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Nov 30, 2023

Epidemiología y caracterización molecular de los subtipos H5N1 y H3N8 del virus de la influenza aviar A en granjas avícolas y mercados de aves vivas en Bangladesh

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 7912 (2023) Citar este artículo

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El virus de la influenza aviar (AIV) sigue siendo una amenaza global, y las aves acuáticas son el principal reservorio desde el cual los virus se propagan a otros huéspedes. Los virus H5 de la influenza aviar altamente patógena (IAAP) continúan siendo una amenaza devastadora para la industria avícola y una amenaza incipiente para los humanos. Se realizó un estudio transversal en siete distritos de Bangladesh para estimar la prevalencia y los subtipos (H3, H5 y H9) de AIV en aves de corral e identificar los factores de riesgo subyacentes y el análisis filogenético de los subtipos de AIV H5N1 y H3N8. Se recolectaron muestras de hisopos cloacales y orofaríngeos de 500 aves en mercados de aves vivas (LBM) y granjas avícolas. Se tomaron muestras de cada ave mediante hisopos cloacales y orofaríngeos, y los hisopos se agruparon para su posterior análisis. Las muestras agrupadas se analizaron para detectar el gen de la matriz (M) del virus de la influenza A (IAV), seguido de la subtipificación molecular H5 y H9 mediante la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa en tiempo real (rRT-PCR). Las muestras positivas para el virus de la influenza A no H5 y no H9 se secuenciaron para identificar posibles subtipos. Las muestras H5 positivas seleccionadas se sometieron a secuenciación génica de hemaglutinina (HA) y neuraminidasa (NA). Se utilizó regresión logística multivariable para el análisis de factores de riesgo. Encontramos que la prevalencia del gen M de IAV fue del 40,20 % (IC del 95 %: 35,98–44,57), con un 52,38 %, un 46,96 % y un 31,11 % detectados en pollos, aves acuáticas y pavos, respectivamente. La prevalencia de H5, H3 y H9 alcanzó el 22%, 3,4% y 6,9%, respectivamente. Las aves acuáticas tenían un mayor riesgo de tener AIV (AOR: 4,75) y H5 (AOR: 5,71) en comparación con el pollo; se detectó más virus en la temporada de invierno que en la de verano (AOR: 4,93); las aves muertas tenían un mayor riesgo de detección de AIV y H5 que las aves sanas, y las probabilidades de detección de H5 aumentaron en LBM. Los seis virus H5N1 secuenciados eran virus del clado 2.3.2.1a-R1 que circulan desde 2015 en aves de corral y aves silvestres en Bangladesh. Los 12 virus H3N8 de nuestro estudio formaron dos grupos genéticos que tenían más similitudes con los virus de influenza de las aves silvestres de Mongolia y China que con los virus H3N8 anteriores de Bangladesh. Los hallazgos de este estudio pueden usarse para modificar las pautas sobre el control y la prevención de AIV para tener en cuenta los factores de riesgo identificados que afectan su propagación.

Influenza A virus is a negative-strand RNA virus belonging to Orthomyxoviridae family, and the virion carries surface proteins known as hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA)1. Based on their potential to cause disease in chickens, avian influenza viruses (AIVs) are grouped into two categories: highly pathogenic avian influenza virus (HPAIV) and low pathogenic avian influenza virus (LPAIV)2,3,4. AIVs infect chickens, turkeys, and other gallinaceous birds and inflict significant economic losses worldwide5,6,7. In terms of humans and poultry, Bangladesh is one of the world's most densely populated countries. The poultry industry in Bangladesh supports economic growth and poverty reduction in rural and urban areas by creating employment opportunities and food products8. LPAIVs and HPAIVs, including the highly pathogenic H5N1 viruses, have been found in waterfowl, pet birds, wild birds, and chickens in Bangladesh9,10,11,12,13. In Bangladesh, over 580 outbreaks of HPAI H5N1 have been reported in poultry and wild birds since 200714,15,16. Because the poultry industry accounts for 20% of the livestock sector in Bangladesh, the culling of an estimated 250 million diseased animals to date in response to these outbreaks causes food insecurity and negatively impacted the economic growth17. In addition, eight human cases of H5N1 have been reported in Bangladesh, with one fatality (2020)." href="/articles/s41598-023-33814-8#ref-CR18" id="ref-link-section-d43931893e656"> 18. Se han informado infecciones humanas por H5N1 en Vietnam, Tailandia, Indonesia, Hong Kong, China y Camboya, todos los cuales tienen un historial de exposición a aves de corral en LBM y granjas comerciales y al aire libre, lo que implica que tanto LBM como granjas pueden contribuir a la propagación de AIV entre las aves de corral y de las aves a los humanos19,20,21,22. Además, la cocirculación de LPAIV es motivo de preocupación.

