Wie Milchprodukte helfen, das H5N1-Virus zu verfolgen
Die Einzelhandelsmilchprobe liefert wichtige Einblicke in die Überwachung zoonotischer Krankheiten.
Andrew J. Lail, William C. Vuyk, Heather Machkovech, Nicholas R. Minor, Nura R. Hassan, Rhea Dalvie, Isla E. Emmen, Sydney Wolf, Annabelle Kalweit, Nancy Wilson, Christina M. Newman, Patrick Barros Tiburcio, Andrea Weiler, Thomas C. Friedrich, David H. O’Connor
― 7 min Lesedauer
Inhaltsverzeichnis
- Die Bedeutung von One Health
- H5N1 und seine Auswirkungen
- Warum Milch ein Fokus für die Überwachung wurde
- Testen auf HPAI in Milchprodukten
- Der Tiled-Amplicon Ansatz
- Ergebnisse der Studie
- Die breiteren Implikationen der Forschung
- Die Vorteile der zugänglichen Probenentnahme
- Einschränkungen der Einzelhandelsmilchproben
- Der Bedarf an umfassenderer Forschung
- Fazit: Gelerntes und die Zukunft
- Originalquelle
- Referenz Links
In unserer vernetzten Welt hängen die Gesundheit von Menschen, Tieren und der Umwelt alle zusammen. Das ist die Idee hinter dem One Health Ansatz. Er sagt, dass alles verbunden ist, von den winzigen Keimen in unseren Körpern bis zu den grossen Ökosystemen draussen. Wenn ein Teil betroffen ist, kann das Auswirkungen auf die anderen haben.
Die Bedeutung von One Health
Kürzlich haben wir gesehen, wie wichtig dieser Ansatz ist, besonders bei Krankheiten, die von Tieren auf Menschen überspringen, bekannt als zoonotische Krankheiten. Diese Krankheiten können ernste Ausbrüche und Pandemien verursachen. Deshalb konzentrieren sich Experten darauf, Wege zu finden, solche Krankheiten zu untersuchen und zu verhindern.
Ein Hauptmerkmal der One Health Strategie ist die Notwendigkeit einer klaren Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Gesundheitsbereichen. Das beinhaltet den Austausch von Informationen und die gemeinsame Arbeit, um unsere Reaktion auf aufkommende Infektionskrankheiten zu verbessern. Es ist wie ein Teamsport, bei dem jeder seinen Teil zum Sieg beitragen muss.
H5N1 und seine Auswirkungen
Eine der Krankheiten, die Alarm ausgelöst hat, ist H5N1, ein Stamm der Vogelgrippe, der sowohl Vögel als auch Säugetiere betrifft. 2021 wurde eine gefährliche Version von H5N1 in Nordamerika entdeckt, die Wildtiere und Geflügel betroffen hat. Leider führte das zu vielen Todesfällen bei Vögeln und Nutztieren. Bis März 2024 wurde ein neuer Ausbruch von H5N1 bei Milchkühen in mehreren Bundesstaaten bestätigt. Das erregte Bedenken wegen der möglichen Übertragung auf Menschen, insbesondere auf Milchviehhalter.
Überwachung wurde
Warum Milch ein Fokus für dieWarum Milch, fragst du? Nun, es ist ein Lebensmittelprodukt, das viele Menschen konsumieren. Wissenschaftler haben entschieden zu prüfen, ob H5N1 in Milch aus Einzelhandelsquellen vorhanden ist. Die Sammlung von Milchproben aus Supermärkten könnte ein klareres Bild davon vermitteln, wo sich das Virus ausbreitet, besonders in Gebieten, wo es schwer ist, einzelne Farmen zu überprüfen.
In kommerziellen Milchbetrieben wird Milch von mehreren Kühen zusammengeführt, was es den Wissenschaftlern erleichtert, grosse Proben zu Testen, ohne jede Farm einzeln abklappern zu müssen. Obwohl die Pasteurisierung (ein Verfahren, das Keime in Milch abtötet) normalerweise das Virus zerstört, fanden Wissenschaftler heraus, dass das genetische Material des H5N1-Virus dennoch nachweisbar war.
