Seit der ersten Identifizierungs in Asien, hochpathogenen Vogelgrippe - H5N1 - hat erhebliche Alarm in der wissenschaftlichen Gemeinschaft verursacht . Während das Virus " Hauptziel ist Vögel - zig Millionen haben bereits daran gestorben - sie infizieren kann Säugetieren, einschließlich Menschen , was zu einer schweren Krankheit und eine erschreckende Sterblichkeit ist .
In einer neuen Studie , Matthew Scotch , ein Forscher an der Arizona State University Biodesign Institute, verfolgt die Ausbreitung einer H5N1 -Variante in Ägypten - ein Land vor kurzem als Haupt Epizentrum für das Virus identifiziert. In Ergebnisse kürzlich in der Zeitschrift BMC Genomics erscheinen , verfolgt Scotch die Ausbreitung von H5N1- Fälle mit einer Technik wie Phylogeographie bekannt.
Die Autoren hoffen, dass solche Studien wird deutlich verbessern die Bemühungen des öffentlichen Gesundheitswesens , um VirenausbrücheImpfung Anstrengungen zu identifizieren , ihre Ausbreitung zu begrenzen , zu koordinieren, Senkung der Mortalität und zur besseren Information der Öffentlichkeit über Risiken.
" Ägypten stellt ein Epizentrum für H5N1 und es gibt neue Varianten , die entstanden sind , da sie erstmals dort im Jahr 2006 entdeckt , " Scotch sagt . "Früher haben wir Phylogeographie und Grippe Genomsequenzen zu modellieren Diffusion und Entwicklung des Virus . "
Phylogeographie wurde aus den Bereichen Biogeographie und Phylogenie oder molekularen Evolution geboren. Durch die Kombination von viralen Sequenzdaten und geographische Informationen im Laufe der Zeit sowie die Würdigung Funktionen mit Virusträgernverbunden sind, können die Forscher besser verstehen, wie Viren in einer Landschaft durch Human- und Tierpopulation verbreiten.
Phylogeography bereits als leistungsfähige Technik virale Ausbreitung für menschliche Erkrankungen , einschließlich Dengue etabliert Fieber . Tollwut , Influenza und HIV . Neue Anwendung phylogeographische Methoden zur Erforschung der Vogelgrippe verspricht, feinkörnigen Mapping viralen Ursprungs und die Ausbreitung deutlich verbessern.
Avian Grippe H5N1 ist eine Form der Influenza-A - ein RNA-Virus - zunächst in Hongkong im Jahr 1997 identifiziert Die ersten Fälle von H5N1 wurden offenbar nicht effizient unter den Vögeln übertragen. Im Jahr 2002 jedoch neue Isolate H5N1 erschien , wodurch akute Krankheit bei Enten , was zu neurologischen Funktionsstörungen und Tod.
Infizierten Vögeln übertragen H5N1 miteinander durch Nasensekret , Speichel , Kot und Blut. Andere Tiere , einschließlich Menschen, können infiziert mit dem Virus durch direkten Kontakt mit Vogelgrippe Körperflüssigkeiten oder durch kontaminierte Oberflächen.
Menschliche Fälle von H5N1 führen oft Kontakt mit infiziertem Geflügel , vor allem in Live- Vogelmärkten und Bauernhöfen, die vermutlich wichtigsten Reservoirs für das Virus sind . Vogelgrippe H5N1 ist aber auch die von wandernden Arten von Vögeln, die weiter verbreitete H5N1 zu anderen Teilen der Welt durchgeführt.
Im Jahr 2004 entdeckten Forscher, dass H5N1 ist ein potenter Erreger als ursprünglich angenommen , Angriff auf Wasservögel , Hühner, Krähen , Tauben und Enten, sowie Säugetiere, was zu einer hohen Sterblichkeitsrate . Vogelgrippe gilt heute als eine bedeutende globale Gefahr für die Gesundheit , mit der sehr realen Aussicht auf eine internationale Pandemie verursacht und dadurch einen Todesfall .
In der Tat , die Sterblichkeit bei Menschen Vertrags H5N1 haben sich auf rund 60 Prozent sein , so dass es tödlich infizierten Personen als Spanischen Grippe - eine genetisch ähnliche Belastung, die von 50 bis 100.000.000 Menschen weltweit während der Pandemie von 1918 getötet.
Derzeit ist nicht hoch H5N1 auf den Menschen übertragen von Vögeln und hat eine sehr niedrige Rate von Mensch-zu- Mensch-Übertragung , (obwohl rund ein halbes Dutzend Fälle gemeldet wurden ) . Wenn eine kleine Anzahl von Mutationen machen H5N1 leichter von Mensch zu Mensch übertragbaren , werden die Voraussetzungen für eine tödliche Pandemie eingehalten .
