Influenza Canina: Una Preoccupazione Continua
Capire la diffusione e l'impatto dell'H3N2 nei cani.
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Indice
I virus dell'influenza A (IAV) sono virus che infettano una vasta gamma di animali, tra cui uccelli e mammiferi. Questi virus possono passare da un tipo di animale all'altro, causando epidemie. I cani sono tra i mammiferi che possono contrarre questi virus, in particolare dagli uccelli.
L'IAV appartiene a una famiglia di virus conosciuta come Orthomyxoviridae. Hanno uno strato esterno speciale e il loro materiale genetico è organizzato in otto segmenti diversi. Questi segmenti aiutano il virus a replicarsi e diffondersi. L'IAV può adattarsi a diversi ospiti, il che consente di causare malattie in vari animali, compresi gli esseri umani e gli animali domestici come maiali e cavalli.
Il virus dell'influenza canina (CIV) è una forma di IAV che colpisce principalmente i cani. È stato notato per la prima volta alla fine degli anni '90 quando un virus proveniente dai cavalli è passato ai cani. La prima epidemia significativa di questo virus nei cani negli Stati Uniti è stata identificata nel 2004. Il virus si è diffuso rapidamente tra i rifugi per cani e i canili, in particolare nelle aree metropolitane, ma di solito non restava a lungo in un'area.
Emergere del virus dell'influenza canina
Il ceppo H3N8 del CIV, derivato da un virus dell'influenza equina, è stato il primo a comparire nei cani. Ha iniziato a circolare negli Stati Uniti intorno al 2004 e ha causato epidemie tra i cani per diversi anni. Tuttavia, la struttura della popolazione di cani negli Stati Uniti, che include molti gruppi più piccoli che vivono in famiglie, ha reso meno probabile che questo ceppo diventasse un problema a lungo termine.
Un secondo ceppo, H3N2, ha iniziato a colpire i cani intorno al 2004 in alcune parti dell'Asia, in particolare in Cina e Corea. Questo ceppo è eventualmente arrivato negli Stati Uniti nel 2015, portando a epidemie in posti come Chicago e poi diffondendosi in vari stati.
Negli ultimi anni, ci sono state continue epidemie di H3N2 in Nord America, influenzate dalla sua circolazione nei paesi asiatici. Man mano che queste epidemie si verificavano, è diventato chiaro che H3N2 non era solo una singola linea, ma includeva più varianti genetiche che si diffondevano in modo indipendente.
Come si diffonde il virus
Il modo in cui H3N2 si diffonde tra i cani presenta sfide particolari. Sebbene i cani possano facilmente trasmettere il virus l'uno all'altro, fattori come le popolazioni densamente popolate nei rifugi o nei canili consentono una rapida diffusione durante un'epidemia. Dopo un po', le epidemie di solito si placano poiché i cani sviluppano immunità o muoiono, limitando ulteriore diffusione della malattia.
In aree densamente popolate, un numero riproduttivo efficace (R) superiore a uno indica che il virus si sta diffondendo. Al contrario, quando R scende sotto uno, il virus fatica a continuare a diffondersi. Le variazioni in questi numeri si verificano in base all'area e alla dinamica dei gruppi ospiti.
Durante il periodo dal tardo 2019 al 2020, ci sono state poche segnalazioni di H3N2 in Nord America o Asia. Tuttavia, all'inizio del 2021, sono emerse nuove epidemie negli Stati Uniti.
Fattori che influenzano l'emergere del virus
Le strutture delle popolazioni ospiti giocano un ruolo significativo in come i virus come H3N2 emergono e si diffondono. In ambienti dove grandi gruppi di cani vivono vicini, come nei canili, il virus può circolare efficacemente. Al contrario, i cani che vivono in case private possono avere meno opportunità di trasmissione.
Inoltre, le caratteristiche del virus stesso influenzano la trasmissione. Alcune varianti si adattano per diffondersi più efficacemente in certe popolazioni canine, mentre altri ceppi potrebbero non essere altrettanto capaci di circolare a lungo termine. L'equilibrio tra epidemie e il naturale declino del virus è riflesso nei dati di test raccolti da vari stati negli ultimi anni.
Analisi filogenetica del CIV H3N2
L'analisi filogenetica, che esamina le relazioni genetiche tra i campioni di virus, ha mostrato linee distinte di H3N2 in circolazione sia in Asia che in Nord America. Comprendere queste linee aiuta i ricercatori a tracciare il movimento e le origini del virus.
In Nord America, i dati indicano che H3N2 è stato introdotto dall'Asia attraverso più contatti. L'analisi ha rivelato connessioni tra i ceppi nordamericani e quelli in circolazione in Asia. La diversità genetica di H3N2 indica che non è un singolo ceppo, ma una rete di variazioni correlate.
Evoluzione del CIV H3N2
Man mano che H3N2 continua a circolare tra i cani, ha subito cambiamenti genetici notevoli. Questi cambiamenti derivano dalle pressioni della selezione naturale mentre il virus si adatta ai suoi ospiti canini. Le mutazioni che si verificano possono migliorare la capacità del virus di replicarsi e diffondersi tra i cani.
