Ершов самостоятельные и контрольные работы 9 класс: Страница не найдена – Репетитор по математике

Все необычно маленькие самки, рожденные после введения фейдеров, были дочерьми фейдеров (; столы и).Мы классифицировали как предполагаемые «фейдерные самки» 20 птиц, входящих в режим с самыми низкими показателями PC1, все из которых, кроме одной, были дочерями фейдеров. Предполагая, что выращенная в 1996 году самка была маленькой по причинам, не связанным с генами фейдеров, мы классифицировали ее как нормальную. На основании этого граничного критерия 47,5% дочерей фейдеров были отнесены к самкам фейдеров (). Морфологический класс самок различается по отцовству (размерная шкала по отцовству: LR χ ² = 73,6, p <0.0001).

Если признак фейдера определяется доминантным аллелем Faeder ( F ), экспрессируемым у обоих полов, то мы ожидаем, что половина потомков гетерозиготных фейдерных производителей ( Ff ) скрещена с гомозиготными ( ff ) не- самки фейдеров должны быть фейдерами (объединение полов, GOF χ ² против ожидаемого соотношения морфинга 1: 1 = 0,00, p = 1,0). Никакая другая простая генетическая модель не соответствует этим данным. В диких популяциях фейдеры-самцы составляют ~ 0.5–1,5% всех птиц [12–15]. Предполагая, что самки фейдера встречаются с такой же частотой, что и самцы, и исключая ассортативное спаривание, ожидаемая вероятность спаривания фейдер × фейдер составляет ок. 10 ⁻⁴ . Поэтому вполне вероятно, что оба фейдера-основателя были гетерозиготами.

Поскольку птицы имеют ZW-определение пола, а самцы гомогаметны, локус F- не может быть W-сцепленным, но он может быть либо аутосомным, либо Z-сцепленным. Если Z-сцеплено, все дочери фейдеров женского пола и ни один из их сыновей не будут фейдерами, тогда как равные пропорции ожидаются у обоих полов, если локус аутосомный.Однако эти данные недоступны, потому что ни одна самка фейдера не произвела потомство в течение своего первого потенциального сезона размножения, ни когорта 2006 или 2007 года не дали потомства в возрасте 2 лет, а когорта 2006 года — в возрасте 3 лет.

4. Обсуждение

Единственный доминантный аллель Faeder экономно объясняет наследование развития в постоянных подражающих самкам самцов фейдеров и дискретных размеров маленьких самок. Ранее описанный аутосомно-доминантный аллель S контролирует развитие в сателлитных или независимых самцах ершей без явной экспрессии у самок (локус Satellite [16,17]). Faeder может быть супердоминантным третьим аллелем в локусе Satellite , подобным системе, определяющей три мужские морфы морской изоподы [5], или находиться в отдельном эпистатическом локусе Faeder . Как указано выше, если он находится в отдельном локусе, он может быть Z-сцепленным или аутосомным. В качестве альтернативного подхода к определению генетической архитектуры, карта сцепления на основе микросателлитов не предоставила доказательств сцепления между маркерами, сцепленными с локусами Faeder- и Satellite- [20].Таким образом, эпистаз между двумя аутосомными локусами, по-видимому, объясняет наследование трех морфов.

В дикой природе самки фейдеров должны формировать дискретную моду из ок. 0,5–1,5% мелких особей, параллельную моде размеров самцов фейдеров [12-15], если только они не сильно отобранны в молодости. Шесть опубликованных распределений размеров тела мигрирующих ершей предполагают очень маленькую левостороннюю моду и / или скошенный влево хвост, которые ранее не рассматривались как представляющие интерес ([12,14,15,21–23], см. Дополнительные электронные материалы, таблица S1).

Для поддержания полиморфизма альтернативные аллели должны иметь одинаковую долгосрочную пригодность [1–5]. Предыдущие рассмотрения относительной пригодности морфов ерша учитывали только успех спаривания украшенных самцов [6,10,24,25]. Хотя генотип женского локуса Satellite может быть выведен из мужского поведения, вызванного введением тестостерона [17], нет очевидных причин ожидать дифференциального отбора на альтернативных аллелях Satellite у женщин.Напротив, учет поддержания полиморфизма фейдеров потребует измерений пригодности для обоих полов [7,8]. Небольшой размер, по-видимому, является адаптивным компонентом стратегии спаривания самцов фейдеров с «подражанием самкам» [12], но может быть невыгодным для самок. Полное отсутствие у молодых самок фейдеров птенцов в неволе необычно. Если аллель F крайне невыгоден для женщин, нам необходимо понять, что ограничивает эволюцию ограниченного сильного пола экспрессии. Если другие компоненты приспособленности не компенсируют этот очевидный недостаток приспособленности, самцы фейдеров должны в среднем [3,7] иметь компенсирующие преимущества приспособленности по сравнению с украшенными самцами, и поэтому система предлагает необычно многообещающую возможность оценить силу антагонистического по половому признаку отбора на основе Менделирующая черта [8].

Триморфные полиморфизмы стратегии спаривания самцов, хотя и нехарактерны, были описаны для нескольких таксонов [1,3–5]. Игра «камень-ножницы-бумага», в которой каждая морфа достигает более высоких предельных эффектов приспособленности в конкретных частотно-зависимых диадических комбинациях, может стабилизировать персистентность [4].Однако из-за редкости фейдеров изменение их частоты может не повлиять на относительный успех спаривания двух других морфов в достаточной степени, чтобы эта модель учитывала стабильность ершей. Сбор данных для измерения изменчивости морфообразования в дикой природе станет практическим после того, как станут доступны молекулярные маркеры, позволяющие различать морфы [20].

Благодарности

Мы благодарим Friesian wilsternetters, Yvonne Verkuil, Maarten Brugge и Kimberly Mathot за приобретение и транспортировку фейдеров, а также Clemens Küpper, Stephen Shuster и анонимного рецензента за комментарии к рукописи.Лаборатория генетики отделения биологии ECU (Дениз Майер) поддержала анализ отцовства.

Доступность данных

Данные для морфо-специфичного распределения размеров, представленные в, депонированы в качестве дополнительных электронных материалов.

Отчет о финансировании

T.P. получил операционные гранты от Роял НИОЗ. Генетический анализ был поддержан грантом BBSRC BB / J018937 / 1, предоставленным T.B. Исследование селекции D.B.L. было поддержано NSF, Фондом Х.Ф. Гуггенхайма, Национальным географическим обществом, NSERC и программой рабочих исследований Университета Саймона Фрейзера.

Список литературы

Структурные геномные изменения лежат в основе альтернативных репродуктивных стратегий ерша (Philomachus pugnax)

Проект ерша (Philomachus pugnax)

Ерш пр.

фото: Юп Бринкемпер

Щелкните здесь (1,4 МБ, формат MP3), чтобы послушать древнюю радиопередачу CBC (Quirks and Quarks) описание моей ранней работы над ершом

С 1984 года я изучаю ерш, Philomachus pugnax , кулик вид, который представляет особые проблемы для поведенческих, популяционных и эволюционные биологи, потому что он имеет стабильный генетический полиморфизм в брачном поведении самцов. Различия в поведении самцов при спаривании широко распространен среди животных, поддержание генетического полиморфизма — стабильный набор конкурирующих стратегий — крайне необычно.

Три генетические морфы самцов существуют во всех популяциях ершей. Территориальные самцы с более темным оперением, составляющие 84% самцов, защищают сгруппированные суды спаривания леков. против других «жителей». С более светлым оперением, нетерриториальный «спутниковые» мужчины, 14% мужчин, вербуются в суды резидентов, где они образуют временные непростые союзы, как показано выше.Оба вида самцов может спариваться с женщинами, которые посещают суд, и совместное занятие, кажется, приводят к более высокому относительному успеху спаривания для участников. Один процент самцов — маленькие имитирующие самки, у которых отсутствует декоративное оперение для размножения (см. Biology Letters 2: 161-164 (2006)), не участвуют в демонстрации самцов и, кажется, добиваются спаривания в леке, быстро садясь на присевших самок. Самцы не меняют тип оперения или поведенческую роль в течение своей жизни.

Замечательный короткий видеоролик, показывающий тактику течения и спаривания этих ершей, доступен по адресу: Ерш ухаживания

Мои коллеги и я теперь показали, что эти три морфа действительно конкурируют генетические типы сосуществуют во всех популяциях.Наследование морфологического типа контролируется хромосомной инверсией, причем как сателлитные, так и женские мимки имеют разные формы инверсии.

