猪流感病毒:在群内和群间的传播

  • 日期:01-15
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研究流感病毒“传染病”传播的重要性继续对个体动物和群体动物的健康和福祉以及个体农场的盈利能力产生令人担忧的影响。最常见的频率计算方法是通过计算流行率来测量传染性病原体或暴露于它们的证据。在某些条件下,也可以计算发病率。然而,对于传染病来说,了解它们是如何在特定群体中传播的也是有用的。最广泛使用的传播度量是基本再生数(r0),它被定义为完全易感人群中典型受感染个体的平均二次感染数。不同出生人数取决于计算中使用的假设和流行病情况。这项措施将继续为传染病的流行病学及其预防和治疗的不同方面提供有效的见解。一个基本观点是r0和群体免疫阈值之间的关系(图1)。设定猪免疫阈值的目标在不同的农场有不同的标准。为了降低感染率,接受免疫接种的比例应该增加。由于我们的许多控制策略,疫苗接种通过长期控制直接影响感染。总的来说,这一理论为需要通过应用不同的控制措施来控制传染病的努力提供了见解。直接在人群中传播疾病的动态模型也可用于更好地理解疾病传播和传播的感染控制策略,或监测控制措施是否产生了效果。自非典出现以来,公共卫生和传染病流行病学取得了长足的进步。专家用它们来设计有效的,有时是最有效的感染控制策略,包括提取的参数和指令传输的方法。尽管它们的目的不同,但它们对疾病频率的互补测量,有时还有大量数据,才刚刚开始在传播猪群中出现。猪的流感值得用这种方法研究,因为它倾向于在不同种类的猪之间传播。流感病毒通常被认为是一种病毒,具有相对简单的自然历史,但它仍然是许多猪群的地方病,而且很少知道振荡周期。人们认识到,这个地区猪的密度与牛感染的可能性有关,但很少有人知道促进这种传播的确切条件。它也被认为是一种人畜共患传染病,但是风险评估和沟通的目的是更清楚地定义什么类型的流感是人畜共患的。因此,捐赠将集中于猪和其他物种流感的一些有趣的最新发展,因为它有利于数据收集和分析。

猪流感病毒:在群内和群间的传播

图1群体免疫阈值和基本再生数之间的理论关系。这种关系表明,生殖数量较高的感染需要更大的群体免疫力来长期控制其流行。

猪流感流行的调查和数据资源

感染评估刚刚开始应用于猪流感病毒的感染。早期的报告是基于理论推理,而不是观察数据。最近,对生殖能力的估计开始基于从实验和观察研究中获得的真实数据。这些数字总结在图13-5中。使用固定效果集分析。显然,生殖数字的估计是一个变量。这种变化的来源应该进一步研究,这可能导致更好地理解传播。然而,还应该指出,异质性研究包括接触模式。异质传播已经被应用于非典和流感,所以这并不奇怪。它不应该成为研究流感和其他传染病的障碍。有趣的是,所有r0估计值都是基于使用野外或实验室动物个体的详细纵向测量获得的条件。尽管这可能是保持传播速度的最准确方法,但应当指出,不完善的流行病学数据往往是用生殖数字和公共健康等重要参数获得的,在这种情况下,这些数据往往只是数字疫情的早期阶段。例如,2003年第一例疑似非典病例被用来了解该疾病的流行病学。同样,c的数量

