rozwojowa wirusa, która w ostatnich latach odpowiada za większość ognisk choroby na świecie, w tym za nieoczekiwane zakażenia bydła mlecznego.
Wyniki badań wskazują, że zdolność tego wariantu do namnażania się w komórkach bydła nie jest jednakowa i zależy od konkretnego „typu” wirusa funkcjonującego w jego obrębie. W praktyce oznacza to, że:
- część odmian wirusa z tej samej linii wykazuje wysoką zdolność replikacji w komórkach bydła, podczas gdy inne pozostają słabo przystosowane,
- starsze warianty, występujące przed globalnym rozprzestrzenieniem się tej linii, znacznie gorzej namnażają się w tkankach bydła,
- kluczowe znaczenie ma wewnętrzna budowa genetyczna wirusa, która wpływa na jego zdolność do adaptacji do organizmu ssaka,
- zakażenie nie ogranicza się wyłącznie do komórek nabłonka wymienia, co ma istotne znaczenie z punktu widzenia zdrowia zwierząt i bezpieczeństwa produkcji.
Czynniki genetyczne adaptacji wirusa – rola PB2
Badania molekularne wykazały, że istotną rolę w przystosowaniu wirusa grypy ptaków H5N1 do zakażania bydła odgrywają zmiany w białku PB2, które uczestniczy w procesie namnażania wirusa w komórkach gospodarza. To właśnie ten element w dużym stopniu wpływa na zdolność wirusa do skutecznej replikacji w tkankach bydlęcych.
Jednocześnie potwierdzono, że wpływ tych zmian nie jest jednakowy we wszystkich przypadkach i zależy od całego układu genetycznego wirusa, w tym współdziałania z innymi białkami odpowiedzialnymi za jego funkcjonowanie oraz oddziaływanie z mechanizmami obronnymi organizmu zwierzęcia.
Niektóre warianty wirusa wykrywane u bydła, w tym genotyp określany jako B3.13, charakteryzują się zwiększoną zdolnością do osłabienia naturalnej odpowiedzi przeciwwirusowej indukowanej przez interferon bydlęcy. Sprzyja to efektywniejszemu namnażaniu wirusa oraz jego dłuższemu utrzymywaniu się w organizmie zakażonego zwierzęcia, co ma istotne znaczenie z punktu widzenia zdrowotności stad i bezpieczeństwa produkcji.
Tabela 1. Kluczowe cechy adaptacji H5N1 do bydła mlecznego
| Obszar analizy | Wnioski |
| Zakres ewolucji | >60 lat historii wirusa |
| Sprawność replikacyjna | Wysoce zmienna między genotypami |
| Tkanki docelowe | Nabłonek wymienia i nie tylko |
| Kluczowe geny | PB2, NP, NS1 |
| Charakter adaptacji | Poligeniczny, narastający w czasie |
Konsekwencje zootechniczne i produkcyjne
Z punktu widzenia zootechniki zdolność wirusa do replikacji w tkankach gruczołu mlekowego rodzi istotne ryzyka produkcyjne. Potencjalne skutki obejmują obniżenie wydajności mlecznej, pogorszenie parametrów zdrowotnych stad oraz wzrost kosztów związanych z diagnostyką i bioasekuracją. Utrzymywanie się wirusa w populacjach ssaków zwiększa również prawdopodobieństwo dalszej adaptacji do kolejnych gospodarzy.
Znaczenie dla zdrowia publicznego
Oba badania jednoznacznie wskazują na konieczność intensyfikacji nadzoru wirusologicznego nad bydłem mlecznym, zwłaszcza w regionach o wysokiej presji HPAI u ptaków. Monitoring powinien obejmować nie tylko wykrywanie zakażeń, lecz także analizę genotypową krążących szczepów. W miarę dalszej adaptacji H5N1 do ssaków istnieje realne ryzyko pojawienia się wariantów o zwiększonym potencjale zakażania ludzi.
Adaptacja wirusa H5N1 do bydła mlecznego stanowi potwierdzony proces biologiczny o istotnych implikacjach dla produkcji zwierzęcej i bezpieczeństwa sanitarnego. Zmienność genotypowa, kluczowa rola polimerazy PB2 oraz zdolność wirusa do modulowania odpowiedzi immunologicznej bydła wskazują, że zagrożenie to ma charakter dynamiczny. Dla sektora zootechnicznego oznacza to konieczność traktowania grypy ptaków nie tylko jako problemu drobiu, lecz jako realnego czynnika ryzyka dla całej produkcji zwierzęcej.
Opracowano przez IBIMS Green na podstawie informacji z badania z Centrum Badań Wirusów MRC Uniwersytetu w Glasgow oraz z eurocarne.com
Zajawka:
- H5N1 skutecznie adaptuje się do bydła mlecznego, przełamując bariery międzygatunkowe
- Nowsze warianty wirusa wykazują wyższą sprawność replikacyjną w tkankach bydła
- Kluczową rolę w adaptacji odgrywa białko PB2 i układ genetyczny wirusa
- Zjawisko zwiększa ryzyko epizootyczne i wymaga wzmocnionego nadzoru nad stadami
Opracowano przez IBIMS Green na podstawie informacji z badania z Centrum Badań Wirusów MRC Uniwersytetu w Glasgow oraz z eurocarne.com