DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-34736-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535476
تاريخ النشر: 2026-01-14
المؤلف: Matteo Iervolino وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات أبحاث فيروس الإنفلونزا
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على ظهور فيروس إنفلونزا الطيور عالي الإمراض H5N1 من النوع الفرعي (H5N1 HPAIV)، السلالة 2.3.4.4b، الذي وسع نطاقه الجغرافي ليشمل القارة القطبية الجنوبية اعتبارًا من عام 2023. بينما اقترحت الدراسات السابقة احتمال حدوث وفيات في الحياة البرية في القارة القطبية الجنوبية بناءً على تحليلات فيروسية للحيوانات المتوفاة، كانت التشخيصات الحاسمة مفقودة. توفر هذه الدراسة دليلًا قاطعًا على معدلات وفيات عالية في مستعمرة تكاثر الطيور الجارحة التي تم ملاحظتها في مارس 2024، والتي تُعزى إلى H5N1 HPAIV.
من خلال مجموعة من التحليلات الفيروسية والبكتريولوجية والمرضية، أظهر الباحثون أن H5N1 HPAIV أدى إلى نخر متعدد الأعضاء وموت سريع بشكل خاص في الطيور الجارحة، دون ملاحظة آثار مماثلة في الأنواع الأخرى التي تم فحصها. تشير هذه النتائج إلى خطر كبير من استمرار الوفيات للطيور الجارحة في القارة القطبية الجنوبية بسبب عدوى H5N1 HPAIV، مما يشكل تهديدًا لعددها الضعيف بالفعل. تؤكد الدراسة على الحاجة إلى استمرار المراقبة والبحث حول تأثير H5N1 HPAIV على الحياة البرية في القارة القطبية الجنوبية.
مقدمة
يقدم إدخال فيروس إنفلونزا الطيور عالي الإمراض (HPAIV) من النوع الفرعي H5N1 السلالة 2.3.4.4b، وبالتحديد سلالة A/goose/Guangdong/1/96، إلى القارة القطبية الجنوبية تهديدًا كبيرًا للحياة البرية المحلية، كما يتضح من تأثيره المدمر في أمريكا الجنوبية خلال 2022-2023، حيث أسفر عن وفاة أكثر من 667,000 طائر بري و53,000 ثديي بري. إن احتمال حدوث وفيات غير ملحوظة أو غير مُبلغ عنها بين الحياة البرية في القارة القطبية الجنوبية يبرز الحاجة الملحة إلى تعزيز المراقبة والبحث للتخفيف من المخاطر التي ت posed by HPAI وأمراض أخرى مرتبطة بزيادة أعداد الماشية. تم اكتشاف الفيروس لأول مرة في القارة القطبية الجنوبية في يناير 2024 في طائر كلب، مع طرق انتقال محتملة من أمريكا الجنوبية أو الجزر شبه القطبية.
كانت بعثة HPAI Australis، التي أجريت من 17 إلى 28 مارس 2024، تهدف إلى التحقيق في انتشار وتأثير H5N1 HPAIV عبر شبه الجزيرة القطبية الجنوبية. شملت البعثة مسوحات وبائية، وتشريح جثث، وجمع عينات في عشرة مواقع، مما كشف عن H5N1 HPAIV في الطيور الجارحة في ثلاثة مواقع وأكد أنه السبب المحتمل لوفاة جماعية للطيور الجارحة القطبية الجنوبية في جزيرة بيك. تسلط الدراسة الضوء على الحاجة إلى مزيد من البحث حول ديناميات H5N1 HPAIV في الحياة البرية في القارة القطبية الجنوبية والتشخيص التفريقي للكوليرا الطيور، التي تساهم أيضًا في الوفيات في المنطقة.
الطرق
توضح قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والأساليب المستخدمة في الدراسة. تفصل المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. كما يصف القسم الإجراءات المتبعة، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها، وإعداد التجربة، والضوابط التي تم تنفيذها للتحقق من النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، يتم تقديم الأساليب بطريقة منهجية، مما يسمح بفهم واضح للخطوات المتخذة لتحقيق أهداف الدراسة. يشمل ذلك أي معادلات أو نماذج ذات صلة تم تطبيقها خلال التحليل، مما يضمن أن النتائج تستند إلى مبادئ علمية صارمة. بشكل عام، يعمل هذا القسم كدليل شامل لتكرار الدراسة وفهم العمليات الأساسية التي أدت إلى النتائج المبلغ عنها.