图2近期固定效应荟萃分析观察研究和估计基本再生数的透射实验报告。总r0的估计值是为了说明的目的而提供的,但是不同的研究之间有很大的差异。

流感病毒在猪体内的传播

不同时期持续时间的影响流感在猪群中的传播模式应根据对受流感病毒感染的动物个体水平的自然历史的透彻了解来理解。与许多其他受感染的猪不同,流感有相对简单的自然史。在实验条件下,感染期和传染病期为24小时,猪棚病毒期为5-7天。有效免疫的长期持续时间尚不清楚。大多数动态模型旨在研究假设其他物种中的流感病毒感染将产生长期免疫,免疫的个体将保持免疫。这就产生了一个易感暴露-传染性抵抗(seir)的动态模型。这可以用于旨在评估和控制这些人群在相对较短的时间内合理假设的措施的研究。假设我们可以合理地养猪,但我们可能需要在母猪群中仔细考虑。图3使用了一个基于简化假设的非常简单的确定性模型来说明免疫母猪持续时间这一点的假设种群,加上固有的大替代率,这可能对我们理解流感病毒的传播有很大影响。在这种情况下,流感被认为会产生终身免疫,一种单一的被引入的病毒将导致爆发,这种病毒将在以后从人群中逐渐消失。相反,如果我们假设免疫的平均持续时间为1年,我们可以预期病毒仅由于感染而从母猪群中一波又一波地传播,而不考虑循环奶对仔猪的影响。这可能表明另外一点:母猪群中新的传染病临床爆发通常归因于外部生物安全的破坏。然而,至少其中一些暴发可能是由于自然循环和固有开放感染人群的免疫持续时间所发挥的作用。

猪流感病毒:在群内和群间的传播

图3母猪流感病毒永久免疫的假设、预期剂量和免疫衰减。假设:(1)一群2000头母猪的大小,(2)均匀混合,(3)r0=3,(4)年淘汰率为40%(5)所有被替换的动物都是易感的,其他生产类型(6)无贡献(包括哺乳仔猪),(7)感染前期为1天,(8)平均感染期为6天。说明:(1)感染:感染母猪的永久免疫力=某一时间点的烫发次数;感染母猪(2)感染wan=在某一时间点减弱的免疫接种数量;(3)易感性:易感性母猪在某一时间点的永久免疫力;(4)易感母猪的免疫力在一定时间点逐渐减弱。

在多种感官控制策略的基础上,妊娠猪的免疫力可以得到最大程度的提高,可能是在生长猪阶段到苗期后期。在报告传播过程中,显着减少仔猪接触用于免疫母猪的病毒和流感病毒,这一发现也与从业人员的基本知识有关。在同一项研究中,当感染略有减少时,仔猪的母体抗体暴露于同种异源病毒亚型。在核苷酸序列水平上,用于免疫接种的h1n1病毒之间血凝素的相似性为86%。然而,母体抗体的作用也有些不确定。最近一项观察队列研究的作者报告说,高循环流感病毒的断奶时间在一个研究农场。在后一项研究中,小猪的鼻拭子中流感病毒呈阳性,尽管抗体是在高水平血清存在下进行的。因此,假定感染可能发生在现有的初乳衍生免疫中。在另一项观察性研究中,猪在母体抗体存在的情况下没有进行血清转化,这一发现与之前的实验工作一致。这可能会影响流感病毒在不断增长的猪群中的传播,因为母体免疫可能会持续平均约8周,单个动物会有很大变化。这一次,它代表了生长猪生产和生活的相当大一部分。图4比较了两种不同流感病毒在分批生长猪中的预期循环。分娩队列中80%的母猪对这些电线进行了免疫接种。第一种情况是基于这样的假设,即孕妇对感染的免疫力完全保护了接收母亲体内的小猪。第二种方案是基于这样的假设,即小猪对母体抗体的存在完全敏感,并且在停止释放病毒后不会产生主动免疫。尽管这两个计划不切实际,但它们是故意简单化的,旨在展示提高母猪免疫力如何影响封闭人群中流感病毒的传播。在前一种情况下,由病毒引起的感染只允许在最初易感动物的比例处于生长期的后期,否则循环将完全停止;在后一种情况下,病毒周期的早期开始具有较高的峰值。更多的研究将更好地了解流感病毒在猪生命早期的传播。

猪流感病毒:在群内和群间的传播

图4流感病毒循环基于生长猪封闭管理的确定性模型。母体抗体提供完全保护,或者假设母体抗体(mda)不提供任何抗感染能力,不允许主动免疫的发展。假设:(1)一批1000头猪,(2)混合均匀,(3)r0=3,等等。(四)不生产任何种类或批次,(五)感染前时间为1天,(六)平均感染时间为6天(七)只有80%的猪在0公顷时间内由母亲免疫(20%的小猪保持一胎,没有抗体),(八)。在时间0引入被感染猪表明:(1)感染:免疫力=被感染猪的数量在一定时间点增加,即在相关部委提供全面保护的前提下;(2)感染:假设mda不提供保护、防止感染,并且不允许在发育中的某个时间点进行主动免疫,则无免疫力的传染性生长猪=数量;(3)易感性:免疫力=某一时间点感染生长猪的数量。也就是说,相关部委提供全面保护,(四)易感性:无免疫力=数字传染性生长猪假设相关部委不提供预防感染的保护,不允许在某个时间点发展主动免疫。