En Bangladesh, el número promedio de brotes en aves de corral notificados por el subtipo H5 de AIV por año ha disminuido, pasando de 83 y 10 brotes en aves de corral comerciales y de traspatio, respectivamente, en 2007-2012 a dos y cero brotes en 2013-2019. A medida que se eliminaron las políticas de compensación, el subregistro y la vacunación contra el subtipo H5 de AIV en aves comerciales podrían ser algunas de las causas de la reducción del número de brotes de influenza aviar23. Los LBM son la columna vertebral del comercio avícola en Bangladesh. Aves de diferentes especies y orígenes geográficos se introducen diariamente en los LBM y estas aves pueden alojarse juntas, lo que permite la transmisión local de varios subtipos de virus y la posible reagrupación20,22,24. Por otro lado, la avicultura comercial y de traspatio contribuye al desarrollo de la industria avícola de Bangladesh25. Las aves acuáticas, ya sean silvestres o criadas en diversos entornos, como en el patio trasero, nómadas y en libertad, desempeñan un papel adicional en la transmisión del virus entre las poblaciones de aves silvestres y comerciales26,27. La mayoría de los estudios destinados a determinar el nivel de circulación viral en las aves de corral se realizan en LBM, y solo unos pocos se realizan en granjas avícolas24,28,29,30. Para abordar esta brecha e informar el control de AIV en aves de corral tanto en LBM como en granjas, es esencial un conocimiento profundo de los patrones de infección y la gestión de riesgos. El estudio que se presenta aquí cuantifica el alcance de la circulación de virus H5, H9 y H3, los factores que influyen en la propagación de AIV y el análisis filogenético de virus en granjas de patos y pavos y LBM en siete distritos representativos de Bangladesh.

La prevalencia del gen M de IAV fue del 40 % (IC del 95 %: 35,98–44,57). En nuestras muestras, las palomas tenían la mayor prevalencia del gen IAV/M (75 %, IC del 95 %: 23,68–96,67). Además, el 52 % de los pollos dieron positivo para el gen M (95 % IC 31,78–72,19) y el 47 % (95 % IC 40,80–53,21) de las aves acuáticas dieron positivo para el gen M. Además, se detectó el gen M de IAV en el 31% de los hisopos de pavo (Fig. 1).

Ejemplos de ubicaciones de mercados de aves vivas y granjas avícolas que muestran los sitios de vigilancia de la influenza aviar en siete distritos de Bangladesh. El mapa se generó usando ArcGIS versión 10.4 (http://arcgis.com/).

La Figura 2 presenta la prevalencia de los subtipos del virus de la influenza A. El subtipo H5 de IAV tuvo la prevalencia más alta (22 %, IC del 95 %: 18,58–25,85). La prevalencia de IAV subtipo H3 y IAV subtipo H9 fue de 3,4% y 6,9%, respectivamente.

La prevalencia (incluidos los intervalos de confianza binomiales del 95 %) de los subtipos de AIV H3, H5, H9 y AIV no tipificado (otros subtipos).

El subtipo H3 de IAV se detectó solo en aves acuáticas (6,88 %, IC del 95 %: 4,31–10,80). Por otro lado, se detectó IAV subtipo H5 en todas las especies. La prevalencia del subtipo H5 fue más alta en los pollos (38,09 %, IC del 95 % 20,29–59,81), mientras que el 25,51 % (IC del 95 % 20,45–31,32) de las aves acuáticas dieron positivo para el subtipo H5 de IAV. Además, se encontró que el 25 % de las palomas y el 16 % de los pavos tenían el subtipo H5 de IAV. Sin embargo, el subtipo H9 de IAV no se detectó en aves acuáticas. Solo el 12,71 % de las muestras de pavo y el 4,76 % de las de pollo fueron positivas para IAV subtipo H9, como se muestra en la Fig. 3.