Kpper, C., M. Stocks, J. E. Risse, N. dos Remedios, L.L. Farrell, S.B. Макрей, Т. Морган, Н. Карлионова, П. Пинчук, Ю.И. Веркуил, А. Китайский, J.C. Wingfield, T. Piersma, K. Zeng, J. Slate, M. Blaxter, D.B. Лэнк и Т. Берк. 2015. Суперген определяет сильно расходящиеся мужские репродуктивные морфы ерша. Генетика природы.См. Doi: 10.1038 / ng.3443.

(старые статьи: Nature 378: 59-62, Lank et al. Proc. Roy Soc. Lond B 1999 г. и Биол. Lett. 9: 20130653. DOI: 10.1098 / RSBL.2013.0653).

Щелкните здесь, чтобы увидеть образец родословной.

С весны 2006 г., работая со Сью МакРэй, мы скрестили самок-подражателей, называемых фейдерами, с самками нашего пленного стада, проверить механизмы потенциального наследования этого морфа. Данные подтверждают аутосомно-генетическое наследование этого морфа, в том числе выражение мимического аллеля у женщин, что уменьшает размер их тела Lank et al 2013: Biol.Lett. 9: 20130653. DOI: 10.1098 / rsbl.2013.0653.

Посмотрите три видеоклипа, снятых доктором МакРэем, с изображением резидента, спутника, и циптический самец в действии!
Загадочный самец имеет темно-синие полосы на нижней части обеих ног и находится в нижнем левом углу первого зажима. В третьем ролике он начинается с того, что стоит на кирпиче. Следите за новостями !!
align = center>

Вариант оперения Ruffs, который используется для индивидуальной идентификации (см. ниже) также уникален среди птиц.

Самцы в ВЕРХНЕМ РЯДЕ — сателлиты. REST — территориальные «независимые».

Мое исследование направлено на определение на нескольких уровнях того, как и почему генетический вариативность сохраняется в черте, так тесно связанной с приспособленностью. Основные мероприятия включали 6 полевых сезонов на нерестилищах в Финляндии. и гнездящихся птиц в неволе с 1985 года.Подходы в этих совместных исследованиях включают: полевые наблюдения, геномика полевые эксперименты, гормональное измерение и манипуляции, исследования морфологии сперматозоидов, иммунологическая функция и история жизни, развитие поведения, функции вариации оперения, эксперименты по выбору партнера, стратегии распределения пола, и теоретическое моделирование игр эволюционных сценариев.

Генетические механизмы и геномика

Имея установил генетическую модель наследования поведения, я хочу проанализировать более сложный вопрос генетических моделей наследования вариации оперения. Это интересно само по себе, но также контекст моделей характеристик черт, которые развились для использования в сигнализации индивидуального признания (Дейл, Ланк и Рив 2001: Am.Nat.118: 75-86). Мой успех в побуждении к самовыражению Наличие у женщин признаков, обычно ограничиваемых мужчинами, позволяет продолжить этот анализ.

Гормональные манипуляции и обсервационные исследования

Наша родословная данные также показывают, что изменчивость оперения наследуется, вероятно, мультиаллельной, мультилокусная мода.Параллели в изменении индуцированного женского оперения что из их братьев, подтверждая, что обычно невыраженный аутосомный происходит генетическая изменчивость по типу оперения.

Гормональные эксперименты поднимают вопросы контроля над поведенческими вариация. Измерение уровня циркулирующего тестостерона от пленных, показывают, что три мужские морфы различаются по своим андрогенным профилям в течение сезона размножения. (Tawna Morgan, M.Sc., Univ Alaska Fairbanks и Keupper et al.статья в Nature Genetics). [Вернуться к началу]

Развитие поведения

Коммуникационная функция изменения оперения

В отличие от большинства других птиц, самцы ерша молчат во время своего lek отображает. Функция самоидентификации, похоже, была переносится на визуальную модальность, вариабельность которой передается генетически (Lank and Dale 2001, Auk 118: 759-765), а не голосом.Наша родословная данные показывают, что изменчивость оперения также передается по наследству, хотя явно модели еще не разработаны.

Экспериментально, мы с Лорен Рэтклифф показали через манипуляции с оперением что самцы используют эту генетически обусловленную вариацию для достижения «сосед-незнакомец» дискриминация и, предположительно, индивидуальная идентификация. Многие птицы используют изменение типов выученных песен для этой цели. Будущие экспериментальные работы могли проверить аналогичную дискриминацию мужчин по отношению к женщинам.

Постдок Джим Дейл, Керн Рив и я разработали серию предсказаний противопоставление ожидаемых свойств сигналов, которые эволюционировали, чтобы указать индивидуальная идентичность, а не индивидуальные качества (Дол, Ланк и Рив 2001: Am. Nat.118: 75-86). Дейл и я в настоящее время тестирование предположений и прогнозов этой модели в Ruffs, в том числе оперение генетика. В соответствии с моделью мы показали, что, хотя некоторые аспекты изменения фенотипа оперения размножения самцов в зависимости от физиологических особенностей самцов. состояние, его окраска нет.

Я обнаружил, что сложная разница в оперении между территориальными и самцы-спутники встречаются как в не размножающемся, так и в размножающемся оперении. В каждом последующем однолетнем негнездовом оперении сателлиты только растут больше. и более заметные белые кольца на шее. Онтогенез этого персонажа оперения аналогичен «значкам, сигнализирующим о статусе» у других видов птиц. Поведенческие последствия этого пока не ясны, но в неволе, старые сателлиты с такими кольцами необычайно агрессивны вокруг кормушек.Это говорит о том, что у них может быть другая территориальная стратегия или стратегия добычи. в сезон размножения от молодых спутников и всех жителей. Зима полевые исследования могут подтвердить это предположение. Как прямой подход к тестированию для различий в истории жизни я продвигаю табулирование типов морфов с помощью Европейцы, которые теребят ерши, когда такие морфологические различия могут быть подсчитаны. Тем не мение, потребуются долгосрочные усилия, чтобы получить достаточно данных, чтобы тесты на различия в выживаемости между морфами.[Назад к началу]

Исследования выбора партнера

Джим Бриске и др. 1997 г. (Evolution 51: 937-945) показано, что среди воробьиных птиц виды с более высоким уровнем множественности отцовство также имеют более длинные сперматозоиды. Это открытие побудило нас изучить длина спермы в ершике. Мы обнаружили, что сперма ерша ок. Длиной 125 мкм, самый известный из всех куликов. Это говорит о том, что отношения встречается среди воробьиных птиц, также относится к куликам (Джонсон и Бриски 1999: Кондор 101: 848-854).

Задача наших поведенческих, генетических и морфологических исследований спермы обобщение того, что женская моногамия будет ассоциироваться с высоким выровняйте выбор партнера и предложите вместо этого активную генетическую диверсификацию за счет самки.Мы обнаружили, что при тестировании происходит нечто большее, чем случайное кросс-морфное спаривание. против ожидаемых частот, основанных на нескольких предположениях о базах выбора самки в отношении морфа (Lank et al 2002: Behavioral Ecology 13: 209-215). Мы также напрямую тестируем половые предпочтения самок известной родословной и / или гормонально-индуцированных известный мужской фенотип, свидетельствующий об ассортативном спаривании. Результаты имеет отношение к более общим теориям полового отбора для совместной эволюции мужских характеристик и женских предпочтений.[Вернуться к Топ]

Резидент-спутниковое сотрудничество?

Работа основана на предыдущих наблюдениях. и полевые эксперименты, показывающие, что самки предпочитают посещать и спариваться at leks достаточно силен, чтобы поддерживать токи у этого вида (Lank и Смит: Поведение. Ecol. Sociobiol. 30: 323-329; BES 20: 137-145), несмотря на конкуренцию среди мужчин, предпочитающих большую дисперсию (например, Widemo и Owens: Nature 373: 148-151). Модель исследует последствия рассмотрения спутника-резидента. отношения как «ток в токе», с территориальными и сателлитными парами благоприятствует женскому выбору.Примечательно, что это первая модель в линейке литература по альтернативному поведению самцов, чтобы отвести значительную роль женщинам в эволюции таких систем. [Вернуться к началу]

Альтернативные истории жизни?