النتائج
كشفت نتائج الدراسة حول الطيور الجارحة وغيرها من الطيور البحرية عن نتائج مهمة تتعلق بأسباب الوفيات، خاصة فيما يتعلق بإنفلونزا الطيور عالية الإمراض (HPAI) وأمراض أخرى. من بين 37 طائر جارح متوفى تم فحصه، تم ملاحظة أوضاع غير طبيعية مثل الانحناء الخلفي (15 حالة)، والتواء العنق (8 حالات)، وانتشار الأجنحة (32 حالة)، مع ربط بعض الحالات بـ HPAI. ومن الجدير بالذكر أن طائر جارح واحد مصاب بـ HPAI أظهر وذمة رئوية، بينما أظهرت حالتان أخريان مصابتان بعدوى فطرية آفات مميزة في أنسجة مختلفة. كانت الظروف الغذائية متغيرة ولكن لم تكن مرتبطة بأسباب الوفاة المشخصة. أكدت اختبارات المستضد السريعة وRT-qPCR وجود RNA لـ H5N1 HPAIV في 13 من 20 طائر جارح، مما يشير إلى عدوى جهازية.
بالإضافة إلى الطيور الجارحة، تم فحص أنواع أخرى مثل البطاريق الجنتو وبطاريق أدلي. تم الكشف عن مستويات منخفضة من RNA لـ H5N1 HPAIV في بعض أنسجة البطاريق، ولكن تم تحديد أسباب محتملة أخرى للوفاة. ومن الجدير بالذكر أن حمولات RNA الفيروسية في البطاريق كانت أقل من تلك الموجودة في الطيور الجارحة، مع أعلى المستويات الموجودة في مسحات البلعوم. لم يتم الكشف عن أجسام مضادة ضد فيروسات إنفلونزا A H5 في البطاريق، ولم تكشف الفحوصات النسيجية عن أسباب واضحة للوفاة بخلاف العدوى الفيروسية. بشكل عام، تؤكد النتائج على تعقيد عوامل الوفيات في هذه التجمعات من الطيور البحرية، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في تأثيرات HPAI وأمراض أخرى.
المناقشة
تقدم قسم المناقشة في ورقة البحث نتائج من بعثة HPAI Australis، مع تسليط الضوء على الوفيات الكبيرة بين الطيور الجارحة عبر ستة مواقع، مع ملاحظات مفصلة من خليج هوب، جزيرة الشيطان، جزيرة بيك، وجزيرة باوليت. في خليج هوب، كشفت تشريحات الجثث عن الكوليرا الطيور كسبب محتمل للوفاة في عدة طيور جارحة، بينما تم تشخيص HPAI في أخرى، خاصة في جزيرة بيك، حيث تم العثور على عدد كبير من الطيور الجارحة المتوفاة. تدعم مستويات عالية من RNA لـ H5N1 HPAIV في أدمغة الطيور الجارحة المتأثرة تشخيص HPAI كسبب للوفاة، مما يشير إلى عدوى جهازية مع تفضيل خاص للجهاز العصبي المركزي.
تؤكد الدراسة على تعقيد تشخيص أسباب الوفاة في الحياة البرية، كما يتضح من وجود الكوليرا الطيور وHPAI في بعض الطيور الجارحة في نفس الوقت. تشير النتائج إلى أن H5N1 HPAIV منتشر بالفعل في شمال شبه الجزيرة القطبية الجنوبية، مما يشكل خطرًا كبيرًا على الوفيات في أعداد صغيرة من الطيور الجارحة البنية والقطبية الجنوبية. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى المراقبة المستمرة لهذه الأنواع لتقييم تأثير HPAI على أعدادها وفهم دورها المحتمل كناقلين في انتقال الفيروس، خاصة في ضوء سلوكيات تكاثرها وتفاعلاتها مع أنواع الطيور الأخرى.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-34736-3
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41535476
Publication Date: 2026-01-14
Author(s): Matteo Iervolino et al.
Primary Topic: Influenza Virus Research Studies
Overview
The research highlights the emergence of the highly pathogenic avian influenza virus H5N1 subtype (H5N1 HPAIV), clade 2.3.4.4b, which has expanded its geographical range to include Antarctica as of 2023. While previous studies suggested potential mortality in Antarctic wildlife based on virological analyses of deceased animals, definitive diagnoses were lacking. This study provides conclusive evidence of high mortality rates in a breeding colony of skuas observed in March 2024, attributed to H5N1 HPAIV.