Prevalencia (incluidos los intervalos de confianza binomiales del 95 %) de los subtipos H3, H5, H9 e IAV no tipificados del AIV en diferentes especies de aves de corral y aves acuáticas.

La prevalencia de IAV subtipo H5 fue mucho mayor en LBM (39,9 %; IC 95 % 33,29–46,89) que en granjas (10,3 %; IC 95 % 7,30–14,28). Sin embargo, las granjas tenían una mayor prevalencia de los virus H3 (Granja: 4,97%, LBM: 1,01%) y H9 (Granja: 6,95%, LBM: 5,05%) que LBM, como se muestra en la Fig. 4.

Prevalencia de los subtipos H3, H5 y H9 de AIV en la granja avícola y la interfaz LBM.

La prevalencia del gen M de IAV fue más alta en Thakurgaon. Todas las muestras recolectadas de Thakurgaon fueron positivas para IAV M y subtipo H9 (Fig. 5). La prevalencia del gen M de IAV fue del 55 % y el 49 % en Dhaka y Sirajganj, respectivamente. El subtipo H5 de IAV se detectó en el 39 % y el 38 % de las muestras de Dhaka y Sirajganj, respectivamente. Si bien la prevalencia del subtipo H9 de IAV fue del 7 % en Dhaka, el 0,99 % y el 1,41 % de las muestras dieron positivo para el subtipo H3 de IAV en Dhaka y Sirajganj, respectivamente. La prevalencia del gen M de IAV fue del 38 % y del 17,57 % para el subtipo H3 de IAV en Kushtia. Sin embargo, se registró una prevalencia muy baja para los subtipos H5 (4%) y H9 (1%) de IAV. La prevalencia del gen M de IAV fue muy baja en Meherpur (4%) y Rajshahi (5%). Además, no se detectaron muestras de Rajshahi y Meherpur como H5 positivas. Todas las muestras de Naogaon dieron negativo para el gen M.

Mapa de coropletas de la prevalencia de los subtipos H5 y H9 del gen M del virus de la influenza aviar A identificados a partir de las muestras en diferentes distritos. El mapa fue generado utilizando RStudio versión 4.1.2.

Se realizaron análisis bivariados para determinar los factores asociados con la positividad del gen M y H5. Los resultados del análisis bivariado se dan en la Tabla 1. Se consideraron la temporada, los taxones hospedantes, el estado de salud y la interfase. Los resultados de la prueba de chi-cuadrado sugieren que todas las variables fueron factores de riesgo significativos para el gen M y el subtipo H5 (con un nivel de significación del 5 %). La prevalencia fue mayor en invierno que en verano para el gen M (71,11 %, IC 95 % 60,92–79,54) y el subtipo H5 (41,11 %, IC 95 % 31,43–51,54). Según la interfaz, la prevalencia del gen M fue mayor en LBM (53,54 %) que en las granjas (31,46 %). Lo mismo ocurrió con el subtipo H5.

El modelo de regresión logística multivariable del gen M sugiere que la temporada, los taxones del huésped y el estado de salud afectan significativamente la prevalencia del gen M. Sin embargo, la temporada no es un factor significativo para el subtipo H5, pero los taxones hospedantes, el estado de salud y la interfaz son factores significativos. Los resultados del análisis de regresión logística multivariable se muestran en la Tabla 2. En invierno, las probabilidades de ser positivo para el gen M eran 4,93 veces mayores que en verano, y las aves acuáticas tenían 4,75 veces más probabilidades de ser positivas para el gen M y 5,71 veces mayores. veces las probabilidades de ser positivo para el subtipo H5 que el pollo.

En términos de salud, las aves muertas tenían muchas más probabilidades que las aves sanas de ser tanto positivas para el gen M como para el subtipo H5. Además, un ave de LBM tenía una probabilidad 3,28 veces mayor de ser subtipo H5 positivo que un ave de una granja (Tabla 2).

Se realizaron análisis filogenéticos de los genes HA y NA de los seis virus H5N1. Los virus H5N1 han evolucionado en múltiples clados, incluidos 2.2.2, 2.3.4.2, 2.3.2.1c y 2.3.2.1a. Los seis virus caracterizados en el presente estudio se recolectaron en 2019 (dos de Dhaka, tres de Kushtia y uno de Sirajganj), compartieron secuencias HA y NA idénticas y se agruparon con secuencias de clado 2.3.2.1a recientemente reordenadas de Bangladesh (Fig. 6 y la Fig. 1 complementaria). En las secuencias HA de las cepas H5N1 aisladas en el presente estudio se identificaron cuatro sustituciones conocidas por desempeñar un papel en el aumento de la unión del receptor del ácido siálico alfa-2,6: D94N, S155N, T156A y K189R (numeración H5). No se detectaron marcadores clásicos de resistencia a inhibidores de la neuraminidasa31.

