Naukowcy odkryli, dlaczego powtarzające się przypadki gorączki denga są poważniejsze niż pierwotna infekcja

Na całym świecie obserwuje się znaczny wzrost liczby przypadków dengi i liczne ogniska tej choroby, co rodzi nowe pytania dotyczące osób o podwyższonym ryzyku wystąpienia ciężkich postaci tej choroby przenoszonej przez komary.

Wskaźniki infekcji wzrosły o rząd wielkości w tak zwanym pasie dengi, który obejmuje Amerykę Środkową i Południową, Afrykę Subsaharyjską, Azję Południowo-Wschodnią i duże obszary południowego Pacyfiku, gdzie znajdują się gęsto zaludnione wyspy. Według Światowej Organizacji Zdrowia denga jest najczęstszą i najszybciej rozwijającą się chorobą przenoszoną przez wektory.

W samych Amerykach w pierwszych trzech miesiącach 2024 r. Odnotowano ponad 5,2 miliona przypadków i ponad 1000 zgonów – jak podała Panamerykańska Organizacja Zdrowia w kwietniu, co oznacza znaczny wzrost w porównaniu z tym samym okresem 2023 r.

Podobną sytuację obserwuje się na innych obszarach dotkniętych gorączką denga, gdzie błędy w kontroli wektorów, w połączeniu z globalną zmianą klimatu, doprowadziły do gwałtownego wzrostu liczby krwiożerczych komarów, których roje są przenoszenie się do regionów wcześniej uznawanych za wolne od dengi. Tylko samice komarów żywią się krwią, ponieważ stale potrzebują z niej składników odżywczych, aby wykarmić swoje jaja.

Ponad dwie dekady monitorowania dengi w Tajlandii dostarcza obecnie wielu odpowiedzi w czasie, gdy świat najbardziej potrzebuje wskazówek.

Wyniki badania pokazały, jak różne podgrupy – zwane przez wirusologów podtypami – wirusa dengi wpływają na przyszłe ryzyko ciężkiej infekcji. Od wielu lat wiadomo, że u osób, które zaraziły się w kolejnych ogniskach choroby, po typowo łagodnej infekcji początkowej, występuje znaczne ryzyko wystąpienia ciężkiej choroby w przypadku kolejnych infekcji. W nowym badaniu ostatecznie przeanalizowano ponad 15 000 przypadków, aby dowiedzieć się, dlaczego tak się dzieje.

W artykule opublikowanym w Science Translational Medicine międzynarodowy zespół naukowców wyjaśnił, w jaki sposób cztery podtypy wirusa dengi – DENV-1, 2, 3 i 4 – wpływają na ryzyko powtarzających się ciężkich infekcji. Wyniki te stanowią nową podstawę do monitorowania chorób i kładą podwaliny pod strategie szczepień w miarę udostępniania nowych szczepionek przeciwko dendze.

Zespół podkreślił również, że dengę, podstępną chorobę tropikalną, można rozumieć w kontekście innych powszechnych chorób wirusowych krążących po całym świecie.

„Zdolność wirusów takich jak SARS-CoV-2 i grypa do ciągłej zmiany swojej struktury genetycznej w odpowiedzi na presję selekcyjną ze strony odporności populacji komplikuje wysiłki kontrolne” – stwierdziła dr Lin Wang, główny autor badania dotyczącego dengi.

„W przypadku wirusa dengi, arbowirusa, który co roku zakaża ponad 100 milionów ludzi, sytuacja jest jeszcze bardziej złożona” – kontynuował Wang. „Osoby z wysokim mianem przeciwciał przeciwko wirusowi dengi są chronione przed infekcją i rozwojem ciężkiej choroby.

„Jednak osoby z mianem przeciwciał subneutralizujących wykazywały największe ryzyko wystąpienia ciężkiej choroby na skutek kilku hipotetycznych mechanizmów, w tym wzmocnienia zależnego od przeciwciał” – powiedział Wang, badacz na wydziale genetyki Uniwersytetu Cambridge w Anglii.

p>

Zakażenie dengą może być podstępne. U niektórych pacjentów, którzy przeszli infekcję, ale w wyniku kolejnej epidemii doszło do ponownego zakażenia, objawy mogą być poważniejsze przy drugim zakażeniu. Jednak Wang i współpracownicy twierdzą, że w większości badań nad nawracającymi zakażeniami dengą każdy serotyp traktowano jako nieodróżnialny od pozostałych, zauważając, że aby lepiej zrozumieć potencjalne ryzyko, konieczna jest ocena różnic genetycznych każdego serotypu.

