テキサスの乳牛に鳥インフルエンザ株が影響中
H5N1鳥インフルエンザが乳牛に見つかって、牛乳の生産と質に影響出てるんだ。
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目次
2021年に、H5N1として知られる深刻な鳥インフルエンザがアメリカを含む世界の多くの地域に広がった。この株はガチョウに見られ、野生の鳥や動物に病気を引き起こした。その結果、多くの鳥や一部の哺乳類が死んだ。鶏とアヒルのある農場もアウトブレイクに直面し、ウイルスの拡散を防ぐために感染した動物を大規模に処分することになった。
2024年3月までに、調査員はテキサス州の乳牛にウイルスが影響を与え、病気になり、乳の生産量が減少したことを確認した。複数州にわたる調査が開始され、いくつかの州で乳の損失が報告された。2024年7月時点で、この鳥インフルエンザの146件のケースが12州で記録され、乳牛には急激な乳の生産量の減少や乳の外観の変化が見られた。
感染した牛の症状
感染の兆候を示す牛は、食欲が減り、乳の生産量が低下することが多かった。生産された乳は目に見えて異なり、濃くて黄色で、斑点や塊が混ざっていた。乳の検査ではウイルスの存在が確認された。牛に加えて、乳牛農場に関連する一部の飼い猫も病気になり、同じ鳥インフルエンザウイルスの陽性反応が出た。
研究者たちは、このウイルスが主に乳牛の移動を通じて鳥から牛に広がった可能性が高いと考えている。病気の兆候を示さない乳牛もいたため、数人がこの株に感染したが、ほとんどの症例は軽度だった。哺乳類と鳥の二重感染は、ウイルスが適応し、人間により重篤な感染を引き起こす可能性についての懸念を引き起こした。
牛における鳥インフルエンザの過去の報告
以前の報告では、季節性インフルエンザが牛に見られ、乳の生産損失と関連していることが示されたが、テキサス州のケースは、この特定の鳥インフルエンザが乳牛において乳腺炎(乳腺感染)を引き起こした初めてのケースとなった。研究者たちは、牛がどのように感染したのか、ウイルスがどのように広がったのか不明だった。
研究の目的
この研究の目的は、鳥インフルエンザが乳牛にどのように影響を与えるかを調べることだった。意図的に2つの方法で感染させて、病気の広がりや牛とその乳への影響を理解しようとした。
研究で使用された方法
ウイルス分析
科学者たちは、この研究で使用されたH5N1株を調べ、他の関連株と比較した。影響を受けた牛からサンプルを収集し、ウイルスのRNAを増幅させ、テスト用のライブラリを生成した。遺伝子の系統樹を構築して、この特定の株が同じグループの他の株とどのように比較されるかを理解した。
牛の感染手続き
チームは、感染症を扱うために設計された特別なラボ区域に2頭の乳牛を移動させた。牛を順応させた後、乳腺を通じて感染させた。牛の4つの区画に特定の量のウイルスを注入し、その後の健康状態を監視した。
子牛の接種
別の手続きでは、研究者たちは5頭の1歳の雌牛の子牛を別の方法で感染させた。ウイルスをエアロゾルの形で提供し、吸入させた。子牛も病気の兆候がないか監視された。
健康のモニタリングとサンプル収集
牛は行動や健康の変化を注意深く観察された。研究者たちは毎日、体温、餌の摂取量、乳の生産量を記録した。また、数日間にわたり牛や子牛からウイルス検査のためのさまざまなサンプルを収集した。
病理学的評価
研究が終了した後、全ての動物は徹底的な検査のために人道的に安楽死させられた。研究者たちは、ウイルスによって引き起こされた感染や損傷の兆候があるかどうか、全ての臓器をチェックした。特に肺、乳腺、リンパ節に注目した。
サンプル中のウイルス検出
牛のサンプルには、特に乳にウイルスの存在が示されており、ウイルスが活発に複製されていることを示していた。一部の鼻や血液サンプルも陽性反応を示したが、糞便スワブは陽性ではなかった。
抗体反応検査
検査の結果、乳牛は感染の結果として生成された抗体への明確な反応を示し、確実に感染していたことが確認された。この反応は、研究期間中のさまざまな方法で記録された。
感染した牛からの結果
注射で感染した乳牛は、明らかに乳腺炎の症状を示した。乳の外観は大幅に変わり、濃くて暗く、塊が見られた。この乳の質の変化は感染後数日で観察され、約2週間続いた。
乳の生産量が最初に減少した後、牛には回復の兆しが見られたが、乳の中でのウイルス検出は数週間続いた。特に、牛の全体的な健康状態は悪化し、疲労感や食欲不振、消化不良が観察された。
発見の影響
この発見は、鳥インフルエンザが乳の質と生産に大きな影響を与える可能性があることを示している。牛は最終的に回復の兆しを見せたが、乳腺への潜在的な損傷やそれが将来の乳の生産にどう影響するかは不明のままだ。
研究者たちは、感染した牛と乳の生産や質の変化との関連性から、乳腺がウイルスの伝播に重要な役割を果たす可能性があると指摘した。
研究から導かれた結論
この研究は、牛におけるH5N1鳥インフルエンザ株の新たな脅威を強調し、それがペットや人間を含む他の哺乳類にどのように感染するかについての懸念を引き起こした。人間に対する即時の影響は比較的軽度であったが、ウイルスの適応の可能性に鑑みて、引き続き監視が強調された。
乳牛農場に対する推奨事項
感染が見られる乳牛農場は、ウイルスの拡散を抑えるために厳格な措置を講じる必要がある。これには、家畜の健康を注意深く監視し、感染した牛を適切に扱い、影響を受けた牛から未処理の乳を他の動物に与えないことが含まれる。この研究は、パスチャライゼーションがウイルスを効果的に不活化し、消費者製品の安全性を確保することを確認した。
感染が乳の生産に与える長期的な影響を調査し、家畜や農場労働者をこの新たな脅威から守るためのワクチンオプションを探るためのさらなる研究が必要である。このような感染を研究するための信頼性のある実験モデルの開発の重要性は過小評価できず、将来の予防策や治療法の基盤を築くものである。
タイトル: 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
概要: 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.
著者: 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
最終更新: 2024-07-13 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.12.603337
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.12.603337.full.pdf
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変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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