许多次,都有流感病毒传播的报道。最简单的解释是假设不同的动物在不同的时间被感染。尽管这在某些情况下可能是合理的解释,但令人费解的是,最近的一项研究发现,猪和流感病毒反复感染之间的间隔是4周。病毒非常相似,在某些情况下,对同一ha基因的一些碱基序列进行比较。

不同流感病毒和不同合并感染对血液循环的影响

不同的亚型和变种经常出现在感染猪的病毒中。此外,在同一批猪的不同时间或同一时间记录了共循环病毒。这显然会影响流感的传播。在同一只动物中记录到了共感染,这一额外的先决条件是发生重排。事实上,在一项研究中,一项新的重组检测到相关的牛相对较少。这是一个有趣的现象。除了最新的研究报告,重组病毒每2到3年出现一次。1982年至2008年间测量的欧亚品种;甲型h1n1流感爆发前的大流行。在北美猪群中,大量重组报告介绍了ph1n1的特定明确群体及其不久后的合作周期,这需要进一步研究。流感病毒和其他呼吸道病原体的并发感染在该领域也很常见。流感病毒在猪呼吸道疾病中的参与已有很好的描述。了解动态流行病学参数的人越来越少,这些参数可能会在人群层面影响流感并发感染的重要性。一个有趣的观点来自最近对免疫功能低下的人进行的非免疫功能低下和严重的比较,这些人每天对流感病毒进行采样,直到它们停止脱落。严重免疫功能低下患者的平均病程为19天。

不同年龄组之间的接触效应

在肥育猪流感病毒传播的纵向研究中,loeffen等人报道了法罗不同模式的流感病毒传播,以完成牛群和专门的肥育网站。在网站整理周期结束之前,法罗的流感发病率最高,在本月底的整理过程中,猪将经历特殊的整理过程。这在育肥期开始时很高,一度飙升到更高的水平。在所有经营的房屋中,育肥猪、母猪和断奶仔猪之间的接触产生了在同一地点和它们之间的班级传播。这一发现解释了为什么许多法罗群岛在其网站上完成了一个连续的流感病毒循环。有些令人费解的是,为什么一些具有更好年龄分离的大型生产系统也有流感病毒流行周期。在非常一般的水平上,答案可能是两者之间的相互作用:(1)大母猪群体中易感动物的口袋可能允许病毒的长期维持,(2)来自不同母猪群体的动物具有不同程度的免疫混合,这可能允许病毒群体中较长时间的维持,以及(3)不同年龄组之间的接触保持程度和生育阶段。看到一个以上的保护区或特殊的庇护所并不少见。一些生产系统的现实情况是,不同建筑和不同年龄组之间存在一些重叠,这可能是流感病毒传播的局部因素的原因。为了设计更有效的流感病毒传播感染控制策略,我们需要更好地了解不同生产类别的传播,不仅在集团内部,而且在集团之间。最新报告也指出了这个方向,特别是在母猪群体中。

环境和流感的季节性影响

季节性影响任何传染病的传播,控制程序是一个重要因素。在温带地区,季节性流感高峰出现在冬季。尽管一些观察和实验研究指出了湿度和温度的季节性影响,但季节因素仍未完全了解。豚鼠模型表明气溶胶与相对湿度传输概率之间的关系不是线性的。在低相对湿度期间发生在最高处的传输在中等湿度时减少,然后在65%时再次增加,在80%相对湿度时停止。作者认为空气传播是低湿度和低环境温度下豚鼠最有效的实验模型。有趣的是,低温也延长了病毒的脱落时间。相反,高湿度不会影响实验动物之间的接触传播。这导致这些作者提出的气溶胶传播在温带地区的人类中扮演重要角色,而接触传播在热带地区更为重要。相比之下,猪群中季节性流感的存在并不十分清楚。人们普遍认为,季节性模式减少了现代养猪生产系统的出现。最近一项专门针对猪季节性流感的研究