В качестве прямого подхода к проверке различий в истории жизни я предлагаю табулирование морфотипа европейцами, которые собирают ерши, когда такие морфологические различия можно оценивать (J. Jukema, T. Piersma et al.). Однако потребуется длительная долгосрочные усилия по созданию достаточного количества данных для проведения разумных тестов для различия в выживаемости между морфами.

В качестве альтернативного подхода Джордж Лозоно и я (Лозано и Ланк 2003: Труды Королевского общества B: 27: 1203-1208) протестировали самцов как морфы, так и самки, для доказательства иммунного старения. Мы нашли это ответ, опосредованный Т-клетками, снижается между «средним» и пожилым птиц, и это происходит сильнее в период размножения, чем во время зимой, подразумевая подлинный фенотипический компромисс между репродуктивными и иммунологическая функция.Однако у нас пока нет достаточных данных чтобы продемонстрировать, что две мужские морфы имеют разные наклоны в иммунологическом функции в зависимости от возраста, что можно было бы предсказать, если бы их истории жизни различаются. [Вернуться к началу]

Распределение пола и внутрилокусный конфликт

Эволюционная экология альтернативных стратегий в сравнении с Фенотипическая пластичность

Среди хулиганов некоторые «бойцы, любящие драки», не любят драться

Из летнего выпуска журнала Living Bird за 2018 год. Подпишитесь сейчас.

Прежнее научное название Ерша — поразительного евразийского кулика ростом около фута — соответственно Philomachus pugnax , что примерно переводится как «воинственный боец». Это было хорошее научное название, потому что сражения часто вспыхивают там, где самцы ищут себе пару, на своих токах.Но когда ученые изучили, кто с кем спаривается, выяснилось, что некоторые самцы ершей не любят ссориться, а предотвращение конфликтов является их ключом к успешному размножению.

Ерши размножаются на водно-болотных угодьях Северной Европы и Азии. Самцы крупные и украшенные; самки мельче и менее заметны. При показе для самцов самцы становятся еще крупнее и ярче, надуваясь, демонстрируя воротник из перьев, который дал птице ее имя. Ерши собираются в клочьях болота, известных как токи, которые работают как витрины для покупок: самцы продают себя как лучшего помощника, а самки проходят мимо, чтобы оценить их.

В то время как большинство мужчин-хулиганов надуваются, чтобы выглядеть впечатляюще, эволюция дала некоторым самцам другой метод действий, в котором внешний вид и агрессия исключаются из-за таких черт, как сотрудничество и даже обман. Ученые недавно обнаружили, что эти подходы записаны в ДНК каждой птицы в группе генов, известных как «супергены», которые определяют как внешний вид птиц, так и их действия.

Трио мужчин

Мужские ерши бывают трех типов: большинство (от 80 до 95 процентов) имеют причудливые перья и склонны к дракам. Ученые называют их «независимыми». Еще от 5 до 20 процентов мужчин, известных как «спутники», берут на себя вспомогательную роль.Они не такие красочные, но демонстрируют свои перья рядом с независимыми птицами и помогают привлечь самок к току. В свою очередь независимые животные терпят их — и иногда позволяют спутникам спариваться с самкой.

Тогда есть совершенно другой подход, используемый очень редким третьим видом мужчин (менее 1 процента), известным как «фейдер» (от древнеанглийского слова «отец»). Фейдеры не дерутся, и на них совсем нет разноцветных перьев. Фактически, они выглядят точно так же, как женский ерш, который позволяет фейдерам прокрадываться на ток, не привлекая нежелательного внимания любящих драки независимых.

Несмотря на то, что фейдеры выглядят женскими, их яички намного больше, чем у независимых. Стратегия фейдера заключается в ожидании, пока самка не подаст сигнал демонстративному независимому, что она готова к спариванию. В это критическое время фейдер быстро ныряет и спаривается, прежде чем независимый получает шанс — обманывая и независимого мужчину, и женщину. Если это звучит хитро, это так. Поведенческие экологи фактически называют это подходом «мужских кроссовок». Он широко распространен в животном мире, особенно у рыб.

В журнале Nature Genetics за 2015 год ученые наконец-то ответили на основной вопрос: могут ли Руффы выбирать, быть независимыми, сателлитами или фейдерами?

Ответ отрицательный; мужские ерши рождаются со своей стратегией. Они несут его в своих генах, согласно исследованиям двух групп ученых — группы, возглавляемой Терри Берк из Университета Шеффилда в Соединенном Королевстве, и другой, возглавляемой Лейфом Андерссоном из Университета Упсалы в Швеции. Стратегии спаривания самцов ерша являются продуктом «супергена» — группы из более чем 100 генов, которые наследуются в блоке, без какого-либо смешения и сопоставления, которые обычно происходят во время воспроизводства.Супергены впервые появляются у видов из-за репродуктивной ошибки, известной как «хромосомная инверсия», когда блок генов поворачивается назад в ДНК.

Многие хромосомные инверсии вредны и никогда не передаются, потому что они могут убить потомство. Но время от времени хромосомная инверсия дает преимущество. Когда это происходит, обратная ориентация супергена означает, что эти гены остаются вместе из поколения в поколение и передаются как полный набор инструкций.Этот метод наследования позволяет генам развиваться как единый пакет.

Так появился очень сложный набор черт Ерша. Требуется много разных генов, чтобы контролировать оперение, размер тела, гормоны и поведение, но все они развились вместе, чтобы создать разные супергены и три разных типа самцов: эффектные, дерзкие независимые; подчиненные спутники; и серые, но хитрые фейдеры. Ни один ген не может этого сделать, но многие гены могут, когда они развиваются вместе и наследуются как блок в супергене.

Но есть загвоздка. Супергены фейдеров и спутников с чертежами внешнего вида и поведения также несут смертельный генетический дефект. Самцы, унаследовавшие только одну копию этих супергенов, выживают. Но если Ruff получает две копии, он умирает на ранней стадии разработки.

Победитель забирает все… или он?

Итак, какая стратегия побеждает? При беглом взгляде на лек может показаться, что независимые компании загнали рынок в угол. Но это не всегда так. Ученые отмечают, что пропорции независимых, сателлитов и фейдеров довольно постоянны. Чтобы так продолжалось в долгосрочной перспективе, другие стратегии должны иметь какое-то преимущество.В противном случае независимые компании полностью взяли бы на себя управление. Одна из возможностей может заключаться в том, что успех спутников и фейдеров зависит от того, насколько они распространены среди населения. Это означает, что когда сателлитов и фейдеров относительно много, они, как правило, работают хуже, чем когда они редки. Другими словами, ускользание от независимых и обман работает только тогда, когда это необычная практика.

Альтернативные подходы к базовому спариванию и воспроизводству один на один распространены среди птиц: например, лесные утки крадутся, чтобы отложить яйца в гнездах своих соседей.Но эти стратегии редко контролируются генетически, по крайней мере, в той мере, в какой они заложены в ерш. Детали того, как различные гены в супергене работают, чтобы генерировать эти стратегии, остаются неизвестными.

Тем не менее, Раффс наглядно демонстрирует, что в жизни есть несколько способов добиться успеха.

Леонардо Кампанья — научный сотрудник Корнельской лаборатории орнитологии.

All About Birds — бесплатный ресурс

Доступно для всех,
финансируется такими же донорами, как вы

Ничего не пропустите! Присоединяйтесь к нашему списку адресов электронной почты

Корнельская лаборатория будет присылать вам новости о птицах, птицах и возможностях помочь в их сохранении.

Стал ли вирус Западного Нила забытой тропической болезнью?

Образец цитирования: Ronca SE, Ruff JC, Murray KO (2021) 20-летний исторический обзор вируса Западного Нила с момента его первоначального появления в Северной Америке: превратился ли вирус Западного Нила в забытую тропическую болезнь? PLoS Negl Trop Dis 15 (5): e0009190. https://doi.org/10.1371/journal.pntd.0009190

Редактор: Педро ФК Васконселос, Instituto Evandro Chagas, БРАЗИЛИЯ

Опубликовано: 6 мая 2021 г.

