De vogelgriep tast de hersenen van zoogdieren aan. Dit is waarom

“Ik was verrast”, zegt Elsmo van de Universiteit van Wisconsin-Madison. “En om eerlijk te zijn, heb ik het in eerste instantie een beetje afgeschreven.”

Dat wil zeggen, totdat een dierenarts van het revalidatiecentrum Elsma een onderzoek stuurde waarin gevallen van vogelgriep bij rode vossen in Nederland werden beschreven. Microscopisch onderzoek van de weefsels van de Wisconsin-kit onthulde laesies in de hersenen, longen en het hart die overeenkwamen met die bij de Nederlandse dieren. “En ik dacht: ik denk het wel [bird flu]”, herinnert ze zich.

Aanvullend onderzoek bevestigde de diagnose bij de kit en bij andere vossen, meldden Elsmo en collega’s in december 2023. Opkomende infectieziekten. De dieren liepen de dodelijke H5N1-vogelgriep op, die eind 2020 in Europa opdook en zich sindsdien over de hele wereld heeft verspreid. Tegen de tijd dat infecties werden ontdekt bij rode vossen in Wisconsin, verspreidde de vogelgriep zijn invasie in Noord-Amerika.

Sinds H5N1 in december 2021 aankwam op de Noord-Amerikaanse kusten, heeft het een breed scala aan dieren besmet, zoals ijsberen, stinkdieren, zeeleeuwen, tuimelaars en koeien.SN: 8.7.24). En een ongewenste ontdekking van de aanhoudende epidemie is de neiging van het virus om de hersenen van talloze zoogdieren binnen te dringen.

Vogelgriep op de hersenen

Het is nu bekend dat H5N1 meer dan 50 soorten zoogdieren infecteert. Wetenschappers hebben tijdens eerdere uitbraken bij slechts een tiental soorten gevallen van vogelgriep gedocumenteerd.

Uit onderzoek blijkt dat er niets bijzonders aan deze soort is waardoor ze zoveel soorten kan kwellen. In plaats daarvan zijn er, omdat de ziekte zich tot nu toe heeft verspreid onder vogels – zowel wilde als gedomesticeerde – simpelweg meer mogelijkheden voor blootstelling aan zoogdieren, zegt viroloog Emmie de Wit van het Rocky Mountain National Institutes of Health Laboratory in Hamilton, Mont. (SN: 25.1.24). Voor sommige zoogdieren kunnen besmette vogels op het menu staan. Voor anderen kan hun water of voedsel besmet zijn met met virussen beladen vogelpoep.

Waterminnende vogels worden zo vaak blootgesteld aan influenza A-virussen dat de meeste een vorm van immuniteit hebben die hen kan beschermen tegen een ernstig geval van H5N1. Als vogels symptomen vertonen, zijn deze meestal mild en respiratoir of gastro-intestinaal van aard. Maar andere vogels die niet zo vaak besmet raken, zoals adelaars, gieren en pelikanen, kunnen ernstig ziek worden en sterven.

Bij zoogdieren veroorzaakt de vogelgriep meestal ademhalingssymptomen zoals congestie of kortademigheid. Neurologische symptomen zoals toevallen of verlamming behoren tot de meest opvallende en meest voorkomende tekenen dat het virus de hersenen heeft bereikt. En wanneer dit gebeurt, is de infectie vaak fataal. Bij de aanhoudende H5N1-uitbraak zijn dergelijke gevallen postuum bevestigd bij huiskatten, wasberen, zeeleeuwen, dolfijnen en verschillende andere soorten.SN: 31.5.24).

H5N1 en zijn naaste verwanten hebben een gemakkelijker route naar de hersenen dan andere griepvarianten, zegt De Wit. En het virus is buitengewoon goed in het maken van kopieën van zichzelf in verschillende cellen, waaronder zenuwcellen.

Om een ​​cel binnen te dringen, maken griepvirussen gebruik van een eiwit genaamd siaalzuur op het oppervlak van de cel. Vogelcellen en zoogdiercellen in de bovenste luchtwegen bevatten gewoonlijk verschillende soorten siaalzuren, wat betekent dat vogelgriepvirussen zoogdieren niet gemakkelijk kunnen infecteren en omgekeerd.

Maar onderzoeken hebben aangetoond dat delen van het menselijk brein bijvoorbeeld net als vogels bedekt zijn met siaalzuureiwitten. Veel cellen, waaronder de zenuwcellen in de reukbol – die belangrijk zijn voor de reukzin en rechtstreeks in verbinding staan ​​met de hersenen – hebben ook extra eiwitten die ervoor zorgen dat het H5-virus zich kan vermenigvuldigen. Beide kenmerken betekenen dat “er een directe toegangsroute is [to the brain] uit je neus”, zegt de Wit. Vogelgriepvirussen kunnen dus een grotere bedreiging vormen voor de hersenen dan bijvoorbeeld de seizoensgriep, die zich vooral richt op cellen in de neus, keel en longen.

Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie zijn er sinds 2003 891 gevallen van H5N1 bij mensen geweest, waarvan ongeveer de helft fataal was. Bij de huidige uitbraak zijn 15 mensen besmet met een stam die zoogdieren sterk aantast. Vier mensen waren ernstig ziek – twee kregen longontsteking – en minstens één stierf.