Neben Mutationen , Mischformen der Influenza-Virus - wie Reassortante Stämme bekannt - kann auftreten, wenn eine Einzelperson ist mit zwei Versionen eines bestimmten Virus infiziert und sie Gene auszutauschen. Ein H5N1- Reassortante könnte die Vogelgrippe machen leicht übertragbare zwischen menschlichen Wirte .
In der neuen Studie , eine bestimmte Variante des H5N1-Virus mit der Bezeichnung 2.2.1.1 , wurde in Ägypten beobachtet. Es hat die Vogelgrippe bereits getötet Tausende von Vögeln und verursacht 173 menschliche Fälle , von denen 63 wurden tödlich wie der 10. Dezember 2013 , nach der Weltgesundheitsorganisation . Dies sind die höchsten Fallzahlen für H5N1 außerhalb Asiens . Wie im Falle der asiatischen H5N1- Experten verbinden die meisten Infektionen beim Menschen in Ägypten mit der Exposition gegen kranken Geflügel , insbesondere bei Live- Vogelmärkten .
In ihren Versuchen, den Ursprung und die Ausbreitung des Virus in Ägypten zu identifizieren , hat Forscher Einsatz einer neuen Software-Plattform erstellt von Professor Scotch . Bekannt als ZooPhy ermöglicht das Programm die phylogeographische Analyse H5N1 Verbreitung .
Das Vogelgrippevirus H5N1 hat seinen Namen von zwei Arten von Spitzen schmücken die Virusoberfläche , Hämagglutinin (HA) und Neuraminidase (NA ) . Influenzaviren vom Typ A oder Typ B Verwendung Hämagglutinin an Zelloberflächenrezeptoren zu befestigen , so dass eine virale Infektion der Zelle. Neuraminidase später wirkt, um diese Rezeptoren aus infizierten Zellen zu entfernen , so dass neu synthetisierten Viren -Partikel zu entkommen und andere Zellen infizieren .
( Es gibt 17 verschiedene Arten von Hämagglutinin von H1 bis H17 und neun verschiedene Arten von Neuraminidase , von N1 bis N9 bei Influenza-A- Viren. Jeder Virus hat eine Art von H (wie H 5) und eine Art von N (wie N1 ) . )
Durch die Analyse von 226 HA und NA 92 Sequenzen , Scotch und seine Kollegen eine phylogeographische Ansatz, die Übergewicht und Übertragungswege des Virus H5N1 in Ägypten verfolgen. Phylogeographie ist ein besonders fruchtbarer Ansatz für die Tier zu Mensch (oder Zoonose ) RNA-Viren , durch kurze genomischen Sequenzen und schnelle Entwicklungsgeschwindigkeiten .
Ergebnisse der Unternehmensgruppe ergab eine geografische Ausbreitung der Virus 2.2.1.1 Form von H5N1 in Ägypten vier Hauptbereiche : Kairo, Nildelta , Kanal und Oberägypten . Die statistische Analyse schlägt der nördlichen Gouvernements von Ash Sharqiyah als Ausgangspunkt für die Ausbreitung von H5N1 , jedoch ist die mathematische Vereinigung zu schwach, um Sicherheit zu erreichen. Analyse auch angedeutet, dass die stärksten Übertragungswege für H5N1 waren von Ash Sharqiyah zu Al Gharbiyah und Al Fayyum Al Qalyubiyah .
Die meisten der identifizierten Übertragungswege erschien in der dicht besiedelten Delta Region von Ägypten. Die Al Qalybiyah governate insbesondere scheint ein beliebtes Gebiet für virale Übergang , obwohl Dispersion zu und von dieser Region bleibt ungewiss , die weitere Forschungsarbeiten erfordern . Die Studie stellte fest, auch erhebliche virale Vielfalt über einen begrenzten Zeitraum - vielleicht eine ausweichende Antwort auf eine landesweite Geflügel Impfprogramm .
"Das hat erhebliche öffentliche Gesundheit Auswirkungen auf den Rest der Welt ", sagt Scotch . " Es ist wichtig, auf Variante Subtypen , um besser zu verstehen, wie dieses Virus entwickelt hat und welche Provinzen propograting seine Verbreitung sind zu konzentrieren. "
Die Autoren sind der Weiterentwicklung grafische Oberfläche des ZooPhy Software. Das Tool erfordert keine speziellen Kenntnisse von Phylogeographie oder Bioinformatik, so dass es bequem für den Feldeinsatz durch Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens . Durch Einschießen auf Handelsrouten , Migrationsmuster und Autobahnen der Virusübertragung können Gesundheitsbehörden begrenzten Ressourcen zu schonen, deren Anwendung , wo sie am wirksamsten sind .