Авторские права: © 2021 Ronca et al. al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Авторы были частично профинансированы NIH / NIAID (U19AI089992-06) (K.O.M.), Фондом Чао (K.O.M.) и Фондом Брокмана (https://brockmanfoundation.org) (K.O.M). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Интродукция и история вируса Западного Нила в Северной Америке

Вирус Западного Нила (ВЗН) был впервые обнаружен в Уганде в 1937 году [1] и более 60 лет циркулировал в цикле передачи энзоотических комаров по всей Африке, Ближний Восток, Россия и Европа, с преобладающим штаммом линии 2 [2]. Инфекции обычно характеризовались как субклинические или вызывающие легкое лихорадочное заболевание [3].В середине 1990-х годов появился новый штамм WNV (линия 1), который привел к высокой доле неврологических инфекций с эпизоотиями в Румынии, других частях Европы, России и Израиле [2,4].

В конце августа 1999 года врач-инфекционист (доктор Дебора Аснис) из района Квинс сообщил в Департамент здравоохранения и психической гигиены города Нью-Йорка (NYCDOH) 2 случая энцефалита, что привело к расследованию [5]. . Подобные случаи также были быстро выявлены в соседних больницах, и NYCDOH обратилось за помощью в Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC), чтобы помочь определить причину.На основании опросов пациентов и членов их семей, а также экологических проверок стало очевидно, что наиболее вероятным возбудителем болезни были комары. Первоначальный анализ сыворотки и спинномозговой жидкости (CSF) от подгруппы подозреваемых пациентов показал положительный результат на IgM-антитела против вируса энцефалита Сент-Луиса (SLEV) с помощью иммуноферментного анализа с захватом моноклональных антител (MAC-ELISA) в CDC. что привело к быстрому осуществлению мер по борьбе с комарами [6].

В то время как первоначально считалось, что массовое вымирание американских ворон (семейство Corvidae) связано со вспышкой среди людей, патобиолог штата Нью-Йорк сообщил, что эти смерти были связаны с массовыми отравлениями.Примерно через 2 недели после начала расследования NYCDOH, содержащиеся в неволе экзотические птицы в зоопарке Бронкса начали умирать от энцефалита, который, как установил ветеринарный патолог зоопарка, доктор Трейси Макнамара [6], стал причиной смерти. Ткани головного мозга этих птиц были отправлены в лаборатории национальных ветеринарных служб Министерства сельского хозяйства США (NVSL), а вирусные изоляты затем отправлены в CDC для секвенирования [7]. Секвенирование первоначально выявило штамм, наиболее вероятно связанный с WNV, первоначально называвшийся WNV-подобным, а затем подтвержденный как WNV линии 1, наиболее близкий к штамму Israel 1998 года [7].Одновременно исследователи выделили вирус из мозга пациентов, умерших от энцефалита во время вспышки, и на основе секвенирования идентифицировали флавивирус, похожий на Кунджин / Западный Нил, что дополнительно подтвердило этиологию [8]. Затем было подтверждено, что смерть ворон была вызвана WNV [6]. К октябрю 15 лошадей заболели энцефалитом на Лонг-Айленде в Нью-Йорке и оказались положительными на ВЗН. Наконец, вирус был изолирован от Culex pipiens комаров, что свидетельствует о предполагаемом переносчике вируса [9].До 1999 года WNV никогда не обнаруживали в Западном полушарии.

Ретроспективный иммуноферментный анализ IgM сыворотки и спинномозговой жидкости от пациентов с энцефалитом или менингитом, у которых ранее проводился анализ на SLEV, был подтвержден положительный результат на инфекцию WNV, даже у тех, у кого ранее были отрицательные или сомнительные результаты SLEV [6,10]. В конечном итоге вспышка в Нью-Йорке (NYC) в 1999 г. привела к 62 подтвержденным случаям заболевания, включая 7 летальных исходов [5]. Ближе к концу вспышки крупное кластерное серологическое обследование на уровне домохозяйств было проведено в наиболее пострадавшем районе Куинса [11].Исследователи определили взвешенную (с поправкой на кластеры) серологическую распространенность 2,6% для инфекции WNV. Основываясь на сообщенных признаках и симптомах участников исследования, исследователи экстраполировали, что примерно 80% инфицированных протекали бессимптомно, примерно у 20% развилось неосложненное лихорадочное заболевание, и только у 1 из 140 развился более тяжелый процесс заболевания в виде энцефалита или менингита, который позже был придуман « Нейроинвазивная болезнь Западного Нила »(WNND). По оценкам этого исследования, приблизительно 8 200 человек были инфицированы WNV в Нью-Йорке во время первоначальной вспышки [11].

До сих пор неизвестно, как вирус был занесен в Нью-Йорк. Правдоподобные теории включают занесение инфицированных комаров через морские перевозки или авиаперевозки, зараженных перелетных птиц из Европы, инфицированных завезенных птиц или домашних животных, преднамеренную интродукцию (биотерроризм) или виремическое лицо. Хотя люди считаются тупиковыми хозяевами, последняя теория могла бы быть возможной, если бы у инфицированного человека был серьезный иммунодефицит.

Географическое появление

После вспышки в 1999 г. возникла неуверенность в способности вируса перезимовать, а затем распространиться в новые географические районы.Учитывая высокий процент смертей среди врановых, в Центре контроля заболеваний был установлен надзор за смертностью птиц в качестве средства раннего обнаружения вирусной активности и инструмента мониторинга географического распространения [12–14]. В конечном итоге, наблюдение за смертностью птиц было объединено с наблюдением за людьми, лошадьми и переносчиками в новый инструмент наблюдения под названием ArboNET, со связями карт в реальном времени, предоставленными Геологической службой США [15]. Как и предполагалось, надзор за смертностью птиц стал эффективным инструментом раннего обнаружения по мере того, как он переместился в новые географические районы, причем обнаружение гибели птиц часто предшествовало выявлению положительных случаев заражения комаров и людей [12,16–18].

В первый год после первоначальной вспышки в Нью-Йорке WNV оставался изолированным на северо-востоке, и 21 случай заражения людей был выявлен в Нью-Йорке, Нью-Джерси и Коннектикуте [19]. В 2001 г. WNV распространился географически вдоль восточного побережья: 66 случаев заболевания было выявлено в 10 штатах между Массачусетсом и Флоридой. При южном распространении вирус был обнаружен в популяциях Culex quinquefasciatus , что вызывает опасения по поводу дальнейшего эпидемического потенциала, как видно на SLEV, родственном флавивирусе [20–22].Тем не менее, распространение и степень передачи эпидемии в 2002 году были беспрецедентными: 4 156 случаев заражения людей вирусом WNV в США, включая 284 смертельных исхода [19], зарегистрированы на западе, в Техасе и Монтане, и на севере, в провинциях Квебек и Онтарио, 414 зарегистрированных случаев заболевания в Канаде [23]. Эпизоотическая передача также была высокой: зарегистрировано более 15 000 случаев заражения лошадьми [24]. Во время этой эпидемии быстро стало очевидно, что ЛЗН может передаваться от человека к человеку через донорство виремической крови, трансплантацию органов, трансплацентарное перемещение и грудное молоко [25].Это побудило принять экстренные меры по разработке скрининга доноров крови для предотвращения заражения крови, который был осуществлен в 2003 году [26,27]. К 2003 г. вирус был обнаружен в Culex tarsalis , и его беспрецедентное распространение продолжилось, охватив 45 штатов США, при этом было зарегистрировано 9862 случая и 264 смертельных случая [19]. Важно отметить, что общее количество случаев заболевания в США в 2003 г. было несколько завышено по сравнению с предыдущими годами, так как CDC потребовал, чтобы о случаях не нейроинвазивных заболеваний (например, лихорадки Западного Нила [WNF]) также сообщалось в органы здравоохранения [13 ].Как и в США, WNV продолжил свое распространение в Канаде: на их веб-сайте здравоохранения сообщается о 5 провинциях с подтвержденными автохтонными инфекциями и 8 провинциях / территориях, о которых сообщается в общей сложности о 1481 заболевании людей. Серологические доказательства вируса были зарегистрированы у лошадей и птиц-хозяев в некоторых странах Латинской Америки и Карибского бассейна; однако случаи заражения людей были необъяснимо редкими [28].

К 2004 г. эпизоотия ВЗН распространилась по западному побережью США, а к 2012 г. все 48 континентальных штатов и округ Колумбия сообщили о местном заболевании человека [29].В период с 2002 по 2007 год WNV находился на пиковом уровне эпидемии как в США, так и в Канаде (рис. 1), а затем резко снизился в период с 2008 по 2011 год. В 2012 году неожиданная эпизоотия произошла с рекордным числом случаев в Техасе [30], Луизиане, Оклахома, Арканзас, Миссисипи и Алабама [19]. Большое количество случаев (> 2000 ежегодно) продолжало регистрироваться в период с 2013 по 2018 год, что свидетельствует о высоком потенциале эпизоотических вспышек в обозримом будущем. Факторы эпизоотической передачи, включая численность комаров, круговорот популяции птиц, а также климатические условия и изменение, требуют дальнейшего изучения для прогнозирования будущих вспышек.