Testen auf HPAI in Milchprodukten
Über einen Zeitraum von zwei Monaten sammelten Forscher 66 Proben verschiedener Milchprodukte aus verschiedenen Bundesstaaten. Sie fanden heraus, dass einige dieser Proben positiv auf genetisches Material von H5N1 getestet wurden. Um herauszufinden, wie viele Proben kontaminiert waren, verwendeten sie eine Methode namens RT-qPCR. Diese Technik half ihnen, die genetischen Fingerabdrücke des Virus nachzuweisen.
Es stellte sich heraus, dass Einzelhandelsmilchprodukte, wie Milch und Joghurt, nützlich sein können, um das H5N1-Virus zu verfolgen. Auch wenn die Pasteurisierung das Virus harmlos macht, können Forscher durch die Untersuchung der Milch auf genetische Marker von H5N1 noch viel lernen.
Der Tiled-Amplicon Ansatz
Um tiefer in das Virus einzutauchen, verwendeten die Forscher ein Verfahren namens tiled-amplicon Sequenzierung. Dieser fancy Begriff bedeutet, dass sie den genetischen Code des Virus in Stücke zerlegten, um ihn besser zu analysieren. Dadurch konnten sie einen guten Teil des Viruscodes aus den positiven Proben gewinnen.
Sie fanden heraus, dass einige der genetischen Sequenzen mit denen des H5N1-Virus übereinstimmten, das die Ausbrüche verursachte, was ihnen half zu verstehen, wie sich das Virus weiterentwickelte und ausbreitete.
Ergebnisse der Studie
Aus den entnommenen Proben konnten die Forscher bestätigen, aus welchen Bundesstaaten H5N1-Kontamination in ihren Milchprodukten stammt. Die Ergebnisse wurden öffentlich geteilt, was den Gesundheitsbehörden der Bundesstaaten und anderen Forschern half, schnell auf den Ausbruch zu reagieren.
Interessanterweise zeigte die Studie, dass zwar die meisten Proben irgendeine Art von viralen genetischen Material hatten, aber nicht alle gleich kontaminiert waren. Einige Proben zeigten stärkere Konzentrationen des genetischen Materials des Virus als andere. Die Forscher analysierten diese Unterschiede, um mehr über die Ausbreitung und Schwere der Ausbrüche zu lernen.
Die breiteren Implikationen der Forschung
Die Ergebnisse der Einzelhandelsmilchproben waren aus mehreren Gründen signifikant. Erstens zeigten sie Lücken in den Test- und Überwachungssystemen auf. Viele Bundesstaaten überprüften nicht regelmässig auf H5N1 in Milchprodukten, was zu Verzögerungen bei der Identifizierung von Ausbrüchen führen könnte.
Zweitens hob die Studie das Potenzial hervor, reguläre Lebensmittelprodukte als Überwachungswerkzeug zu nutzen. Durch das Prüfen von Artikeln, die die Menschen häufig kaufen, können Forscher Viren im Auge behalten, ohne sich ausschliesslich auf Farminspektionen verlassen zu müssen.
Die Vorteile der zugänglichen Probenentnahme
Die Probenahme in Supermärkten ist nicht nur bequemer, sondern auch kosteneffizient. Da Milchprodukte weit verbreitet sind, erhöht das Testen ihre Chancen, potenzielle Ausbrüche einzufangen, bevor sie sich weiter ausbreiten.
Zudem können Proben in einfachen Laboren entnommen werden, sodass auch kleinere Testeinrichtungen, die keine Hochsicherheitsmerkmale haben, an der Überwachung von H5N1 teilnehmen können. Das demokratisiert den Prozess und macht ihn für Forscher insgesamt inklusiver.
Einschränkungen der Einzelhandelsmilchproben
Allerdings ist nicht jedes Milchprodukt gleich. Ein grosser Prozentsatz der produzierten Milch wird zur Herstellung von Käse und anderen Produkten verwendet, anstatt als Flüssigmilch verkauft zu werden. Das bedeutet, dass die Probenahme von Einzelhandelsmilch potenzielle Ausbrüche auf den Farmen, die auf die Herstellung fokussiert sind, übersehen könnte.
Ausserdem kann es schwierig sein, die ursprüngliche Farm zurückzuverfolgen, wenn mehrere Quellen in einem Produkt kombiniert werden. Die Komplexität steigt, wenn verschiedene Zutaten aus verschiedenen Orten stammen, sodass es schwer wird, herauszufinden, woher das Virus kommen könnte.