Análisis filogenético del gen HA de los virus H5N1. Árbol de probabilidad máxima (modelo HKY + G) con 500 impulsores (los valores > 50 se muestran solo en las ramas); la secuencia del presente estudio se destacó con un círculo rojo cerrado. Como todas las secuencias H5 del presente estudio eran idénticas, solo se mantuvo como cepa representativa A/turkey/Bangladesh/BDADAI-2184/2019. Los clados H5 se indican en el lado derecho del árbol.

También se realizaron análisis filogenéticos de los segmentos HA y NA para comprender mejor las relaciones evolutivas entre los 12 virus H3N8 caracterizados (ocho de Kushtia, dos de Dhaka, uno de Rajshahi y uno de Sirajganj). Los segmentos HA de los doce virus H3 se agruparon en el linaje euroasiático (Fig. 7). Diez virus H3 eran idénticos y estaban agrupados en un grupo; los otros dos virus eran idénticos y estaban agrupados en otro grupo. Las secuencias HA de los doce virus H3 eran genéticamente más similares a las secuencias de virus de Mongolia, China y Japón que los virus H3 informados anteriormente de Bangladesh. Los doce genes de neuraminidasa N8 se agruparon en el linaje euroasiático. Las secuencias N8 estaban estrechamente relacionadas con las de los virus de Mongolia y China (Fig. 2 complementaria).

Análisis filogenético del gen HA de los virus H3N8. Árbol de probabilidad máxima (modelo HKY + G) con 500 impulsores (los valores > 50 se muestran solo en las ramas); las secuencias del presente estudio se destacaron con un círculo rojo cerrado. Como cuatro secuencias H3 del presente estudio eran idénticas, solo A/pato/Bangladesh/BDADAI-2204/2019 se mantuvo como representante de A/pato/Bangladesh/BDADAI-2561/2019, A/pato/Bangladesh/BDADAI-3147/ 2019 y A/pato/Bangladesh/BDADAI-3237/2019. Los genotipos H3 (tal como se definen en la referencia 53) se indican en el lado derecho del árbol. Las secuencias de referencia están en texto azul.

Los AIV, incluidas las cepas altamente patógenas, pueden causar enfermedades zoonóticas y, a menudo, se asocian con graves consecuencias económicas, animales y de salud pública32. Los virus de la influenza A (IAV) subtipo H5 han generado una gran preocupación en todo el mundo debido a su alta patogenicidad y potencial zoonótico. Más preocupante aún, se informaron tres infecciones humanas con el virus de la influenza aviar A (H3N8) en China en abril de 202333. Como resultado, la determinación de las variables que afectan la prevalencia del virus de la influenza es esencial. Este estudio investigó los factores de riesgo asociados con la influenza A, específicamente la prevalencia del subtipo H5. El presente estudio detectó virus de influenza A en aves acuáticas, pollos, pavos y palomas, de manera similar a los datos informados previamente34,35,36. Examinamos muestras de aves y encontramos evidencia de virus H3, H5 y H9 en las muestras analizadas, aunque con patrones específicos. No se detectaron virus del subtipo H7 en las muestras analizadas. Los IAV del subtipo H9 se detectaron solo en muestras de pavos y pollos, y no se detectaron en muestras de aves acuáticas. Previamente se informó una mayor prevalencia de H9 en pollos que en aves acuáticas en LBM37,38 similar al presente estudio. La prevalencia del subtipo H3 de IAV en el presente estudio fue menor que la reportada en otros países del sur de Asia39. Detectamos el subtipo H3 de IAV solo en aves acuáticas, lo que es consistente con el hallazgo de que los virus H3 se encuentran entre los subtipos más comúnmente identificados en patos (proporción de hasta 91,76%)38,39. Además, el subtipo H3 de IAV anteriores de Bangladesh se detectó principalmente en patos41,42. El subtipo H3 de IAV se detectó en Kushtia, Sirajganj, Rajshahi y Dhaka en el presente estudio y con mayor frecuencia en granjas que en LBM, lo que sugiere la participación de aves silvestres a través de interacciones con patos criados en libertad.

