De uitbraak van de vogelgriep bij koeien is de nieuwste vogelgriepcurve

TVandaag is het zeven jaar geleden dat een driejarige jongen in Hong Kong keelpijn kreeg, koorts kreeg en begon te hoesten. Zes dagen later werd hij in het ziekenhuis opgenomen; zes dagen daarna stierf hij aan acute ademnood veroorzaakt door virale longontsteking. Uit tests bleek dat de peuter, die contact had gehad met zieke kippen voordat hij ziek werd, besmet was met de vogelgriep H5N1.

Zijn dood was de eerste die werd toegeschreven aan een vogelgriepvirus, en sindsdien zijn tientallen jonge kinderen in een aantal landen gestorven aan dit virus, H5N1. In de weken na de dood van de jongen liepen zeventien andere kinderen in Hong Kong het virus op en stierven er nog vijf. Het was een tragedie – en een diepe schok voor de wetenschappers die griep bestudeerden.

Tot 1997 dacht men dat vogelgriepvirussen niet vaak mensen infecteerden, en als ze dat wel deden, veroorzaakten ze hoogstens een buitengewoon milde ziekte. Dat was wat er toen werd gezien wetenschappers hebben op experimentele wijze menselijke vrijwilligers geïnfecteerd met drie verschillende vogelgriepvirussen – niet H5N1 – ongeveer 35 jaar geleden.

De uitbraak in Hong Kong was de eerste keer dat het H5N1-virus voor het onverwachte zorgde, door de leerboeken te herschrijven waarin soms met overmoedigheid werd vermeld wat de talloze versies van influenza A-virussen die bij wilde vogels en andere soorten worden aangetroffen, wel en niet konden doen. Maar het zou niet de laatste keer zijn. In de bijna dertig jaar daarna hebben griepwetenschappers dit virus met zowel waakzaamheid als angst in de gaten gehouden. Ze hebben keer op keer gezien hoe het dogma’s tartte en door harde ervaringen leerden dat het een vijand is die niet onderschat mag worden.

De meeste wetenschappers met wie STAT heeft gesproken sinds de H5N1-uitbraak bij rundvee in de Verenigde Staten werd bevestigd, zijn onzeker over het idee dat het virus zich verspreidt onder zoogdieren waarmee mensen nauw contact hebben. “Dat is een heel ander verhaal”, zegt Malik Peiris, voorzitter van de afdeling virologie aan de School of Public Health van de Universiteit van Hong Kong. “Dat was in Azië al die tijd niet gebeurd.”

Nancy Cox, jarenlang hoofd van de griepafdeling van de Centers for Disease Control and Prevention, zei dat deze specifieke afstammingslijn van H5N1, een afstammeling van een virus dat in 1996 voor het eerst werd opgemerkt bij een gans in de Chinese provincie Guangdong, anders is dan elke andere griepfamilie. virussen herinnert ze zich.

“Het lijkt erop dat deze virussen een soort ‘speciale saus’ moeten hebben die hen in staat heeft gesteld manieren te vinden om zich voortdurend te verspreiden, te evolueren en steeds ernstiger problemen te veroorzaken bij zowel wilde dieren als gedomesticeerde dieren,” zegt Cox. met pensioen, vertelde STAT in een e-mail. “Er is een element van onverwachte robuustheid en maakbaarheid dat zelfs doorgewinterde griepwaarnemers heeft verrast.”

Eén van die waarnemers is Peiris, die H5N1 nauwlettend in de gaten houdt sinds het eerste bekende uitstapje naar mensen. Een paar jaar later, in december 2002, was hij van plan om met Kerstmis naar huis te reizen in Sri Lanka, zoals elk jaar. Dan wilde watervogels – eenden, zilverreigers, reigers en dergelijke – begon te sterven in twee watervogelreservaten in de stad. De oorzaak: H5N1.