一个地区的动物密度和相关指标通常被认为是流行病的风险因素。但是对实际的传播机制知之甚少。最近,我获得了一些见解。无论如何记录和分析病情和结论数据,马流感都可能从澳大利亚爆发。这里重要的是接触跟踪和准确评估流行病临床发生的时间。社会网络分析和邻近性分析的使用为传播早期阶段的流行病性质提供了一些见解,而生存分析模型中时变协变量的评估则提供了疾病传播的环境因素,一旦运动限制的深刻观点得到控制。有趣的是,后一项研究确定,相对湿度和温度的时滞效应增加了流感病例中马的数量,这与流行病学和实验结果以及流感循环和人群湿度之间的相关性是一致的。尽管这是不切实际的期望,但感染流感的猪流感病例将使用与报告病例相同的彻底性来调查疾病、马流感和完全易感人群,并从这些报告中包含的数据中收集和分析一些重要的经验教训。令人鼓舞的是,无论是为了跟踪流行病还是疾病控制计划,在不同的使用场所,北美司法管辖区都有一个被广泛接受的决定。最后,它可能导致基于空间和网络信息的实时监控系统的发展。研究和传播这些类型的流行病模型将成为我们高度集成和必要的生产系统。流感病毒是一种与公众健康密切相关的病毒病原体。由于它的人畜共患潜力,无论是反映在动物和人类之间传播事件的增加上,一些疾病最近已经出现在人类变种的人群中,或者两者都出现。近年来,出现人畜共患流感病毒的例子越来越频繁。这包括高致病性h5n1禽流感(h5n1 HP)和最近在中国出现的h7n9流感病毒。在北美,来自美国猪的h3n2变异病毒在2012年引发了300多起病例,其中大部分是由长时间接触猪的猪造成的。在h3n2病毒的一些爆发中,已经假设了人与人之间的传播。在2009年甲型h1n1流感病毒的基础上,遗传信息和物种间的传播被报告为两个方向。在ph1n1释放之前,一些猪起源于引起感染的重新匹配的h1n1病毒。因此,了解流感病毒在动物和人之间以及人与人之间的传播能力非常重要。wolfe等人提出了一种对这种潜在的动物传染病进行分类的有效方法。根据这一分类,病原体从动物传播到人类,然后继续有效传播,人类可能会在人类潜在的范围内引起重大流行病,这被认为是人畜共患病的第四阶段。根据同样的分类,第二阶段的人畜共患病是一种在动物和人之间传播的疾病,而不是在人之间传播的疾病。然而,第三阶段人畜共患病将导致人与人之间的某些二次传播,并可能导致局部暴发。根据人口再生产数量,进一步补充了在这一分类中考虑的人的传播能力的表达。从这个角度来看,第二、第三和第四阶段的人畜共患疾病的R=0,1和≥1。病原体在不同人群中的传播能力可以通过多种方法进行评估,包括病毒学研究、传播实验、基于血清研究和数据的现场研究,以及现场调查和观察。该方法是自限制(即断续)传输链。第三阶段对人畜共患疾病的典型评价仍处于发展阶段,但在现代受到高度关注。总结了这一领域的最新发展。De Seres等人最初提出了三种方法来研究接近消灭传染病的传播速度。这种情况类似于第三阶段人畜共患疾病的发生,具体表现为:进口病例(一)比例(二)分布暴发的规模和持续时间(三)分布剂的暴发。所采用的方法是基于这样的假设,即易感个体没有边际池,因此,对明确定义的封闭群体施加特殊限制。Ferguson等人提出了一种基于数字的方法来记录t

图5假设预期人类群体的爆发规模,即再生数小于0.5。基于模拟

1000,了解人群内部和人群之间流感传播的功能是直接告知不同级别的感染控制策略。最近的纵向研究为病毒在野外传播提供了有趣的见解。对于生长猪的群体,特别是母猪,需要在不同的条件下进行类似的研究。为此类调查,应进一步开发分子和传染病流行病学工具。在这方面,估计要测量的传输参数将特别受欢迎。对于组间传播,在分析方法中应考虑到人口的空间和网络特征。然而,对于这种情况,有必要提高现场数据的质量。使用唯一标识符在不同数据源之间链接数据仍然是不可避免的要求和第一步。