Der Bedarf an umfassenderer Forschung
Die Forscher haben erkannt, dass mehr getan werden muss, um das Verständnis darüber, wie HPAI sich verbreitet, zu verbessern. Die Bundesstaaten haben unterschiedliche Regeln zum Testen, was Lücken in der Überwachung hinterlassen kann. Ziel ist es, diese Praktiken basierend auf den Ergebnissen von Studien wie dieser zu verbessern.
In Zukunft können Forscher breitere Richtlinien für Tests und Überwachung umsetzen, die dazu beitragen können, die Lebensmittelsicherheit und die öffentliche Gesundheit zu gewährleisten.
Fazit: Gelerntes und die Zukunft
Was ist die Quintessenz all dieser Arbeit? Zum einen ist der One Health Ansatz nicht nur eine Theorie; es ist ein praktischer Rahmen, der auf reale Probleme angewendet werden kann. Die Verbindung zwischen Tiergesundheit, öffentlicher Gesundheit und Lebensmittelsicherheit zu betrachten, kann zu besseren Ergebnissen für alle führen.
Während wir mit Ausbrüchen wie H5N1 umgehen, ist es entscheidend, kreativ darüber nachzudenken, wie wir überwachen und reagieren können. Einzelhandelsmilchprodukte bieten Wissenschaftlern eine einzigartige Möglichkeit, Krankheiten zu erkennen und zu analysieren und erweitern das Werkzeugset, das für den Schutz der öffentlichen Gesundheit zur Verfügung steht.
Und wer weiss? Vielleicht kommt der nächste grosse Durchbruch bei der Überwachung zoonotischer Krankheiten aus dem Milchregal deines lokalen Ladens. Denk nur mal daran: Während du deine morgendliche Milch greifst, könnten Wissenschaftler die Detektivarbeit leisten, um alle sicher zu halten. Also, das nächste Mal, wenn du Milch in dein Müsli giesst, denk daran, dass sie mehr als nur Frühstück enthalten könnte; sie könnte ein wichtiger Teil sein, um Krankheiten fernzuhalten.
In dieser immer miteinander verbundenen Welt zählt jeder kleine Schritt, und jedes Glas Milch könnte Teil einer grösseren Lösung sein. Also, heb deinen Becher auf die Wissenschaft, die Zusammenarbeit und die innovativen Wege, wie wir unsere Gesundheit und die unserer pelzigen Freunde schützen können!
Originalquelle
Titel: Pasteurized retail dairy enables genomic surveillance of H5N1 avian influenza virus in United States cattle
Zusammenfassung: Highly pathogenic avian influenza (HPAI) viruses with H5 hemagglutinin (HA) genes (clade 2.3.4.4b) are causing an ongoing panzootic in wild birds. Circulation of these viruses is associated with spillover infections in multiple species of mammals, including a large, unprecedented outbreak in American dairy cattle. With limited testing of dairy herds, there is an unmet need for genomic surveillance. Infected cattle can shed high amounts of HPAI H5N1 viruses in milk, allowing detection in pasteurized retail dairy samples. Over a 2-month sampling period in one Midwestern city, we obtained dairy products processed in 20 different states. Here we demonstrate that a tiled-amplicon sequencing approach produced over 90% genome coverage at greater than 20x depth from 5 of 13 viral RNA positive samples. A combination of RT-qPCR testing and sequencing from retail dairy products can be a useful component of a One Health framework for responding to the avian influenza outbreak in cattle.
Autoren: Andrew J. Lail, William C. Vuyk, Heather Machkovech, Nicholas R. Minor, Nura R. Hassan, Rhea Dalvie, Isla E. Emmen, Sydney Wolf, Annabelle Kalweit, Nancy Wilson, Christina M. Newman, Patrick Barros Tiburcio, Andrea Weiler, Thomas C. Friedrich, David H. O’Connor
Letzte Aktualisierung: 2024-12-13 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.12.24318872
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.12.12.24318872.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.
Vielen Dank an medrxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.
Referenz Links
- https://www.idtdna.com/pages/tools/primerquest
- https://github.com/andersen-lab/avian-influenza
- https://dx.doi.org/10.17504/protocols.io.kqdg322kpv25/v1
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/bioproject/
- https://github.com/dholab/Lail-et-al-2024-analysis-pipeline
- https://github.com/dholab/Lail-et-al-2024-analysis-pipeline/blob/main/pyproject.toml
- https://clades.nextstrain.org
- https://nextstrain.org/avian-flu/h5n1-cattle-outbreak/genome