Филогенетика

Сдвиг в циркулирующем штамме WNV наблюдался между первоначальной вспышкой в ​​Нью-Йорке в 1999 г. и последующими вспышками с 2002 г. [2,20,31–34]. Штамм NY99 очень нейровирулентен у мышей [35]. При пассировании у хомяков этот штамм также вызывал хроническую почечную инфекцию, которая затем воспроизводилась у мышей с использованием штаммов после пассирования хомяка [36–39]. Другой штамм, WN2002, с 2-мя нуклеотидными различиями, был идентифицирован во время вспышки 2002 г. и остается в обращении сегодня [21,34].Как описано в 20-летнем анализе доступных генотипов WNV, проведенном Hadfield и его коллегами, WN02 в сочетании с SW03 вытеснил штамм NY99 в США [20,21] (Рис. 2). Некоторые исследования предполагают, что виды комаров Culex более эффективно передают штаммы вируса WN02 по сравнению со штаммами NY99 [40,41], но не все исследования согласны с этим [42–44]. На моделях мышей было обнаружено, что этот штамм WN02 вызывает вялый паралич, аналогичный тому, что наблюдается при заболеваниях человека [35]. Постоянная оценка генотипа и фенотипа штаммов, выделенных из эндемичных регионов, необходима для обеспечения соответствия штаммов, используемых в моделях животных для оценки вакцин и терапевтических средств.

Инфекционное бремя WNV среди людей, США

За 20 лет существования WNV в США (с 1999 по 2019 г.) в CDC ArboNET было зарегистрировано в общей сложности 51 702 случая WNV, в том числе 25 227 (48,8%) WNND и 2376 (4,6%) смертельных случаев [45] . Исходя из первоначальной оценки Мосташари 1 случая WNND на каждые 140 инфекций, эти 25 227 случаев WNND предполагают почти 3,5 миллиона случаев инфицирования в США на сегодняшний день. Однако дополнительные серологические исследования показывают, что эта экстраполяция, вероятно, занижена [46–48].В исследовании, опубликованном в 2013 г. Петерсеном и его коллегами, оценивалась совокупная заболеваемость ЛЗН среди взрослых в США с 1999 по 2010 г., применяя методы Карсона и его коллег [47], и было установлено, что 3 миллиона взрослых, вероятно, были инфицированы ВЗН в течение этого периода времени [49]. . Поскольку примерно 40% всех случаев WNND произошли с момента исследования Петерсена, и их исследование не отражало инфекции у детей, наша команда обновила расчетное количество случаев во всех возрастных группах с 1999 по 2016 год, используя методы Петерсена, но включая детей, по оценке Мандалакас и его коллеги [48].В этом исследовании мы оценили почти 7 миллионов случаев инфицирования WNV в континентальной части США. Это, вероятно, заниженная оценка, поскольку несколько исследований, оценивающих частоту тестирования, определили, что только примерно 40% случаев, соответствующих критериям WNND, тестируются при обращении в медицинское учреждение [50,51].

Понимание истинного бремени WNV имеет решающее значение. Определенные группы населения особенно уязвимы к инфекции, включая бездомных и других, на которых влияют социально-экономические детерминанты [52–56], а также тяжелые заболевания, в том числе пожилые люди и люди с сопутствующими заболеваниями [5].Эпидемиологические исследования описывают тяжелые и хронические последствия инфекций WNV, особенно у лиц с WNND, когда до 40% пациентов не могут вернуться к своему исходному состоянию здоровья [57]. Понимание истинного бремени также предоставит ценные данные для оценки политики общественного здравоохранения по контролю и профилактике заболеваний, а также для определения потребности в инвестициях в клинические испытания для разработки вакцин и терапевтических средств.

Стоимость Западного Нила

В связи с высокой распространенностью и эндемичностью WNV в Северной Америке необходимо понимать, какое бремя несет система здравоохранения и какое влияние оказывает на экономику.Зограбиан и его коллеги определили краткосрочные затраты на ВЗН в Луизиане с июня 2002 г. по февраль 2003 г. в размере 10,9 млн долларов США, из которых 4,4 млн долларов США — медицинские расходы и 6,5 млн долларов США — немедицинские расходы, такие как потеря производительности [58]. В аналогичном исследовании Барбер и его коллеги [59] оценили затраты, связанные со вспышкой ВЗН в 2005 г. в округе Сакраменто, Калифорния. Эта вспышка среди 163 человек обошлась примерно в 2,98 миллиона долларов США, включая борьбу с переносчиками болезней (примерно 702 000 долларов США), медицинские расходы на лечение и снижение производительности.Они определили, что необходимо предотвратить только 15 случаев WNND, чтобы меры по борьбе с переносчиками считались рентабельными [59]. Исследование, проведенное в Квебеке, Канада, определило затраты региона с 2012 по 2013 год [60]. В этом исследовании 90 пациентов были оценены ретроспективно, и средние затраты составили 21 330 долларов США на пациента с энцефалитом, 8 124 долларов США на пациента с менингитом и 192 доллара США на пациента с WNF. В целом, по их оценкам, в 2012 году было израсходовано около 1,7 миллиона долларов США на 124 симптоматических случая и 430 000 долларов США на 31 симптоматический случай [60].Пройдя немного дальше, Стейплс и его коллеги оценили как краткосрочные, так и долгосрочные затраты, связанные со вспышкой, охватившей 80 случаев в Колорадо в 2003 году. Важно выделить диапазон затрат для этих пациентов, поскольку затраты на неотложную помощь варьируются от примерно от 4000 до 325000 долларов США для случаев энцефалита, примерно от 5000 до 283000 долларов США для острого вялого паралича (ОВП), примерно от 1000 до 15000 долларов США для менингита и примерно от 500 до 24000 долларов США для WNF, поскольку это подтверждает крайний и уникальный сценарии, которые могут испытать пациенты.При оценке долгосрочных затрат диапазоны составляют примерно от 0 до 24 000 долларов США для случаев энцефалита (вероятно, из-за более высокого уровня смертности, чем другие), примерно от 600 до 440 000 долларов США для ОВП, примерно от 0 до 261 000 долларов США для менингита и примерно от 0 до 41 000 долларов США для WNF. Эти долгосрочные затраты включают в себя медицинские приемы и оборудование, лекарства, долгосрочное лечение и потерю производительности, но нам не хватает информации, чтобы понять, как параметры острой инфекции, такие как продолжительность пребывания в больнице, могут повлиять на долгосрочные затраты.Используя свои расчеты для этих пациентов, они оценили общую стоимость WNV с 1999 по 2012 год в США примерно в 778 миллионов долларов США с доверительным интервалом от 673 миллионов долларов США до 1,01 миллиарда долларов США [61]. Ежегодно это равняется 56 миллионам долларов США, потерянным WNV.

Исследование экономической эффективности вакцин, проведенное Зограбианом и его коллегами, показало, что универсальная программа вакцинации в США вряд ли приведет к экономии [62]. Однако это исследование было проведено в начале внедрения WNV и оценивало бремя случаев заболевания с 1999 по 2004 год.В то время было зарегистрировано примерно 16 000 случаев и 7 000 случаев WNND. Крупная вспышка 2012 г. надвигалась, но неожиданно. Авторы обсуждали, что риск заражения, вероятность симптоматического заболевания и стоимость вакцинации имеют решающее значение для оценки экономической эффективности. С тех пор как это исследование было опубликовано в 2006 году, эти факторы изменились. Кроме того, мы должны учитывать потребности в вакцинах в регионах с низкой плотностью населения, где борьба с комарами менее осуществима на больших землях.

Трудно интерпретировать, повлияло ли это исследование напрямую на будущий прогресс разработки вакцин против WNV или на инвестиции в коммерциализацию имеющихся вакцин. Спустя более 10 лет, в 2017 году, Стейплс и его коллеги [61] оценили рентабельность целевой вакцинации и пришли к выводу, что вакцинация по возрасту может быть наиболее экономически эффективным методом борьбы с WNV, но нам еще предстоит увидеть, чтобы вакцина достигла широкого распространения. рынок, чтобы оценить его в полной мере.