En el presente estudio, el subtipo H5 de IAV tuvo la prevalencia más alta. El subtipo H5 de IAV se ha estado propagando en Bangladesh desde 2007, con más de 500 brotes informados en pollos. El análisis mostró que todo el subtipo H5 de IAV en las muestras analizadas pertenecía al clado 2.3.2.1a. También se encontró que la prevalencia del gen M de influenza A y el subtipo H5 de influenza A era mayor en pollos que en aves acuáticas, pero el modelo de regresión logística mostró un mayor riesgo del gen M de IAV y el subtipo H5 de IAV en aves acuáticas, similar a un informe anterior43.

Los resultados del estudio actual mostraron que el riesgo de AIV era mayor en el invierno que en el verano, en consonancia con muchos brotes en Bangladesh y otros países que ocurrieron durante la misma temporada35,44,45,46. Esto puede explicarse por las bajas temperaturas y la baja humedad, que favorecen la persistencia de los AIV47. Las probabilidades de detección del subtipo H5 de IAV fueron mayores en LBM que en las granjas en el presente estudio. Se considera que la bioseguridad de LBM en Bangladesh no cumple con los estándares mínimos aceptables, y su capacidad para actuar como impulsores de la evolución viral que facilitan la génesis de nuevas cepas emergentes es significativa48.

Los marcadores moleculares de influenza HA y NA están asociados con una mayor virulencia, adaptación a los mamíferos o resistencia a los agentes antivirales. Desafortunadamente, no hay información disponible sobre los marcadores moleculares del virus aviar H3N8 en la literatura, excepto que se demostró que la mutación W222L en HA permite la adaptación de equino a perro para la influenza A H3N849. Sin embargo, muchos marcadores moleculares HA y NA están bien caracterizados para H5N1. En el presente estudio, se identificaron en la HA de la influenza A H5N1 en Bangladesh y no se detectaron marcadores clásicos de resistencia al inhibidor de la neuraminidasa en las secuencias de NA.

Entre las limitaciones del presente estudio está que solo se seleccionaron seis virus H5N1 y doce H3N8 para la secuenciación y solo se secuenciaron HA y NA. Esto limitó nuestra capacidad para realizar análisis espaciales y temporales precisos de los datos. El análisis detallado de la secuencia de los segmentos genéticos internos de los virus H5 probados puede agregar datos significativos sobre si estos virus son similares a los AIV que circulaban anteriormente en el subcontinente o si estos virus están evolucionando aún más mediante la reagrupación con otros subtipos. Sin embargo, la secuenciación de los segmentos genéticos internos de los virus de influenza probados en el presente estudio no fue posible debido a la falta de recursos.

Los hallazgos del presente estudio también podrían ampliarse para incluir prácticas de bioseguridad como la eliminación de aves muertas, el manejo de aves enfermas y otros factores que influyen en la transmisibilidad y prevalencia del AIV.

En conclusión, los hallazgos del presente estudio destacan que múltiples subtipos de AIV (H5, H3 y H9) están circulando tanto en LBM como en granjas en Bangladesh. Identificamos la temporada, el tipo de huésped y el estado de salud de las aves como factores de riesgo que influyen en la prevalencia de AIV en las áreas de estudio seleccionadas. Se recomienda encarecidamente a los granjeros y trabajadores de las granjas avícolas que se capaciten regularmente para prevenir la posible transmisión zoonótica del AIV. El presente estudio muestra que los virus de la influenza aviar están circulando en las poblaciones de aves de corral en LBM en Bangladesh, lo que enfatiza la necesidad de estudios de vigilancia genómica más extensos para determinar el acervo genético de la influenza aviar, monitorear la posibilidad de aparición de nuevos virus con potencial zoonótico y rastrear su transmisión. La vigilancia rutinaria y programada ayudará a la detección temprana y respuestas rápidas para prevenir posibles brotes de IA. Muchos países en desarrollo tienen prácticas similares de cría de aves de corral en LBM y granjas como en Bangladesh. Como resultado, dichas recomendaciones basadas en nuestros datos y hallazgos tienen importancia e implicaciones globales.