Ad esempio, alcune mutazioni osservate nel genoma di H3N2 sono associate al legame con i recettori, che è importante per il virus per attaccarsi e entrare nelle cellule ospiti. Altre mutazioni possono influenzare come il virus interagisce con il sistema immunitario dei cani, influenzando potenzialmente quanto bene il virus possa eludere le difese.
Recenti epidemie e il loro impatto
Dal 2021 in poi, la frequenza e l'intensità delle epidemie di H3N2 negli Stati Uniti sono variate. Sono state registrate diverse epidemie significative, in particolare in aree densamente popolate come Los Angeles, Texas e Nevada.
Nel 2021, si è verificata un'epidemia significativa a Los Angeles, seguita da un'altra ondata in Texas nel 2022. Queste epidemie sono state caratterizzate da una rapida trasmissione tra i cani, alimentata da un alto tasso di contatto nei rifugi e in ambienti simili.
I dati diagnostici raccolti durante queste epidemie hanno aiutato a confermare la diffusione del virus e fornire approfondimenti sulle sue dinamiche di trasmissione. Queste informazioni sono fondamentali per comprendere come intervenire efficacemente per controllare future epidemie.
Movimento di H3N2 tra le regioni
La ricerca indica che ci sono state più introduzioni di H3N2 dall'Asia in Nord America. L'analisi suggerisce che il tasso di trasferimento del virus è maggiore dall'Asia alla Nord America che nel senso opposto. Questo riflette la popolazione più significativa di cani in Asia che può fungere da riserva per il virus.
Comprendere questi schemi di movimento arricchisce la conoscenza su come H3N2 può mantenersi in nuove regioni e influenzare le epidemie attraverso le geografie.
Conclusione
La storia del virus dell'influenza canina H3N2 dimostra come i virus possano emergere e adattarsi a nuovi ospiti. Negli ultimi due decenni, H3N2 ha mostrato la sua capacità di circolare e causare epidemie nei cani, spostandosi avanti e indietro tra Asia e Nord America.
Sebbene queste epidemie abbiano spesso una natura di breve durata a causa dell'immunità dell'ospite e di altri fattori ecologici, il potenziale del virus di diventare una preoccupazione significativa per la salute pubblica rimane. Monitoraggio, test e strategie di intervento sono cruciali per gestire i rischi posti da H3N2 e prevenire l'insorgere di nuove epidemie.
L'evoluzione continua di H3N2 evidenzia l'equilibrio delicato tra l'adattamento virale e le strutture delle popolazioni canine. Man mano che i ricercatori continuano a studiare questo virus, le intuizioni ottenute saranno vitali per proteggere la salute sia dei cani che degli esseri umani in futuro.
Titolo: The Evolution and Epidemiology of H3N2 Canine Influenza Virus After 20 Years in Dogs
Estratto: The H3N2 canine influenza virus (CIV) emerged from an avian reservoir in Asia around 2004. As the virus has now been circulating entirely among dogs for 20 years, we here update our understanding of the evolution of virus in its new host. As a host-switched virus, H3N2 CIV will also reveal any host-adaptive changes arising during thousands of infections within its new host, and our analysis showed that the virus has evolved at a constant rate. CIV was first introduced into North America in 2015 from Korea, and we specifically examined the epidemiology of the virus among dogs in North America since then, including local outbreaks, regional die-outs, and repeated reintroduction from Asia. The H3N2 CIV now appears endemic only in China after dying out in South Korea around 2017. Virus lineages circulating in China appear to have seeded the most recent US outbreaks - with 2 or 3 introductions into North America during the past 3 years. Combining clinical reports, diagnostic testing data, and analysis of viral genomes we show that the virus spreads rapidly among dogs in kennels and shelters in different regions - likely dying out locally after all those animals become infected and immune. The overall epidemic therefore requires longer-distance dispersal of virus to initiate outbreaks in new locations. Patterns of spread in the USA may select viruses most adapted to those dense populations, which may lack the properties required for efficient long-distance transfers to other dog populations that would keep the virus in prolonged circulation. IMPORTANCEViruses occasionally jump into new hosts to cause epidemics and may spread widely due to movement of humans or animals, or their viruses, with profound consequences for global health. The emergence and epidemiology of new epidemic viruses in companion animals provides a model for understanding disease dynamics and evolution. The H3N2 canine influenza virus arose from an avian virus, and infected dogs provide many opportunities for human exposure. H3N2 CIV transmission is dominated by fast-moving outbreaks within dense populations in animal shelters or kennels, while sustaining the epidemic likely requires movement of virus to more distant dog populations. Viral spread within North Americahas only been sustained for a few years at a time after which the virus dies out. The epidemiological and evolutionary dynamics of this virus in this structured host population shows how an acute respiratory pathogen can emerge and spread in a new host and population.
Autori: Brian R Wasik, L. Damodaran, M. A. Maltepes, I. E. Voorhees, C. M. Leutenegger, S. Newbury, L. H. Moncla, B. D. Dalziel, L. B. Goodman, C. R. Parrish
Ultimo aggiornamento: 2024-07-19 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604289
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.19.604289.full.pdf
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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