Разработка вакцины

Быстрое распространение WNV по Северной Америке в начале 2000-х годов и высокая стоимость заболеваемости вызвали большой интерес к разработке вакцины WNV как для людей, так и для других животных, особенно для лошадей.Инактивированная цельновирусная вакцина была быстро разработана и лицензирована для ветеринарного использования в 2003 г. [64]. В ближайшие годы были одобрены различные вакцины для лошадей, в том числе первая ДНК-вакцина, лицензированная Министерством сельского хозяйства США (USDA) в 2005 г. [64] (пресс-релиз: https://www.cdc.gov/media/ прессрел / r050718.htm).

Ряд кандидатных вакцин для человека все еще находится на доклинических стадиях разработки [63]. На сегодняшний день в ClinicalTrials зарегистрировано 9 клинических испытаний по оценке кандидатов вакцины против ВЗН для человека.gov, при этом были исследованы только 6 отдельных агентов (Таблица 1). До сих пор ни одно испытание на людях не продвинулось дальше фазы II.

Первым агентом, прошедшим клинические испытания фазы I, была живая аттенуированная химерная вакцина Западного Нила-Денге. Три исследования фазы I для этой вакцины-кандидата были зарегистрированы на сайте ClinicalTrials.govhttp: //clinicaltrials.gov/ в 2004, 2007 и 2014 годах. Эта химерная вакцина основана на вакцине-кандидате DENV-4 rDEN4delta 30 с prM и E гены белков заменены генами штамма WNVNY99 [65].Минимальные побочные эффекты наблюдались во время всех 3 испытаний фазы I. Исследования 2004 и 2007 годов продемонстрировали сероконверсию примерно у 75% вакцинированных участников в возрасте от 18 до 50 лет после одной дозы 10 ³ или 10 ⁴ бляшкообразующих единиц (БОЕ). Более высокая доза 10 ⁵ БОЕ приводила к более низкому уровню сероконверсии (55%), но была увеличена до 89% после 6-месячной ревакцинации [65]. В исследовании 2014 года среди взрослых в возрасте от 50 до 65 лет у 19 из 20 (95%) субъектов произошла сероконверсия после одной дозы 10 ⁴ БОЕ.Снова была введена 6-месячная ревакцинация, но она не привела к значительному увеличению титра антител и, следовательно, считалась ненужной [66].

В 2005 и 2006 годах в ходе двух испытаний фазы I началось изучение использования ДНК-вакцины, аналогичной той, которая была одобрена для использования на животных. Вакцины на основе нуклеиновых кислот кодируют специфические антигенные субъединицы патогена и привлекают клетки-хозяева для продуцирования этих антигенов. Это привлекательная технология, поскольку она может обеспечить длительный иммунитет без введения какой-либо части патогена, кроме антигена, тем самым обеспечивая специфический иммунный ответ без риска реактивации ослабленного живого вируса [67].Оба этих кандидата в вакцины кодируют одни и те же белки prM и E, используемые в химерном кандидате, описанном выше, хотя один включает модифицированную версию компонента промотора гена [67,68]. В обоих испытаниях сообщается о легких побочных эффектах, связанных с вакцинами, и благоприятных иммунных ответах. Более поздняя версия, которая включала модифицированный промотор гена, действительно вызывала более сильный клеточный и гуморальный иммунный ответ [68].

Кроме того, рекомбинантная субъединичная вакцина с адъювантом была зарегистрирована для клинических испытаний в 2008 году и запатентована Hawaii Biotech в 2018 году, хотя отчета о результатах клинических испытаний на людях не публиковалось.Другой, внесенный в список в 2015 году, исследовал инактивированную цельновирусную вакцину HydroVax-001, которая, как было обнаружено, в целом хорошо переносится при концентрации как 1 мкг, так и 4 мкг в последовательности из 2 доз. Как и ожидалось с вакциной на основе инактивированного вируса, при тестировании через 4 дня после каждого введения ни у одного участника не было обнаружено виремии, но сероконверсия через PRNT ₅₀ при более низкой дозе не вызывалась, и только 31% сероконверсии произошел после более высокой дозы. Специфический ответ ELISA был немного лучше, достигая 41% сероконверсии после второй дозы 1 мкг и 75% после дозы 4 мкг [69].

Только 1 вакцина-кандидат вступила в фазу II клинических испытаний. Это агент ChimeriVax-WN002, еще один живой аттенуированный химерный вирус. Этот вирус также содержит гены белков prM и E из NY99, но построен на основе вируса желтой лихорадки 17D. Благоприятный профиль безопасности у взрослых был продемонстрирован в исследовании фазы I [70], а у пожилых людей — в 2 исследованиях фазы II [63,71]. Виремия была низкой и не ассоциировалась с нежелательными явлениями ни в одной возрастной группе. По крайней мере, 4-кратное увеличение титров антител наблюдалось у> 90% всех пролеченных участников в обоих исследованиях фазы II [63,71].

Эти предварительные испытания продемонстрировали, что все существующие вакцины-кандидаты в целом хорошо переносятся и обладают различной иммуногенностью, однако прогресс в направлении лицензирования для использования людьми со временем застопорился. Препятствия для продвижения этих испытаний могут включать финансовые проблемы и нормативные требования, которые может быть трудно оправдать из-за большого количества добровольцев и ресурсов, необходимых в случае спорадических вспышек WNV.

Терапия

Параллельно с задержкой с одобрением вакцины также не существует специфических терапевтических средств для лечения инфекций, вызванных WNV.В ряде серий случаев и тематических исследований описывается использование интерферона, рибавирина и кортикостероидов [72–77], но отчеты неубедительны, и никакие клинические испытания официально не оценивали эти варианты. Фактически, только 3 агента были зарегистрированы для клинических испытаний в США. В ходе исследования фазы I / II, зарегистрированного в 2003 году, изучали Omr-IgG-am, который представляет собой соединение внутривенного иммуноглобина (ВВИГ) с высоким титром против WNV, одобренное для использования в Израиле. В этом испытании была когорта с низкой и высокой дозой, и его контролировали с помощью активного плацебо IVIG (Polygam S / D) и пассивного плацебо в виде физиологического раствора.Не было отмечено значительных различий между группами лечения, активного плацебо или пассивного плацебо в отношении побочных эффектов или 90-дневного исхода. К сожалению, это испытание столкнулось с множеством проблем с набором участников и получением как исследуемого препарата, так и активного плацебо, поэтому оно было прекращено до достижения целевого набора, а группа лечения с более высокими дозами была прекращена [78].

Затем, в 2004 году, Sarepta Therapeutics зарегистрировала испытание по изучению фосфородиамидат-морфолиноолигомерного агента (PMO) AVI-4020.PMO представляют собой аналоги нуклеиновых кислот, которые в контексте WNV могут использоваться для блокирования трансляции вирусных белков, тем самым предотвращая репликацию вируса [79]. На момент написания этой статьи компания установила, что AVI-4020 присутствует в спинномозговой жидкости здоровых добровольцев в течение 18 часов после приема однократной дозы [80], но не было опубликовано никаких отчетов об испытании, посвященном использованию в WNND.

Последним агентом, зарегистрированным для клинических испытаний в США, является моноклональное антитело MGAWN1. Исследование фазы I с 2007 по 2009 год показало, что этот препарат в целом хорошо переносился 40 здоровыми участниками после однократного внутривенного введения в диапазоне от 0.От 3 мг / кг до 30 мг / кг. Было обнаружено, что у одного участника выработались антитела против MGAWN1 через 3 месяца после воздействия препарата. Авторы сообщают, что это могло повлиять на эффективность препарата для этого участника, но, поскольку разовая доза, по-видимому, обеспечивает достаточное покрытие на время острого заболевания, считается, что это не представляет большого риска для реакций чувствительности [81] . Учитывая очевидный успех исследования фазы I, в 2009 году началось исследование фазы II того же препарата.Однако, как и испытание OMR-IgG-am, оно было прекращено досрочно из-за низкой посещаемости. Все исследования сведены в Таблицу 2.