Ook dat was opzienbarend. Slechts één keer eerder, in 1961, was waargenomen dat wilde vogels ernstig ziek werden door vogelgriepvirussen. En men dacht dat eenden, de natuurlijke gastheren van vogelgriepvirussen, min of meer ongevoelig waren voor door hen veroorzaakte ziekten, zei Thijs Kuiken, een patholoog op de afdeling virowetenschappen van het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam, Nederland.

Griepvirussen tasten de luchtwegen van eenden en andere wilde watervogels niet aan, zoals bij mensen. Bij deze vogels infecteren de virussen cellen in de darmen, passeren ze voordat ze via hun uitwerpselen worden uitgescheiden. De vogels worden niet zichtbaar ziek, aldus de schoolboeken. Tot ze dat deden.

“Al deze soorten vielen dood omver,” zei Peiris in een recent interview. “Ik heb Kerstmis gemist. … Ik verbleef in Hong Kong en was vogels aan het uitvegen.”

Autopsie – de naam voor een autopsie op dieren – toonde een verrassend patroon van verspreide ziekten aan, atypisch voor eerdere observaties van de vogelgriep, en dramatisch verschillend van wat wordt gezien bij menselijke griepinfecties. Deze ongewone bevinding van het vermogen van H5N1 om zich buiten de longen te verspreiden, naar organen als de lever en de hersenen, is de afgelopen jaren keer op keer waargenomen – in laboratoriumstudies van Kuiken uitgevoerd bij katten en necropsieën van vossen, stinkdieren, nertsenen andere zoogdieren waarvan is vastgesteld dat ze zijn gestorven aan een H5N1-infectie. Het werd ook gerapporteerd in een menselijk geval, een jongen uit Vietnam die in 2004 stierf.

In het voorjaar van 2005 vond het fenomeen dat Peiris hielp registreren in de parken van Hong Kong, op veel grotere schaal plaats in een trekvogelreservaat in West-China, bekend als het Qinghai-meer. Tussen april en juni van dat jaar was dat het geval een grootschalige uitsterving van wilde vogels daar, opnieuw herleid tot H5N1.

Een beetje vogelgriepachtergrond is hier nuttig. Twee groepen vogelgriepvirussen – die met H5- of H7-hemagglutinine-eiwitten aan de buitenkant – kunnen overgaan van een lage pathogeniteit naar een hoge pathogeenheid wanneer de virussen zich verspreiden onder gedomesticeerd pluimvee. (De term hoogpathogene vogelgriep, HPAI, verwijst naar hoe het virus zich gedraagt ​​bij pluimvee.) Het zien van hoogpathogene, of ‘high-path’, virussen die zich op grote schaal terugtrekken in wilde vogels, leidde tot ernstige zorgen dat wilde vogels het virus verder zouden kunnen overdragen. en sneller dan al gebeurde via de verplaatsing van besmet pluimvee door Zuidoost-Azië.

“We publiceerden erover en we waarschuwden – omdat dit een migratiecentrum is – dat dit zich wijd en zijd zou kunnen verspreiden”, zei Peiris. Sommige wetenschappers hadden een optimistischer standpunt en spuiden een aforisme dat in 2005 vaak werd gehoord: Dode vogels vliegen niet. Blijkbaar doen besmette vogels dat echter wel. “Echt, binnen een jaar was het in India en Egypte en Afrika en Centraal-Azië,” zei Peiris.

In de bijna twintig jaar sinds het Qinghai Lake-incident hebben H5N1-virussen hun weg over de hele wereld gevonden, misschien zelfs wel de meest onwaarschijnlijke plek van allemaal: Antarctica, waar pinguïns en andere wilde vogels worden besmet. Alleen Australië en Nieuw-Zeeland hebben op dit moment nog geen H5N1 gevonden.

Een ander gebied waarop H5 de leerboeken heeft herschreven heeft betrekking op wat Cox verwees: de verbazingwekkende hardnekkigheid van het virus. De voormalige griepdirecteur van het CDC bladerde nog eens door de influenzaliteratuur – terug naar berichten over de ‘vogelpest’, zoals uitbraken van vogelgriep bij pluimvee in de 19e en vroege 20e eeuw werden genoemd, voordat griepvirussen voor het eerst werden geïdentificeerd – om te zien hoe lang uitbraken duurden. .

