Vogelgrippe-Stamm betrifft Milchkühe in Texas
H5N1-Vogelgrippe bei Milchkühen entdeckt, beeinträchtigt die Milchproduktion und -qualität.
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Inhaltsverzeichnis
- Symptome bei betroffenen Kühen
- Frühere Berichte über Vogelgrippe bei Rindern
- Ziele der Studie
- Methoden der Studie
- Virusanalyse
- Infektionsverfahren bei Kühen
- Kalbinjektion
- Gesundheitsüberwachung und Probenahme
- Pathologische Bewertung
- Viruserkennung in Proben
- Antikörperantwort-Test
- Ergebnisse von infizierten Kühen
- Auswirkungen der Ergebnisse
- Schlussfolgerungen aus der Studie
- Empfehlungen für Vorsichtsmassnahmen auf Milchfarmen
- Originalquelle
- Referenz Links
Im Jahr 2021 verbreitete sich eine ernste Form der Vogelgrippe, bekannt als H5N1, in vielen Teilen der Welt, auch in den USA. Dieser Stamm, der bei Gänsen gefunden wurde, sorgte für Krankheiten bei Wildvögeln und Tieren. Das führte dazu, dass viele Vögel und einige Säugetiere starben. Auch Geflügelfarmen mit Hühnern und Enten hatten Ausbrüche, was zur massenhaften Tötung infizierter Tiere führte, um die Verbreitung des Virus zu stoppen.
Im März 2024 bestätigten Ermittler, dass das Virus Milchkühe in Texas betroffen hatte, sie krank machte und die Milchproduktion reduzierte. Aufgrund von Berichten über Milchverluste in mehreren Bundesstaaten wurde eine mehrstaatliche Untersuchung eingeleitet. Bis Juli 2024 wurden 146 Fälle dieser Vogelgrippe in 12 Bundesstaaten registriert, mit Symptomen bei Kühen, darunter plötzlicher Rückgang der Milchmenge und Veränderungen im Aussehen der Milch selbst.
Symptome bei betroffenen Kühen
Kühe, die Anzeichen einer Infektion zeigten, hatten oft einen verminderten Appetit und niedrigere Milchproduktion. Die produzierte Milch sah sichtbar anders aus, wurde dick und gelb mit Flecken oder Klumpen. Tests an der Milch zeigten das Vorhandensein des Virus. Neben Kühen wurden auch einige Hauskatzen, die mit den Milchfarmen in Verbindung standen, krank und positiv auf dasselbe Vogelgrippevirus getestet.
Forscher fanden heraus, dass das Virus wahrscheinlich von Vögeln auf Kühe übertragen wurde, hauptsächlich durch die Bewegung von Milchkühen, die keine Symptome zeigten. Auch wenn ein paar Menschen mit diesem Stamm infiziert wurden, waren die meisten Fälle mild. Die gleichzeitige Infektion von Säugetieren und Vögeln sorgte für Sorgen über das Potenzial des Virus, sich anzupassen und zu schwereren Infektionen bei Menschen zu führen.
Frühere Berichte über Vogelgrippe bei Rindern
Obwohl einige frühere Berichte zeigten, dass saisonale Grippe bei Kühen gefunden wurde und mit Milchproduktionsverlusten in Verbindung stand, markierten die Fälle in Texas das erste Mal, dass diese spezifische Vogelgrippe Mastitis, eine Infektion der Milchdrüse, bei Milchkühen verursachte. Die Forscher waren unsicher, wie die Kühe infiziert wurden und wie sich das Virus zwischen ihnen verbreitete.
Ziele der Studie
Ziel dieser Studie war es zu bestimmen, wie die Vogelgrippe Milchkühe beeinflusste, indem sie absichtlich durch zwei Methoden infiziert wurden. Das Ziel war zu verstehen, wie sich die Krankheit verbreitet und welche Auswirkungen sie auf die Kühe und ihre Milch hat.