Одним из факторов, которые авторы исследования Omr-IgG-am называют препятствием для регистрации, был длительный период, необходимый для получения одобрения Institutional Review Board (IRB) для каждого клинического центра. В настоящее время каждое клиническое учреждение, участвующее в исследовании, должно иметь независимое одобрение IRB, что может занять до 6 месяцев. Это исключает регистрацию любых острых случаев, которые присутствуют в больнице или клинике, которые еще не одобрены.Эти авторы утверждают, что наличие одного централизованного IRB облегчило бы своевременный набор участников из самых разных клинических центров [78]. Кроме того, спорадическое появление многих случаев WNND может затруднить достижение необходимой целевой регистрации.

Диагностика

Несколько исследований документально подтвердили недостаточную диагностику ЛЗН [27,50,82], при этом превалирующие и разнообразные препятствия для диагностики. У большинства инфицированных наблюдается легкое течение болезни с небольшими преходящими признаками и симптомами или их отсутствие (субклиническое заболевание) [83].Возможностей для диагностики этих случаев мало, поскольку их симптомы недостаточно серьезны для обращения за медицинской помощью. Эти пропущенные случаи не только усложняют расчет оценок заболеваемости и распространенности, но также вызывают озабоченность по поводу передачи через продукты крови, предоставленные бессимптомными виремическими донорами. В ответ на эту озабоченность в 2003 г. были инициированы требования по скринингу кровоснабжения США на вирусную РНК [26,27]. С тех пор эпиднадзор за предполагаемыми виремическими донорами крови со стороны общественного здравоохранения стал важным ресурсом для определения частоты бессимптомных и субклинических инфекций [46,84].

Даже клинически очевидные инфекции сталкиваются с проблемами диагностики. WNF — это слабо выраженный синдром, напоминающий грипп и другие вирусные синдромы [83,85]. Крупное исследование доноров крови в США показало, что только 38% субъектов, которые были положительными на ВЗН и имели симптомы, обращались за медицинской помощью, и только 5% из них имели формальный диагноз ВЗН [27]. Пациенты с нейроинвазивными проявлениями (WNND) чаще получают диагноз, чем пациенты с WNF, в основном потому, что серьезность признаков и симптомов требует медицинской помощи, а окончательный диагноз активно проводится.Клинические испытания на ВЗН оцениваются примерно в 40% случаев заражения ВЗН-совместимым менингитом и энцефалитом у взрослых [50,51] и примерно в 25% совместимых педиатрических случаев [50]. Пациенты с энцефалитом с большей вероятностью будут проверены на WNV, чем пациенты с менингитом, хотя, по оценкам, менингит составляет от 30% до 50% случаев WNND [50]. Недостаточная диагностика WNV дополнительно проиллюстрирована в многоцентровом анализе больничных тестов WNV среди пациентов с менингитом и энцефалитом.В этом исследовании 84% пациентов, у которых исследовательская группа обнаружила, что они имеют положительный эффект на ВЗН IgM в спинномозговой жидкости, прошли тестирование на ВЗН в рамках диагностической работы, но 25% пациентов, прошедших клиническое тестирование, были пропущены из-за неадекватного тестирования [82].

В настоящее время наиболее широко используемым методом диагностики ВЗН является обнаружение антител IgM к ВЗН в сыворотке или спинномозговой жидкости. У этого метода есть несколько важных недостатков. Во-первых, известно, что флавивирусы вырабатывают антитела, которые обладают перекрестной реактивностью с другими флавивирусами, и поэтому рекомендуется подтверждать все диагнозы, поставленные таким образом, путем отправки образцов сыворотки в острой стадии и в период выздоровления в референс-лабораторию для проведения тестов нейтрализации уменьшения образования бляшек (PRNT). ).Этот дополнительный этап должен выполняться в лаборатории с уровнем биобезопасности 3 (BSL-3) [86], что может быть неудобным и отнимать много времени. Альтернативно, для использования PRNT доступны псевдотипные вирусы, что дает возможность обойти необходимость сдерживания BSL-3 [87]. Во-вторых, антитела IgM появляются в сыворотке крови между 3 и 8 днями после появления симптомов, поэтому возможно, что раннее тестирование может дать ложноотрицательный результат. Антитела IgM к ВЗН могут сохраняться в сыворотке крови в течение многих лет после острой инфекции [88,89], при этом в одном исследовании сообщается об обнаруживаемых уровнях IgM в течение 8 лет после инфицирования примерно у 20% участников [90].Кроме того, доступные в настоящее время тесты для обнаружения WNV IgM не обладают высоким уровнем чувствительности, только 54% ​​для ELISA и 45% для иммунофлуоресцентного анализа (IFA), а показатели чувствительности и специфичности могут варьироваться в зависимости от вирусных клонов [91]. Это значительно снижает диагностическую ценность этого теста в острых условиях, поскольку нельзя быть уверенным в том, что отсутствие IgM исключает диагноз ЛЗН или его присутствие указывает на острую инфекцию.

Ограничения тестирования были важным фактором в обеспечении адекватного скрининга донорской крови.Тестирование нуклеиновых кислот (NAT) донорской плазмы используется для скрининга донаций крови в США с 2003 года. Мини-бассейны, состоящие из нескольких донорских образцов, обычно тестируются в первую очередь (MP-NAT), а реактивные пулы дополнительно исследуются с помощью индивидуального тестирования донации (ID- NAT) каждого образца, включенного в пул. Поскольку ID-NAT более чувствителен, чем MP-NAT, существуют протоколы, позволяющие лабораториям переключаться на ID-NAT в условиях высокой активности WNV. За годы, прошедшие после внедрения этих методов скрининга, идентификация ряда связанных с переливанием передач WNV вызвала интерес к распределению вирионов в различных компонентах крови.В исследовании 2007 года, проведенном учеными Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), использовалась полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) для оценки вирусной нагрузки в компоненте красных кровяных телец (RBC) по сравнению с компонентом плазмы, и было обнаружено, что вирусная нагрузка составляет один порядок по величине выше в компоненте эритроцитов [92]. Другие продолжили это исследование и подтвердили, что РНК ВЗН присутствует в компоненте эритроцитов до 3 месяцев [93]. Интересные теории, возникшие в результате этого исследования, включают в себя то, что прикрепление вирусов к эритроцитам происходит примерно во время сероконверсии [86] и что группа крови может влиять на способность вирионов прикрепляться к белкам на клеточной мембране [93].Включение ПЦР цельной крови с тестированием на IgM может иметь решающее значение для правильного своевременного и экономичного выявления случаев заболевания в будущем.

ОТ-ПЦР использовалась для идентификации РНК ВЗН в других типах образцов, включая спинномозговую жидкость, мочу и слюну [82,94–97]. Тестирование на вирусную РНК в спинномозговой жидкости, по-видимому, имеет ограниченную ценность, поскольку в некоторых отчетах утверждается, что его часто невозможно обнаружить во время появления симптомов [82]. Это может помочь объяснить, почему только 16,6% образцов от пациентов, которым был поставлен диагноз ЛЗН с помощью других методов, были положительными в спинномозговой жидкости после ОТ-ПЦР [97].На сегодняшний день только одно исследование изучило присутствие РНК ВЗН в слюне. Он был обнаружен только у 1 из 10 участников и сохранялся примерно до 9 дней после начала заболевания [95]. В нескольких исследованиях изучалась полезность тестирования РНК ВЗН в моче [94,95,97], и хотя он, по-видимому, работает лучше, чем слюна и спинномозговая жидкость, наилучшая зарегистрированная оценка чувствительности составила 58,3% [97]. Что касается тестирования цельной крови, результаты этих исследований согласуются с ранее процитированной работой. Было обнаружено, что цельная кровь имеет чувствительность 86.8% [97], а модель распределения Вейбулла, основанная на банках образцов из когорты Западного Нила Хьюстона, показала, что большинство серийных образцов цельной крови были положительными на РНК WNV примерно до 3 месяцев после появления симптомов (50% отрицательных на 79 день и 95% отрицательных на 119 день) [95].