De symptomen bij mensen kunnen variëren van mild tot ernstig, en sommige mensen die tijdens eerdere uitbraken met het vogelgriepvirus zijn geïnfecteerd, hebben neurologische symptomen ontwikkeld. Dergelijke gevallen zijn zeldzaam, zegt het agentschap, hoewel het onduidelijk is hoe vaak het virus de hersenen bereikt.

Hoe vaak het virus de hersenen van andere zoogdieren aanvalt, is ook onbekend. De meeste landen testen gezond uitziende wilde dieren niet routinematig op virusinfecties, dus dergelijke gevallen betreffen waarschijnlijk alleen de ziekste individuen, zegt Elsmo. Het is mogelijk dat sommige besmette dieren nooit een ernstige ziekte ontwikkelen en daarom aan de menselijke aandacht ontsnappen.

Vogelgriepvirussen kunnen ook andere delen van het lichaam aantasten. “Als je het uitsplitst naar soort, lijkt het weefselpatroon dat het meest wordt beïnvloed een beetje anders te zijn”, zegt Elsmo.

Vossen en wasberen lijken bijvoorbeeld ernstige hersenletsels te hebben, evenals hart- en longlaesies. Ondertussen hebben gestreepte fretten meestal weinig hersenletsels, waarvan sommige mild zijn in vergelijking met rode vossen. In plaats daarvan lijkt H5N1, althans in de ervaring van Elsmo, zich te richten op de lever en organen van de fret in het lymfestelsel, dat beschermt tegen infecties en afvalstoffen uit het lichaam verwijdert.

Vreemdere dingen

Sommige door het H5N1-virus gedoode dieren vertoonden alleen tekenen van infectie in de hersenen. “Griep is een ademhalingsvirus”, zegt Richard Webby, een viroloog bij het St. John’s Children’s Research Hospital. Judas in Memphis, Tennessee. [the respiratory system is] waar het vóór iemand anders zou moeten zijn.

Zo waren de hersenen van een rode vos in Nederland besmet met H5N1, maar niet de longen van het dier. Rode vossen en nertsen in Canada hadden eveneens voornamelijk neurologische ziekten. De vogelgriep leek geen invloed te hebben op de longen van een tuimelaar die in 2022 voor de kust van Florida werd gevonden, ondanks dat het dier hersenweefsel had dat besmet was met het virus, meldden Webby en collega’s op de 18e. Communicatie Biologie.

Het is mogelijk dat de dolfijn een luchtweginfectie had voordat hij stierf, maar het team vond geen bewijs van een longziekte. Dolfijnen hebben ook geen reukvermogen, waardoor de mogelijkheid uitgesloten is dat het virus via de neus de hersenen zou kunnen bereiken.

Het is onduidelijk hoe het virus soms de ademhalingsweefsels kan omzeilen en rechtstreeks de hersenen kan bereiken. Eén mogelijkheid is dat H5N1 dit vermogen al heeft. “Misschien was het vaker, maar we hadden gewoon nooit de cijfers [of mammalian infections necessary] om het te zien”, zegt Webby.

Of misschien wanneer een zoogdier zoals een rode vos of dolfijn een besmette vogel bijt, krijgen de virusdeeltjes in het vlees een directe route naar de hersenen via de zenuwen die de mond en het spijsverteringskanaal bekleden.

Viroloog en dierenarts Víctor Neira denkt dat dit bij sommige zeeleeuwen in Chili gebeurt. Hij en zijn collega’s onderzochten in 2023 een uitbraak van dieren langs de kust van Chili, waaronder twee dieren die door het team werden genecropteerd. Terwijl het ene dier geen neurologische symptomen had, had het andere verlamming, desoriëntatie, gebrek aan coördinatie en trillingen, rapporteerden de onderzoekers in oktober 2023. Veterinair kwartaalblad. Het virus heeft meerdere organen geïnfecteerd, waaronder de longen, lever en nieren, maar het grootste deel van het virus komt uit de hersenen.

Omdat H5N1 nog niet zo lang zeeleeuwen heeft geïnfecteerd, pas in 2023, valt er nog veel te leren over de manier waarop het virus dieren beïnvloedt, zegt Neira van de Universiteit van Chili in Santiago.

Hoeveel soorten zoogdieren vatbaar zijn voor infectie is een open vraag. “Wetenschappers bestuderen het griepvirus meestal bij varkens, muizen, mensen en vogels”, zegt Neira. “Verschillende wilde dieren, zelfs enkele huisdieren, zijn niet onderzocht met dit virus.”

Het is dringend nodig om erachter te komen. Dat komt omdat elke infectie het virus de kans geeft zich aan te passen op een manier waardoor het zich gemakkelijker onder zoogdieren kan verspreiden, zegt De Wit. Sommige onderzoeken suggereren dat het virus zich in delen van Zuid-Amerika van zeezoogdier naar zeezoogdier kan verspreiden. Maar tot nu toe zijn infecties bij andere dieren meestal een doodlopende weg gebleken, zonder zich naar andere individuen te verspreiden. Het risico voor de mens blijft laag, hoewel werknemers op pluimvee- en veehouderijen die nauw met dieren werken een groter risico lopen dan het grote publiek.

Toch “kunnen we niet ophouden met opletten”, zegt de Wit. De aanhoudende uitbraak herinnert ons eraan dat virussen veelzijdige vijanden zijn.