Realizamos un estudio transversal en las interfaces LBM y granja. En el caso de LBM, solo se tomaron muestras de LBM en Dhaka, la capital y la ciudad más grande de Bangladesh, debido a la gran cantidad y concentración de LBM y la presencia de un acervo genético de AIV. Por otro lado, para las granjas, la mayoría de las aves vivas en Dhaka se originan en la parte noreste del país. A la luz de este hecho, recolectamos muestras de patos y pavos de granjas en siete distritos principales en la parte noreste del país. Se recolectaron muestras de hisopos cloacales y orofaríngeos de aves de corral (Gallus gallus domesticus), patos domésticos (Anas platyrhynchos domesticus), palomas (Columba livia domestica) y pavos (Meleagris gallopavo) entre septiembre de 2018 y noviembre de 2019 de siete distritos, como se muestra en la Fig. 1, utilizando hisopos estériles que se colocaron en un criovial estéril de 1,8 ml que contenía 1 ml de medio de transporte viral (VTM) como se describió anteriormente49.

Se enviaron muestras agrupadas de cloaca y orofaringe (n = 500) a la División de Virología, Departamento de Enfermedades Infecciosas, St. Jude Children's Research Hospital (Memphis, TN, EUA) para el aislamiento y caracterización del virus. Extrajimos el ARN viral utilizando el RNeasy Mini Kit (Qiagen, EE. UU.) y el cDNA se sintetizó utilizando SuperScript™ III Reverse Transcriptase (Invitrogen, EE. UU.). Probamos todas las muestras de hisopos usando PCR de transcripción inversa en tiempo real (rRT-PCR) usando el gen M universal y los cebadores específicos de HA H5, H3, H7 y H9, como se describió anteriormente51,52. Consideramos un resultado positivo para cualquier gen probado si el Ct (umbral del ciclo) era inferior a 35 y con una curva de amplificación característica.

Las muestras positivas para el gen M del virus de la influenza A se cultivaron para el aislamiento del virus mediante la inoculación en huevos de pollo embrionados (ECE) como se describió anteriormente32. Se inyectó un volumen de 100 μl de cada muestra de hisopo en el líquido alantoideo (AF) de tres ECE de 10 días por muestra y se incubó a 35 °C. Después de 72 h, se recogió el AF y se analizó la hemaglutinación utilizando eritrocitos de pavo al 0,5%. Todas las muestras de AF de primer paso en ECE (E1) se analizaron con Flu Detect® (Zoetis Inc.) y se extrajo el ARN de las muestras de AF y se volvió a analizar para AIV mediante rRT-PCR del gen M. El ARN positivo para AIV se envió para la secuenciación.

Las muestras positivas para el virus de la influenza A se enviaron a las instalaciones del Hartwell Sequencing Center, St. Jude Children's Research Hospital, para su secuenciación utilizando técnicas Illumina (Illumina, CA, EE. UU.). Las muestras positivas para el gen M y negativas para H5/H9 se subtipificaron mediante métodos moleculares mediante secuenciación de ADN. Se realizó una RT-PCR multisegmento utilizando cebadores específicos de genes de acuerdo con el protocolo publicado anteriormente para amplificar todo el genoma viral de la influenza53. A continuación, los productos de la PCR se extrajeron en gel y se purificaron con el kit de purificación de bandas de gel y ADN illustra™ GFX PCR de GE Healthcare (Sigma Aldrich, MO, EE. UU.). La preparación de la biblioteca de las muestras se realizó con el kit de preparación de muestras de ADN Nextera XT de Illumina (Illumina, CA, EE. UU.) de acuerdo con el protocolo del fabricante. Los amplicones se secuenciaron en la plataforma MiSeq de Illumina utilizando el enfoque de extremos emparejados. Las lecturas de secuenciación se desmultiplexaron, recortaron la calidad y filtraron antes de la generación de secuencias de consenso utilizando la canalización de Pallas, desarrollada por el Hartwell Genomics Center en St. Jude Children's Research Hospital. El análisis final y la generación de secuencias de consenso se completaron utilizando CLC Genomics Workbench (v.11.0.1).