Заболевание, которому не уделяется должного внимания: грантовое финансирование и публикации с течением времени

В течение последних двух десятилетий ВЗН обсуждается как развивающееся инфекционное заболевание, но мы и другие находим доказательства, подтверждающие его обозначение как забытое заболевание.Хотя исследования продолжаются, стандарты ухода по-прежнему ограничиваются только поддерживающими мерами без проверенных терапевтических целей или профилактических вакцин. Когда грантовое финансирование, направленное на эти усилия со стороны Национальных институтов здравоохранения (NIH), оценивалось с помощью инструмента RePORTER, примерно 67 миллионов долларов США было направлено на исследования, связанные с WNV с 2000 по 2019 год (примерно 3,4 миллиона долларов США в год), хотя некоторые из этого было посвящено общему исследованию флавивирусов. Количество заявок на гранты, финансируемых NIH в год с того времени, также может быть записано (рис. 3), при этом большинство этих грантов составляют R01, за ними следуют небольшие гранты, такие как R03 и R21, с наименьшим объемом финансирования, обнаруженным в развитии карьеры. награды.Для сравнения, за тот же период NIH присудил более 922 миллионов долларов США на исследования вируса Зика, причем более 99% наград было получено в период с 2016 по 2019 год (примерно 230 миллионов долларов США в год).

Поиск в PubMed исследования «Вирус Западного Нила» в заголовках проиндексированных статей дает 3978 статей (рис. 4). Эти статьи охватывают период с 1946 года по начало ноября 2019 года и посвящены статьям, в которых подробно исследуются аспекты ЛЗН, будь то экология, эпидемиология, генетика, последствия, терапевтические разработки или другие важные аспекты процесса болезни.

WNV не только широко исследовался сам по себе, но также использовался в качестве инструмента или руководства для определения механизмов и исходов связанных флавивирусных инфекций. Фактически, если этот поиск PubMed будет расширен за счет включения «вируса Западного Нила» как в заголовки, так и в абстрактные поля, по состоянию на начало ноября 2019 года можно будет найти 6 229 результатов. Многие из этих дополнительных примерно 2000 статей ссылаются на пути или результаты WNV в качестве ориентира. принцип исследования, которое стремились завершить их команды.Интересно, что при сравнении публикаций WNV с другим флавивирусом — вирусом Зика — за период с 2016 по 2019 год в заголовке примерно 3600 статей упоминается вирус Зика. меньше, чем у других, недавно возникших и родственных инфекций.

Ruff 2 and 7 Selective Attention Test: нормативные данные, дискриминантная валидность и надежность повторного тестирования у взрослых греков

Abstract

Быстро растущий интерес к нейропсихологическому обследованию в Греции сделал необходимым разработку соответствующих нормативных данных для конкретных культур для основных нейропсихологических измерений. В настоящем исследовании мы стремились установить нормативные данные, надежность повторного тестирования и дискриминантную валидность для тестов Ruff 2 и 7 Selective Attention Test у взрослого населения Греции. Мы провели тест, используя стандартные процедуры, у 218 здоровых взрослых греков (95 мужчин) в возрасте от 17 до 80 лет и двух групп взрослых пациентов (26 детоксифицированных опиатных наркоманов и 23 ВИЧ-инфицированных).Используя линейный регрессионный анализ, мы изучили влияние возраста, образования и пола на результативность Ruff 2 и 7. Далее мы исследовали надежность повторного тестирования, проведя тест дважды с 40 здоровыми взрослыми людьми с межсессионным интервалом 12–14 недель. Регрессионный анализ показал, что возраст и образование, но не пол, в значительной степени повлияли на успеваемость участников, при этом пожилой возраст и более низкий уровень образования способствовали снижению показателей скорости, но только образование вносило умеренный вклад в показатели точности автоматического определения.Надежность повторного тестирования была очень высокой (0,94–0,98) для оценки скорости и адекватной высокой (0,73–0,89) для оценки точности. Более молодые люди также продемонстрировали больший эффект от практики по сравнению с участниками старшего возраста. Тест, по-видимому, адекватно различает эффективность детоксифицированных опиатных наркоманов и ВИЧ-серопозитивных пациентов и здоровых людей из контрольной группы, поскольку обе группы пациентов показали более низкие результаты, чем их соответствующая контрольная группа. Мы представляем нормативные данные для показателей скорости и точности с разбивкой по возрасту и уровню образования для взрослого населения Греции.

Ключевые слова

Ruff 2 и 7

Выборочное внимание

Устойчивое внимание

Греческие нормативные данные

Дискриминантная валидность

Надежность повторных тестов

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

Copyright © 2007 Национальная академия нейропсихологии. Опубликовано Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Campus — Страница 9 — BG Independent News

Прокурор округа Вуд Пол Добсон объявил сегодня (29 апреля), что большое жюри округа Вуд вынесло обвинительные заключения нескольким лицам в связи со смертью студента государственного университета Боулинг-Грин Стоуна Фольца.Джейкобу Кринну грозит преступное нападение, непредумышленное убийство первой степени, безрассудное нападение и другие обвинения. Кринн, как и Фольц, был из Делавэра, штат Огайо. Кринну и пяти другим членам Pi Kappa Alpha были предъявлены обвинения в непредумышленном убийстве третьей степени и другим обвинениям. Еще двоим предъявлены обвинения в дедовщине и злоупотреблении алкоголем. Обвинения связаны с предполагаемым мероприятием братства Пи Каппа Альфа вечером 4 марта в доме за пределами кампуса, на котором Фольц должен был присутствовать вместе с другими новыми членами.Позже сосед по комнате обнаружил, что Фольц не отвечает в своей квартире в Боулинг-Грин. Когда прибыли первые респонденты, Фольц не дышал, и его сосед по комнате делал искусственное дыхание. Фольца срочно доставили в больницу округа Вуд, а затем перевели в больницу Толедо, где он скончался 7 марта. Коронер округа Лукас счел смерть несчастным случаем в результате смертельного алкогольного опьянения во время инцидента, связанного с дедовщиной. В среду, 28 апреля, большое жюри предъявило обвинение: 20-летнему Кринну из Делавэра по обвинениям в совершении уголовного преступления первой степени. Недобровольное убийство, уголовное преступление третьей степени. Недобровольное убийство. Официальный бизнес.Дэйлен Дансон, 20 лет, из Кливленда, по обвинению в совершении тяжкого преступления третьей степени. Недобровольное убийство, фальсификация доказательств, воспрепятствование правосудию, дедовщина, несоблюдение законов об алкоголе несовершеннолетних и препятствование официальной деятельности. 23-летний Трой Хенриксен из Гроув-Сити, штат Огайо, обвиняется в непредумышленном убийстве третьей степени, безрассудном убийстве, фальсификации улик, дедовщине и несоблюдении законов об алкоголе несовершеннолетними. Каньон Колдуэлл, 21 год, из Дублина, штат Огайо, по обвинению в совершении уголовного преступления третьей степени. Недобровольное убийство, фальсификация улик, дедовщина, несоблюдение законов об алкоголе несовершеннолетних и препятствование официальной деятельности.Найл Суини, 21 год, из Эри, штат Пенсильвания, по обвинению в совершении уголовного преступления третьей степени. Недобровольное убийство, дедовщина, несоблюдение законов об алкоголе несовершеннолетними и препятствование ведению дел. Джарретт Призел, 19 лет, из Олеана, штат Нью-Йорк, по обвинению в совершении тяжкого преступления третьей степени. Недобровольное убийство, дедовщина и несоблюдение законов об алкоголе несовершеннолетними. Соблюдать законы об употреблении алкоголя среди несовершеннолетних и препятствовать официальной деятельности.Бенджамин Бойерс, 21 год, из Сильвании, штат Огайо, по обвинению в дедовщине и несоблюдении законов об алкоголе несовершеннолетними. Добсон сказал, что обвинения в правонарушении против Бойера будут сняты в настоящее время. Большинству обвиняемых были предъявлены обвинения в нескольких мисдиминорах, таких как дедовщина, несоблюдение законов об употреблении алкоголя несовершеннолетними и воспрепятствование ведению дел. Некоторые из преступлений, связанных с алкоголем, связаны с предоставлением алкоголя несовершеннолетним лицам, в то время как другие ссылаются на разрешение этой деятельности по месту жительства.Многочисленные случаи дедовщины и несоблюдения законов об алкоголе несовершеннолетних отражают утверждение, что эти обвиняемые участвовали в предоставлении большого количества алкоголя Фольцу и другим новым членам. Неумышленное убийство первой степени утверждает, что обвиняемый стал причиной смерти, совершив или попытавшись совершить уголовное преступление, и ему грозит максимальное наказание в виде 11 лет лишения свободы. По факту непредумышленного убийства третьей степени обвиняемый стал причиной смерти, совершив или попытавшись совершить проступок, и несет максимальное наказание в виде трех лет лишения свободы, как и Безрассудное убийство, фальсификация доказательств и воспрепятствование правосудию.