Toen high-path-virussen eenmaal bij pluimvee opdoken, hadden de uitbraken die ze veroorzaakten de neiging zichzelf binnen een paar jaar op te branden, vooral wanneer geïnfecteerde vogels werden geruimd in een poging de verspreiding te stoppen. Maar sinds H5N1 eind 2002 opnieuw opdook in Hong Kong is het nooit echt verdwenen. Op sommige punten haalde het meer de krantenkoppen dan op andere – met de recente ontdekking dat het bijvoorbeeld koeien kan infecteren. (“Wie had gedacht dat koeien besmet zouden raken? En op deze manier?” riep Peiris uit.) Maar het is nooit verdwenen.

“Ik ben me niet bewust van een ander vogelgriepvirus dat al zo lang op deze mondiale schaal circuleert”, zegt Jeremy Farrar, hoofdwetenschapper van de Wereldgezondheidsorganisatie. “Dat is ongekend.”

Cox was het daarmee eens. ‘Terwijl dat niet bepaald een wetenschappelijk dogma was [high-path] vogelvirussen zouden zichzelf uiteindelijk opbranden of verdwijnen. Uit de geschiedenis van eerdere uitbraken bleek duidelijk dat dit bij het merendeel van onze goed gedocumenteerde uitbraken gebeurde”, zei ze.

Aanvankelijk was H5N1 een probleem in Zuidoost- en vervolgens Zuid-Azië, en later ook in de Nijldelta van Egypte Kalkoen, en vervolgens naar Europa. Maar meer dan tien jaar lang werd dit zeer problematische virus niet aangetroffen in Amerika, wat een ander stukje griepdogma leek te ondersteunen: griepvirussen die werden aangetroffen bij vogels die reisden via de trekroutes die zich uitstrekten over Eurazië, vonden hun weg niet naar de vliegroutes. van Amerika. De vaak herhaalde bewering was dat de routes van trekvogels de H5 ervan zouden weerhouden om naar de Nieuwe Wereld over te steken.

“Ik ben er vrij zeker van dat ik iets soortgelijks had kunnen zeggen,” gaf Richard Webby toe, directeur van het WHO Collaborating Center for Studies on the Ecology of Influenza in Animals, in het St. Jude Children’s Hospital in Memphis, Tennessee.

En toen bleek die ‘nooit zullen de twee elkaar ontmoeten’-situatie wensdenken. Eind 2014 en begin 2015 is H5N2- en H5N8-virussen – even gevaarlijke halfbroers en zussen van H5N1 uit Azië, die dezelfde H5-hemagglutinine dragen – werden aangetroffen bij pluimveebedrijven in meerdere Amerikaanse staten. En eind 2021 werd H5N1 zelf aangetroffen in pluimvee en wilde vogels Newfoundland, de meest oostelijke provincie van Canada. Tot zover het niet-kruisen van de vliegroutes.

“Over het algemeen is dat waar: de genenpools van trekvogels zijn verschillend,” zei Peiris. “Maar terugkijkend waren er enkele aanwijzingen voor de vermenging van virussen op individueel genniveau, dat er af en toe een herschikking plaatsvond.” (Herschikking is een proces waarbij verschillende griepvirussen genen binnen een gastheer uitwisselen, waardoor hybriden ontstaan, zoals H5N2 of H5N8.)

Vanuit Oost-Canada heeft H5N1 zich een weg gebaand door Amerika en heeft de afgelopen jaren twee mannen in de Verenigde Staten, een jong meisje in Ecuador en een man in Chili besmet. Het heeft ook geleid tot grote uitbraken van pluimvee, en geïnfecteerd en gedood verbazingwekkende reeks zoogdieren – waaronder zeehonden en zeeleeuwen, waaronder verschillende soorten beren, coyotes, bobcats, bergleeuwen, wasberen en otters.