La alineación de secuencias múltiples con el algoritmo MUSCLE y los análisis filogenéticos y evolutivos se realizaron utilizando IQ-Tree54 y MEGA1155. En resumen, se generaron árboles filogenéticos de segmentos de genes HA y NA de longitud completa de seis virus H5N1 y 12 virus H3N8 utilizando el método de máxima verosimilitud con el modelo Tamura-Nei y 1000 réplicas de arranque. Todas las secuencias HA y NA de segmentos de genes de AIV subtipo H5N1 de Bangladesh disponibles en https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ y en la base de datos EpiFlu de Global Initiative on Sharing All Influenza Data https:/ /gisaid.org/ se recuperaron y usaron como referencias, junto con los primeros 50 blast hits para cada subtipo y segmento de genes, y para los árboles H3 y N8 junto con las secuencias de referencia de los genotipos conocidos, como se describió anteriormente56. Además de los virus H5N1 de Bangladesh, los análisis filogenéticos también incluyeron virus H5N1 de otros países con la similitud genética más cercana, según lo indicado por la búsqueda BLAST. Los análisis filogenéticos comprendieron los 12 virus H3N8 de Bangladesh y otros países que estaban más estrechamente relacionados con los virus H3 para HA y los virus N8 para NA, según la búsqueda BLAST. Los árboles de genes HA y NA incluyeron secuencias de virus representativos del subtipo H3 de Eurasia y América del Norte de las bases de datos https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/ y https://gisaid.org/.

Registramos los datos de campo y de laboratorio en Microsoft Excel 2016. El conjunto de datos se limpió, codificó, registró y verificó su integridad en Microsoft Excel antes de exportarlo a R (Versión 4.1.1, RStudio) para el análisis de datos.

Realizamos un análisis descriptivo para calcular la prevalencia del gen M, H3, H5 y H9 en función de los resultados de la rRT-PCR y la secuenciación. La prevalencia del gen M, H3, H5 y H9 también se calculó por cada taxón huésped. Para visualizar la prevalencia se utilizaron gráficos con barras de error e intervalos de confianza. Utilizamos el software R versión 4.1.2 y el programa R studio (Versión 4.1106, Desarrollo Integrado para R. RStudio, PBC, MA, EE. UU.) y GraphPad Prism (Versión 8.0.2) (GraphPad Software, Inc., CA, EE. UU.) . Preparamos los mapas de coropletas que representan la prevalencia de los subtipos H5, H9 y H3 de IAV por distritos utilizando R (Versión 4.1.1, RStudio).

Se realizó un análisis bivariado para diferentes factores relacionados con el gen M y H5 del IAV en el área de estudio. Las estaciones se clasificaron en patrones temporales (invierno y verano). Los taxones hospedantes se clasificaron en palomas, pavos, pollos y aves acuáticas. El estado de salud se clasificó en base a aves sanas y muertas. La interfaz se dividió en LBM y Farm. Se realizó la "prueba de chi-cuadrado" usando R para identificar la asociación de factores con la prevalencia del gen M de IAV y H5. Las variables que tenían un valor de p < 0,05 se consideraron para un modelo estadístico adicional. Para el modelado estadístico, utilizamos variables significativas en el análisis bivariado. Como nuestras variables de resultado en el gen M de IAV y el subtipo H5 de IAV eran binarias, consideramos la regresión logística multivariable para cada resultado.

Todos los procedimientos y métodos se llevaron a cabo de acuerdo con las pautas y regulaciones pertinentes y se informaron de acuerdo con las pautas de ARRIVE. Todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité de Ética de la Universidad de Ciencias Veterinarias y Animales de Chattogram, Bangladesh, con el número de referencia CVASU/Dir (R&E) EC/2019/126/(1).

Los datos de secuencia generados en el presente estudio se depositaron en GenBank, Biblioteca Nacional de Medicina, NCBI con los números de acceso OK081811, OK081812, OK087622, ​​OK087623, OK087625, OK087624, OK087633, OK087634, OK087635, OK087636, OL375219, OL3 75220, OL375221, OL375222, OL375223 OL375224 OL375226 OL375227 OL375234 OL375236 OL375237 OL375238 OL376360 OL376361 OL376362 OL376424 OL376425 ON755037 ON755 038, ON755058, ON755123, ON755190 y ON755191. Además, las secuencias se depositaron en Global Initiative on Sharing All Influenza Data https://www.gisaid.org/ con los números de acceso EPI1887774, EPI1887775, EPI1888008, EPI1888009, EPI1888010, EPI1888011, EPI1888012, EPI1888013, EPI18880 14, EPI1888015, EPI1888336, EPI1888337, EPI1888338, EPI1888339, EPI1888340, EPI1888341, EPI1888342, EPI1888343, EPI1889089, EPI1889090, EPI1889091, EPI1889092, EPI1889093, EPI 1889094, EPI1889095, EPI1889096, EPI1889097, EPI1889098, EPI1889099, EPI1889100, EPI1889101, EPI1889102, EPI1889103, EPI1889104, EPI1889105 y EPI18 89106 .

