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# Gesundheitswissenschaften# Infektionskrankheiten (außer HIV/AIDS)

Grippevirus-Ausscheidung: Erkenntnisse aus aktueller Studie

Eine Studie untersucht, wie verschiedene Grippeinfektionen das virale Abgeben in der Atemluft beeinflussen.

Jianyu Lai, P. J. Bueno de Mesquita, F. Hong, T. Ma, B. J. Cowling, D. K. Milton

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Einblicke ins AbsondernEinblicke ins Absondernvon InfluenzavirenViruslast beeinflusst.Studie zeigt, wie der Grippe-Stamm die
Inhaltsverzeichnis

Die Influenza, allgemein als Grippe bekannt, ist ein Virus, das ernsthafte Gesundheitsprobleme verursachen kann. In den USA haben die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) geschätzt, dass zwischen 2010 und 2020 während der Grippesaisons zwischen 12.000 und 52.000 Menschen gestorben sind und ungefähr 140.000 bis 710.000 Krankenhausaufenthalte aufgrund gripperelevanter Erkrankungen stattfanden. Unter den verschiedenen Stämmen des Grippevirus neigt der A(H3N2)-Stamm dazu, schwerere Symptome und höhere Raten an Erkrankungen und Todesfällen im Vergleich zu anderen Stämmen wie A(H1N1) und B zu verursachen.

Forscher haben gezeigt, dass ein wichtiger Weg, wie sich die Grippe verbreitet, über winzige Tröpfchen in der Luft geschieht, die Menschen einatmen. Eine Studie ergab, dass etwa die Hälfte der Übertragungen in Haushalten auf diese Weise erfolgt. Wenn Menschen experimentell durch die Nase mit der Grippe infiziert werden, scheiden sie normalerweise weniger Virus aus als diejenigen, die sich natürlich anstecken. Das bedeutet, sie zeigen mildere Symptome. Die Symptome stimmen oft mit der Menge des ausgeschiedenen Virus überein. Bei natürlichen Infektionen wurden das maximale virusbedingte Aushusten und die Schwere der Symptome früh festgestellt, während in experimentellen Fällen diese Spitzen später auftraten.

Die meisten Forschungen konzentrierten sich auf symptomatische Personen, was zu einer Lücke im Verständnis darüber geführt hat, wie sich die Grippe bei denen verhält, die möglicherweise keine klaren Symptome zeigen. Diese Studie zielt darauf ab, diese Lücke zu schliessen, indem sie eine breitere Palette von Menschen untersucht, die mit Influenza infiziert sind. Wir haben Menschen aus verschiedenen Hintergründen analysiert, einschliesslich derjenigen, die Symptome zeigten, und derjenigen, die keine Symptome hatten, um die Unterschiede in der Menge des Virus, das sie beim Atmen ausstossen, zu verstehen.

Studienpopulation

In unserer Studie haben wir 143 Teilnehmer untersucht, die mit dem A(H3)-Stamm infiziert waren. Sie wurden in vier Gruppen unterteilt. Gruppe A bestand aus 36 Personen, die absichtlich mit dem A/Wisconsin/67/2005-Stamm infiziert wurden. Gruppe B umfasste 83 symptomatische Personen, die 2013 rekrutiert wurden und Fieber hatten oder positiv auf die Grippe getestet wurden. Gruppe C hatte 17 Personen, die zufällig aus einer Überwachungsgruppe von Studenten mit milden Symptomen ausgewählt wurden. Schliesslich hatte Gruppe D 7 symptomatische Teilnehmer, die 2019 in einem Universitätsgesundheitszentrum Hilfe suchten.

Auffällig ist, dass Gruppe A das höchste Durchschnittsalter hatte, während die anderen Gruppen grösstenteils jüngere Erwachsene waren. Das Geschlechterverhältnis variierte zwischen den Gruppen, wobei in den Gruppen B und C mehr Frauen im Vergleich zu den Gruppen A und D waren.

Symptome und Nachweisraten

Gruppe A zeigte sehr milde oder gar keine Symptome. Sie hatten niedrigere Werte in verschiedenen Symptomen im Vergleich zu den anderen Gruppen. Zum Beispiel hatten nur 3 % von Gruppe A Fieber, als sie getestet wurden. Gruppe C hatte moderate Symptome und zeigte deutlich unterschiedliche Symptomstufen im Vergleich zu Gruppe B. Die medizinisch betreuten Fälle in den Gruppen B und D wiesen ähnliche Merkmale auf, mit einigen Variationen in den Symptomen.