Aby uzyskać jaśniejszy obraz, naukowcy zbadali każdy serotyp u ponad 15 000 pacjentów, aby zrozumieć, dlaczego wczesne zakażenia dengą są tradycyjnie łagodniejsze niż kolejne. Wang współpracował z dwoma ośrodkami w Bangkoku w Tajlandii, kilkoma instytutami badawczymi w Stanach Zjednoczonych i jednym we Francji.

Aby określić, jak każdy serotyp wirusa wpływa na ryzyko ciężkiej choroby, Wang i jego współpracownicy przeanalizowali dane genetyczne wirusa. Zespół przyjrzał się także hospitalizacji pacjentów z dengą, aby określić, który podtyp wirusa spowodował ich infekcję. Naukowcy zebrali dane z 21 lat obserwacji dengi od 1994 do 2014 roku w szpitalu dziecięcym w Bangkoku i objęły 15 281 przypadków. Umożliwiło im to identyfikację powtarzających się przypadków i każdego serotypu wirusa we wszystkich infekcjach.

Na podstawie dokumentacji szpitalnej pacjentów pediatrycznych naukowcy odkryli związek między hospitalizacjami a kolejnością zakażania pacjentów różnymi serotypami wirusa dengi. Udało im się także określić, które kombinacje podtypów wirusa wskazują na łagodną lub ciężką postać dengi. Na przykład u osób zakażonych serotypami bardzo podobnymi do siebie, takimi jak DENV-3 i DENV-4, lub bardzo różnymi serotypami, jak w przypadku DENV-1 i DENV-4, ryzyko ciężkiej choroby w przypadku ponownego zakażenia.

Jednak u pacjentów zakażonych serotypami, które różniły się jedynie umiarkowanie, ryzyko wystąpienia ciężkich objawów w kolejnych zakażeniach było wyższe. Do grupy najwyższego ryzyka w tej kategorii należeli pacjenci, którzy najpierw nabyli zakażenie DENV-2, a następnie zakażenie DENV-1.

Nowe badanie wyjaśnia ryzyko choroby, które ogółowi społeczeństwa może wydawać się sprzeczne z intuicją. Na przykład u większości osób, które po raz pierwszy zostały zakażone wirusem dengi, objawy są bardzo łagodne lub nie występują w ogóle. Jednak w przypadku osób, które zachorują, głównymi objawami są wysoka gorączka, ból głowy, bóle ciała, nudności i wysypka, które nasilają się w przypadku ciężkich postaci infekcji.

Od ponad wieku poważny atak dengi nazywany jest gorączką „łamania kości” ze względu na intensywność bólu i towarzyszące mu skurcze mięśni.

Wirus jest przenoszony w tropikach i subtropikach przez komary Aedes aegypti i Aedes albopictus, które występują endemicznie w pasie dengi. Chociaż pas rozciągający się między 35 stopniami szerokości geograficznej północnej i 35 stopni południowej był tradycyjnie domem dla komarów przenoszących dengę, naukowcy twierdzą, że ich zasięg rozszerza się na północ wraz ze zmianą klimatu.

Tymczasem Wang twierdzi, że wspólne badanie kładzie podwaliny pod lepsze zrozumienie funkcjonowania układu odpornościowego w kolejnych ciężkich zakażeniach dengą.

„Te wyniki sugerują, że imprinting immunologiczny pomaga określić ryzyko choroby denga i zapewnia sposób monitorowania zmieniającego się profilu ryzyka populacji oraz ilościowego określania profili ryzyka kandydatów na szczepionki” – podsumował Wang. „Będzie to coraz ważniejsze, gdy zaczną być stosowane szczepionki przeciw dengi.”

Wyniki pracy zostały szczegółowo opisane w artykule opublikowanym w magazynu Science Translational Medicine.