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Agradecemos a Chattogram Veterinary and Animal Sciences University, Institute of Epidemiology, Disease Control and Research (IEDCR), Bangladesh y EcoHealth Alliance, Nueva York, EE. UU., y al Center for Integrative Ecology, Deakin University, Australia, por su apoyo en la realización de este investigación. Los autores desean agradecer a James P. Knowles de la División de Virología, Departamento de Enfermedades Infecciosas, St. Jude Children's Research Hospital, Tennessee, EE. UU., por leer el manuscrito y brindar asistencia administrativa. Los autores agradecen a Lisa Kercher del programa St. Jude Center for Excellence in Influenza Research and Surveillance (CEIRS) (ahora es St. Jude Center of Excellence for Influenza Research and Response (SJCEIRR)) por su ayuda. Los autores agradecen a los dos revisores anónimos por sus útiles comentarios y sugerencias que mejoraron significativamente el manuscrito.

Este proyecto fue apoyado en parte por fondos de la Comisión de Subvenciones Universitarias (UGC) de Bangladesh a través de la Universidad de Ciencias Veterinarias y Animales de Chattogram (CVASU), número de subvención UGC/CVASU#06, y por fondos de los Centros de Excelencia NIH/NIAID de los Estados Unidos para la Investigación y Vigilancia de la Influenza (contrato n.° HHSN272201400008C), y con fondos de las Caridades Asociadas Sirias Libanesas Estadounidenses (ALSAC), St. Jude Children's Research Hospital, EE. UU. MEZ es adjudicatario de un programa de viajes e investigación de NIH/NIAID/CEIRS (contrato n.º HHSN272201400008C) para St. Jude CEIRS, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, Tennessee, EE. UU.

Centro de Ecología Integrativa, Facultad de Ciencias Ambientales y de la Vida, Universidad Deakin, Geelong, Victoria, 3216, Australia

islam ariful

Alianza EcoHealth, Ciudad de Nueva York, Nueva York, 10018, EE. UU.

Ariful Islam y Shariful Islam

Instituto de Epidemiología, Control e Investigación de Enfermedades, Dhaka, 1212, Bangladesh

Shariful Islam, Meerjady S. Flora y Emma Amin

División de Virología, Departamento de Enfermedades Infecciosas, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, Tennessee, 38105, EE. UU.

Karlie Woodard, Ashley Webb, Robert G. Webster, Richard J. Webby y Mohamed E. El Zowalaty

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Mariette F. Ducatez

Queensland Alliance for One Health Sciences, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad de Queensland, Santa Lucía, Queensland, 4343, Australia

Mohammad M Hassan

Facultad de Medicina Veterinaria, Universidad de Ciencias Veterinarias y Animales de Chattogram, Chattogram, 4225, Bangladesh

Mohammad M Hassan

Grupo de Investigación en Medicina Veterinaria y Seguridad Alimentaria, Programa de Ciencias de Laboratorio Médico, Facultad de Ciencias de la Salud, Campus de Mujeres de Abu Dhabi, Facultades Superiores de Tecnología, 41012, Abu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

Mohamed E. El Zowalaty

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AI, SI, MSF, EA, KW y AW realizaron los experimentos, AI, MFD, MMH, RGW, RJW y MEZ escribieron el texto principal del manuscrito, realizaron el análisis y MFD, AI, MEZ prepararon las figuras. MFD, AI, RGW, RJW, MEZ revisaron el manuscrito. RJW, MMH y MEZ supervisaron el estudio. MEZ, MFD y RJW realizaron revisiones críticas. Todos los autores revisaron el manuscrito.

Correspondencia a Mohammad M. Hassan o Mohamed E. El Zowalaty.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Recibido: 29 de octubre de 2022

Aceptado: 19 de abril de 2023

Publicado: 16 mayo 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-33814-8

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