Through a combination of virological, bacteriological, and pathological analyses, the researchers demonstrated that H5N1 HPAIV led to multi-organ necrosis and rapid death specifically in skuas, with no similar effects observed in other species examined. These findings indicate a significant risk of ongoing mortality for skuas in Antarctica due to H5N1 HPAIV infection, posing a threat to their already vulnerable populations. The study underscores the need for continued monitoring and research on the impact of H5N1 HPAIV on Antarctic wildlife.
Introduction
The introduction of the high pathogenicity avian influenza virus (HPAIV) subtype H5N1 clade 2.3.4.4b, specifically the A/goose/Guangdong/1/96 lineage, into Antarctica poses a significant threat to local wildlife, as evidenced by its devastating impact in South America during 2022-2023, where it resulted in the deaths of over 667,000 wild birds and 53,000 wild mammals. The potential for unnoticed or underreported mortality among Antarctic wildlife underscores the urgent need for enhanced monitoring and research to mitigate the risks posed by HPAI and other diseases linked to increasing livestock populations. The virus was first detected in Antarctica in January 2024 in a kelp gull, with possible transmission routes from South America or Subantarctic islands.
The HPAI Australis Expedition, conducted from March 17 to 28, 2024, aimed to investigate the spread and impact of H5N1 HPAIV across the Antarctic Peninsula. The expedition involved epidemiological surveys, autopsies, and sample collection at ten locations, revealing H5N1 HPAIV in skuas at three sites and confirming it as the probable cause of a mass die-off of south polar skuas at Beak Island. The study highlights the need for further research on the dynamics of H5N1 HPAIV in Antarctic wildlife and the differential diagnosis of avian cholera, which also contributes to mortality in the region.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and methodologies employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The section also describes the procedures followed, including any statistical analyses performed, the experimental setup, and the controls implemented to validate the results.
Additionally, the methodologies are presented in a systematic manner, allowing for a clear understanding of the steps taken to achieve the study’s objectives. This includes any relevant equations or models applied during the analysis, ensuring that the findings are grounded in rigorous scientific principles. Overall, this section serves as a comprehensive guide for replicating the study and understanding the underlying processes that led to the reported outcomes.
Results
The results of the study on skuas and other seabirds revealed significant findings related to the causes of mortality, particularly concerning Highly Pathogenic Avian Influenza (HPAI) and other diseases. Among the 37 dead skuas examined, abnormal postures such as opisthotonos (15 instances), torticollis (8 instances), and wings spread (32 instances) were noted, with some cases linked to HPAI. Notably, one skua with HPAI exhibited pulmonary edema, while two others with fungal infections showed characteristic lesions in various tissues. Nutritional conditions varied but did not correlate with the diagnosed causes of death. Rapid antigen tests and RT-qPCR confirmed H5N1 HPAIV RNA in 13 of 20 skuas, indicating systemic infection.
In addition to skuas, other species such as gentoo and Adélie penguins were also examined. Low levels of H5N1 HPAIV RNA were detected in some penguin tissues, but other potential causes of death were identified. Notably, the viral RNA loads in penguins were lower than those in skuas, with the highest levels found in oropharyngeal swabs. No antibodies against H5 influenza A viruses were detected in penguins, and histopathological examinations did not reveal clear causes of death beyond the viral infections. Overall, the findings underscore the complexity of mortality factors in these seabird populations, highlighting the need for further investigation into the impacts of HPAI and other diseases.
Discussion
The discussion section of the research paper presents findings from the HPAI Australis Expedition, highlighting significant mortality among skuas across six sites, with detailed observations from Hope Bay, Devil Island, Beak Island, and Paulet Island. At Hope Bay, autopsies revealed avian cholera as a probable cause of death in several skuas, while HPAI was diagnosed in others, particularly at Beak Island, where a substantial number of dead skuas were found. The presence of high levels of H5N1 HPAIV RNA in the brains of affected skuas supports the diagnosis of HPAI as a cause of mortality, indicating a systemic infection with a particular tropism for the central nervous system.
The study underscores the complexity of diagnosing causes of death in wildlife, as evidenced by the concurrent presence of avian cholera and HPAI in some skuas. The findings suggest that H5N1 HPAIV is already widespread in the northern Antarctic Peninsula, posing a risk of significant mortality in the small populations of brown and south polar skuas. The authors emphasize the need for ongoing monitoring of these species to assess the impact of HPAI on their populations and to understand their potential role as vectors in the transmission of the virus, particularly in light of their breeding behaviors and interactions with other avian species.