Van sommige van deze soorten is eerder gebleken dat ze vatbaar zijn voor griep, zoals zeehonden. Maar de omvang van de tol die het virus eist van wilde dieren is anders dan alles wat eerder aan een griepvirus werd toegeschreven.

Er wordt aangenomen dat H5N1 bij sommige mariene soorten van zoogdier tot zoogdier kan worden verspreid, hoewel dit moeilijk te bewijzen is, zei Kuiken. Het is duidelijk dat de uitbraak van melkvee in de VS van koe naar koe gaat – waarschijnlijk met menselijke hulp. De uitbraak van melkkoeien heeft een feit aan het licht gebracht dat al eerder was gezien, maar nog niet algemeen werd opgemerkt: borstklieren zijn vatbaar voor griepvirussen. De vorige observatie vond plaats in verband met de AH1N1-grieppandemie van 2009, toen sommige geïnfecteerde vrouwen klaagden over mastitis. Canadese wetenschappers besmette frettenpups met H1N1 en liet ze zogen; hun moeders ontwikkelden een infectie in hun borstklieren.

Het is niet bekend of H5N1 ooit het vermogen zal verwerven om gemakkelijk mensen te infecteren en van persoon tot persoon te verspreiden – met andere woorden, een pandemie te veroorzaken. Maar de voortdurende overdracht bij een zoogdiersoort geeft het virus de kans zich aan te passen aan gastheren die genetisch gezien veel dichter bij de mens staan ​​dan eenden of kippen. Niemand die dit virus heeft gezien, denkt dat het een goed idee is om H5 in de koeienpopulaties te laten zaaien.

Wat de complexiteit van deze situatie nog groter maakt, is dat H5N1, in tegenstelling tot zijn gedrag bij andere diersoorten die het infecteert, koeien niet ernstig ziek maakt. Het maakt het virus moeilijker op te sporen en geeft boeren minder impuls om samen te werken met autoriteiten die proberen vast te stellen hoe ver het virus zich heeft verspreid.

“De nieuwste curveball met [high-path] H5-infectie bij melkvee is zeer zorgwekkend omdat er weinig prikkels zijn om melkkoeien of hun menselijke contacten te testen”, aldus Cox. “Je ziet zoveel potentiële problemen op melkveebedrijven. Er zijn asymptomatische infecties bij koeien en misschien ook bij mensen. Er zijn de koeien, de honden en de katten, en de andere boerderijdieren, waaronder misschien varkens, de landarbeiders en de familieleden enzovoort. Het zal een hele uitdaging worden om een ​​duidelijk beeld te krijgen van wat er feitelijk gebeurt, in realtime.”

In de bijna drie decennia van menselijke interactie met H5N1 heeft het virus ons veel geleerd over influenzavirussen, waardoor veel dingen die voorheen als griepfeiten werden beschouwd, naar de wetenschappelijke prullenbak zijn verwezen. Kuiken zei begin jaren 2000 dat hij lezingen zou houden over H5N1 met de titel ‘Breaking Rules’. Uiteindelijk stopte hij, zei hij, ‘omdat deze lijn zovelen brak.’

Al die informatieresets hadden ons een belangrijke en overkoepelende les moeten leren, zeggen griepexperts. We mogen er nooit vanuit gaan dat we alles weten wat dit virus kan doen.

“We moeten absoluut op het beste hopen, maar we moeten rekening houden met de mogelijkheid dat dit van mens op mens kan worden overgedragen en het potentieel heeft om een ​​pandemisch virus te worden”, zegt Michael Worobey, een evolutionair viroloog aan de Universiteit van New York. Arizona, die met een internationaal team van wetenschappers heeft samengewerkt om erachter te komen wanneer de koeienuitbraak begon. “Het is veel te vroeg om achterover te leunen en te zeggen: ‘Nou, het is nog niet gebeurd, dus het gaat niet gebeuren.'”