Beim Blick darauf, wie viel Virus in den Atemproben nachgewiesen wurde, hatte Gruppe A signifikant niedrigere Nachweisraten sowohl für feine als auch für grobe Aerosole im Vergleich zu den Gruppen B und D. Gruppe C hatte leicht höhere Raten als Gruppe A, aber nicht signifikant.

Virus-Ausscheidungsmuster

Die Studie mass auch die Menge an viraler RNA in den Atemproben der Teilnehmer. Gruppe A zeigte consistently niedrigere Werte an viraler RNA in ihren Atemproben im Vergleich zu den anderen. Gruppe B hatte höhere Werte an viraler RNA in feinen Aerosolen im Vergleich zu den Gruppen C und D, die ähnliche Viruslasten aufwiesen.

Die Symptomwerte erreichten in den Gruppen B, C und D am ersten Tag nach Auftreten der Symptome ihren Höhepunkt, während Gruppe A am dritten Tag nach der Infektion ihren Höhepunkt erreichte. Das deutet auf ein anderes Muster des Krankheitsverlaufs zwischen den Gruppen hin.

Analyse der Gruppeneffekte

Selbst nachdem Faktoren wie Alter, Geschlecht und Zeit seit Auftreten der Symptome berücksichtigt wurden, zeigte Gruppe A weiterhin niedrigere Virale RNA-Ladungen. Im Gegensatz dazu hatte Gruppe B deutlich höhere Ladungen in ihrem Atem im Vergleich zu Gruppe C. Zwischen den Gruppen C und D gab es keinen signifikanten Unterschied bezüglich der Viruslasten.

Interessanterweise hatten trotz ähnlicher Merkmale die Gruppen B und D auffällige Unterschiede in der Menge des Virus, das sie in feinen Aerosolen abgaben. Dieser Unterschied könnte durch Variationen der zirkulierenden Grippeviren in verschiedenen Jahren beeinflusst sein.

Fazit

Diese Studie hebt hervor, wie die Art der Infektion und der spezifische Stamm der Grippe beeinflussen können, wie viel Virus in die Luft abgegeben wird, wenn jemand atmet. Sie zeigt die Notwendigkeit auf, Modelle zu entwickeln, die genau darstellen, wie sich die Grippe verbreitet, insbesondere durch das Atmen. Zukünftige Forschungen könnten davon profitieren, sich auf Aerosolinfektionen zu konzentrieren, da dies die natürliche Art widerspiegeln könnte, wie die Grippe Menschen infiziert und unser Wissen über die Übertragung der Influenza verbessern könnte.

Studienmethoden

Für diese Forschung haben wir Daten aus drei verschiedenen Studien verwendet. Die ersten beiden umfassten überwachte Freiwillige, von denen einige absichtlich infiziert wurden, während die dritte nicht infizierte Personen verfolgte, um Informationen über Atemwegsinfektionen über ein Jahr zu sammeln.

EMIT-1 Experimentelle Studie

In dieser Studie wurden Freiwillige absichtlich mit einem bestimmten Grippevirus-Stamm infiziert. Nach der Infektion wurden sie mit gesunden Personen gepaart, um Interaktionen zu beobachten. Nur die infizierten Personen, die als Gruppe A klassifiziert wurden, wurden in diese Studie aufgenommen.

EMIT-1 Campus Studie

Diese Studie wurde an einer Universität durchgeführt und umfasste die Rekrutierung von Personen, die Symptome akuter Atemwegsinfektionen zeigten. Teilnehmer, die positiv auf die Grippe getestet wurden, wurden in die Analyse einbezogen. Diese Gruppe repräsentiert Personen mit schwereren Symptomen, die als Gruppe C klassifiziert wurden.

Prometheus Studie

In dieser Studie wurden Universitätsstudenten und Mitarbeiter rekrutiert, um über mehrere akademische Jahre Atemwegsinfektionen zu überwachen. Teilnehmer wurden eingeladen, ihre Symptome zu teilen, und diejenigen, die positiv auf die Grippe getestet wurden, wurden in die Forschung einbezogen. Diese Gruppe wurde in zwei Kategorien aufgeteilt, basierend auf der Schwere der Symptome, wobei eine mildere und die andere schwerere Fälle repräsentierte.