Methoden der Studie
Virusanalyse
Wissenschaftler untersuchten den H5N1-Stamm, der in dieser Studie verwendet wurde, und verglichen ihn mit anderen verwandten Stämmen. Sie sammelten Proben von betroffenen Kühen, amplifizierten das RNA des Virus und erstellten Bibliotheken für Tests. Sie bauten genetische Bäume, um zu verstehen, wie dieser spezifische Stamm im Vergleich zu anderen Stämmen aus derselben Gruppe war.
Infektionsverfahren bei Kühen
Das Team brachte zwei Milchkühe in einen speziellen Laborbereich, der für den Umgang mit ansteckenden Krankheiten ausgelegt war. Sie akklimatisierten die Kühe und infizierten sie dann über die Zitzen. Sie injizierten eine bestimmte Menge des Virus in zwei Viertel der Kuh und überwachten danach ihre Gesundheit.
Kalbinjektion
In einem separaten Verfahren infizierten Forscher fünf einjährige Färsen mit einer anderen Methode. Sie gaben das Virus in aerosolartiger Form, damit es eingeatmet werden konnte. Die Kälber wurden ebenfalls auf Anzeichen von Krankheit überwacht.
Gesundheitsüberwachung und Probenahme
Kühe wurden genau auf Veränderungen im Verhalten und der Gesundheit beobachtet. Forscher zeichneten täglich Temperaturen, Futteraufnahme und Milchproduktion auf. Ausserdem sammelten sie über mehrere Tage verschiedene Proben von den Kühen und Kälbern, um auf das Virus zu testen.
Pathologische Bewertung
Nachdem die Studie abgeschlossen war, wurden alle Tiere auf humane Weise euthanasiert, um gründlich untersucht zu werden. Die Forscher überprüften alle Organe auf Anzeichen von Infektionen oder Schäden durch das Virus. Besonders schauten sie sich die Lungen, Milchdrüsen und Lymphknoten an.
Viruserkennung in Proben
Proben von den Kühen zeigten das Vorhandensein des Virus, insbesondere in der Milch, was darauf hindeutete, dass es aktiv replizierte. Einige Nasen- und Blutproben testeten ebenfalls positiv, während Stuhlproben negativ waren.
Antikörperantwort-Test
Bei Tests zeigten die Milchkühe eine positive Reaktion auf Antikörper, die als Folge der Infektion produziert wurden, was bestätigte, dass sie tatsächlich infiziert waren. Diese Reaktion wurde über verschiedene Methoden während der Studienzeit aufgezeichnet.
Ergebnisse von infizierten Kühen
Milchkühe, die durch Injektion infiziert wurden, zeigten deutliche Anzeichen von Mastitis. Das Aussehen der Milch änderte sich erheblich, sie wurde dicker und dunkler, mit dem Vorhandensein von Klumpen. Diese Veränderung der Milchqualität wurde mehrere Tage nach der Infektion beobachtet und hielt etwa zwei Wochen an.
Nach dem anfänglichen Rückgang der Milchproduktion zeigten die Kühe einige Anzeichen von Genesung, aber die Viruserkennung setzte sich in ihrer Milch über mehrere Wochen fort. Auffällig war, dass die allgemeine Gesundheit der Kühe abnahm, mit sichtlicher Lethargie, schlechter Futteraufnahme und Verdauungsproblemen.
Auswirkungen der Ergebnisse
Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Vogelgrippe erhebliche Auswirkungen auf Milchfarmen haben könnte, durch reduzierte Milchqualität und -produktion. Auch wenn die Kühe schliesslich einige Anzeichen von Genesung zeigten, bleiben die langfristigen Auswirkungen der Infektion, insbesondere möglicher Schäden an den Milchdrüsen und wie dies die zukünftige Milchproduktion beeinflussen könnte, ungewiss.
Forscher bemerkten, dass die Verbindung zwischen infizierten Kühen und den Gesamtveränderungen in der Milchproduktion und -qualität darauf hindeutete, dass die Milchdrüse eine entscheidende Rolle bei der Virusübertragung spielen könnte.
Schlussfolgerungen aus der Studie
Die Forschung hob die neue Bedrohung des H5N1-Vogelgrippe-Stamms bei Rindern hervor und weckte Bedenken, wie er auf andere Säugetiere, einschliesslich Haustiere und sogar Menschen, übergreifen könnte. Während die unmittelbaren Auswirkungen bei Menschen relativ mild waren, wurde betont, wie wichtig die kontinuierliche Überwachung aufgrund des Anpassungspotenzials des Virus ist.
Empfehlungen für Vorsichtsmassnahmen auf Milchfarmen
Milchfarmen, die mit Infektionen konfrontiert sind, müssen strenge Massnahmen ergreifen, um die Verbreitung des Virus zu kontrollieren. Dazu gehört eine sorgfältige Überwachung der Herden-Gesundheit, der richtige Umgang mit infizierten Kühen und dass keine unbehandelten Milchprodukte von betroffenen Kühen an andere Tiere gefüttert werden. Die Studie bestätigte, dass Pasteurisierung das Virus effektiv inaktiviert und die Sicherheit für Verbraucherprodukte gewährleistet.
Weitere Forschung ist nötig, um die langfristigen Auswirkungen der Infektion auf die Milchproduktion zu untersuchen und mögliche Impfoptionen zu erkunden, um sowohl Nutztiere als auch Landwirte vor dieser aufkommenden Bedrohung zu schützen. Die Bedeutung der Entwicklung zuverlässiger experimenteller Modelle zur Untersuchung solcher Infektionen kann nicht genug betont werden, da sie die Grundlage für zukünftige Präventionsmassnahmen und Behandlungen bildet.
Titel: Experimental reproduction of viral replication and disease in dairy calves and lactating cows inoculated with highly pathogenic avian influenza H5N1 clade 2.3.4.4b
Zusammenfassung: Highly pathogenic avian influenza (HPAI) H5N1 of the hemagglutinin clade 2.3.4.4b was detected in the United States in late 2021 and continues to circulate in all four North American flyways to date. In addition to impacting poultry, these HPAI viruses caused mortality events in wild bird species and wild mammals. Transmission in multiple host species raises the concern for mammalian adaptation. On March 25, 2024, HPAI H5N1 clade 2.3.4.4b was confirmed in a dairy cow in Texas in response to a multi-state investigation into milk production losses. Over one hundred positive herds were rapidly identified in Texas and eleven other U.S. states. The case description included reduced feed intake and rumen motility in lactating cows, decreased milk production, and thick yellow milk. The diagnostic investigation revealed detections of viral RNA in milk and mammary tissue with alveolar epithelial degeneration and necrosis, and positive immunoreactivity of glandular epithelium by immunohistochemistry. A single transmission event, likely from avian species to dairy cattle, followed by limited local transmission preceded the onward lateral transmission of H5N1 clade 2.3.4.4b genotype B3.13. We sought to experimentally reproduce infection with genotype B3.13 in Holstein yearling heifers and lactating cows. The heifers were inoculated by an aerosol respiratory route and the cows by an intramammary route. Clinical disease was mild in the heifers, but infection was confirmed by virus detection, lesions, and seroconversion. Clinical disease in lactating cows included decreased rumen motility, changes to milk appearance, and production losses consistent with field reports of viral mastitis. Infection was confirmed by high levels of viral RNA detected in milk, virus isolation, lesions in mammary tissue, and seroconversion. This study provides the foundation to investigate additional routes of infection, transmission, and intervention strategies.
Autoren: Amy L. Baker, B. Arruda, M. V. Palmer, P. Boggiatto, K. Sarlo Davila, A. Buckley, G. Ciacci Zanella, C. A. Snyder, T. K. Anderson, C. Hutter, T.-Q. Nguyen, A. Markin, K. Lantz, E. A. Posey, M. K. Torchetti, S. Robbe-Austerman, D. R. Magstadt, P. J. Gorden
Letzte Aktualisierung: 2024-07-13 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.12.603337
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.12.603337.full.pdf
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