Probenentnahme

Die Teilnehmer gaben Proben ihres Atems ab, während sie husteten und normal atmeten. Diese Proben wurden nach Grösse kategorisiert, was es den Forschern ermöglichte, die Viruslast in feinen und groben Aerosolen zu messen.

Statistische Analyse

Deskriptive und vergleichende Analysen wurden durchgeführt, um Unterschiede zwischen den Gruppen zu bewerten. Verschiedene Tests wurden verwendet, um sowohl kontinuierliche als auch kategoriale Daten zu analysieren. Insgesamt zielte die Studie darauf ab, Muster in der Virusauscheidung und die Beziehung zwischen Symptomen und Viruslasten in verschiedenen Gruppen aufzudecken.

Bedeutung der Ergebnisse

Diese Studie beleuchtet, wie unterschiedliche Arten von Influenza-Infektionen zu Variationen in der Menge des Virus führen können, das eine Person abgibt. Durch die Untersuchung von natürlich auftretenden Infektionen zusammen mit denen, die experimentell induziert wurden, können Forscher besser verstehen, wie sich die Grippe ausbreitet, und möglicherweise Wege finden, um öffentliche Gesundheitsinterventionen zu verbessern, um schutzbedürftige Bevölkerungsgruppen effektiver zu schützen.

Originalquelle

Titel: Influenza A (H3) viral aerosol shedding in nasally inoculated and naturally infected cases

Zusammenfassung: Nasally inoculated influenza cases reported milder symptoms and shed lower viral RNA load in exhaled breath aerosols (EBA) than people with classic influenza-like illness including fever, in a previous study. Whether nasally inoculated influenza is representative of mild natural influenza infection, the majority of natural infections, is unknown. Here, we extend our previous analyses to include a broader range of community-acquired influenza cases. Previously, we reported on two groups: (A) volunteers intranasally inoculated with a dose of 5.5 log10TCID50 of influenza A/Wisconsin/67/2005 (H3N2) and (B) cases with cough and sore throat plus fever or a positive rapid antigen test recruited on a college campus in the same year (2013). Here we added two additional groups from a later study: (C) cases from a 2017-2019 surveillance cohort of college dormitory residents and their contacts, and (D) cases recruited from a university health center in 2019. All cases had an influenza A(H3) infection. Using a Gesundheit-II sampler, we collected 30-minute EBA samples. Community-acquired cases from the surveillance cohort (C) shed more EBA viral RNA and were more symptomatic than the nasally inoculated cases (A) but shed less viral RNA than the natural cases that were selected for symptoms (B) in 2013, but not (D) recruited in 2019. Despite sharing a similar symptomatic profile with the 2013 selected natural cases (B), the 2019 community-acquired cases (D) recruited post-infection showed a lower fine aerosol viral RNA load. Nasal inoculation of influenza virus did not reproduce EBA viral RNA shedding or symptoms observed in mild natural infection. Circulating strains of influenza A(H3) may differ, year-to-year in the extent to which symptomatic cases shed virus into fine aerosols. New models, including possibly aerosol inoculation, are needed to study viral aerosol shedding from the human respiratory tract. Author SummaryIn this study, we compared influenza A (H3) viral aerosol shedding in the exhaled breath of four different groups of influenza cases: (A) volunteers given the influenza virus intranasally, naturally infected (B) college community members with classic influenza-like illness including fever recruited in 2013, (C) dormitory residents undergoing active surveillance, and (D) patients from a university health center recruited in 2019. We found that mild symptomatic cases among healthy college students (C) released more viral RNA in their exhaled breath than those nasally inoculated with influenza virus (A). We also observed that more symptomatic and medically attended cases from different flu seasons (B and D), although reporting similar symptom severity, shed different levels of viral RNA in their exhaled breath. Our findings indicate that influenza viral aerosol shedding varies from season to season. Most volunteers nasally inoculated at a high virus dose did not shed detectable viral RNA in their exhaled breath or show symptoms, suggesting that nasal inoculation may not accurately mimic natural infection. Our results highlight the need for improved models to study the spread of influenza virus in aerosol forms.

Autoren: Jianyu Lai, P. J. Bueno de Mesquita, F. Hong, T. Ma, B. J. Cowling, D. K. Milton

Letzte Aktualisierung: 2024-09-13 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.09.24313370

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.09.09.24313370.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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