Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

The influenza D virus (IDV) was first discovered in the United States in 2011. Since then, the virus has been found on almost all continents. Like the other types of influenza viruses, types A, B and C, IDV belongs to the Orthomyxoviridae family. Initially, the virus was detected in a sample from clinically ill pigs with symptoms of respiratory disease. Yet, publications have described a significantly higher prevalence in cattle, providing evidence that bovine is the primary reservoir host. Continuous surveillance of the virus has discovered a broad host tropism, including several domestic and wild animal species. This multi-host tropism of the virus and the ability of other influenza viruses to infect humans raise the question of whether IDV may also infect humans. Thus, this literature review aims to investigate the zoonotic potential of IDV and to determine if this novel virus may pose a threat to human health.

Firstly, studies of the hemagglutinin esterase fusion glycoprotein (HEF), responsible for the receptor-binding capacity of IDV, demonstrated that the virus could attach to the human respiratory epithelium. Secondly, the infectivity in animal influenza models, including ferrets, mice and guinea pigs, indicated that humans might get infected. Thirdly, antibodies against IDV in human populations has been discovered in the United States, Canada and Italy. While the prevalence in the general population was low, the prevalence among occupational workers with exposure to cattle was remarkably high. These results, together with the findings that livestock trade and intensive farming environments contribute to efficient transmission of IDV among cattle, resulted in the conclusion that IDV has zoonotic potential, and infection risk may be elevated among cattle workers. However, current evidence suggests that IDV circulation in the human population is limited, and species spill-over events are most likely the cause of human infections.

No clinical cases of human IDV infection have yet been observed. The clinical symptoms of infection in cattle are generally mild, and mice, ferrets and guinea pigs showed no signs of disease. Therefore, clinical symptoms of IDV infection in humans are also most likely mild. However, it has been demonstrated that IDV can modulate the innate immune response, which may affect viral replication and disease outcomes. The immune -modulating mechanisms of IDV need to be further evaluated to determine if IDV can replicate efficiently in humans or not. Evidence also suggests that co-infection of IDV and other respiratory pathogens can increase the severity of the disease in cattle. Therefore, it would be of value to determine if IDV co-infections may also pose a threat to humans.

Lastly, IDV is a segmented RNA virus, and reassortments of different strains occur frequently. Although current circulating IDV strains may not pose a threat to human health, a future, more human-adapted strain may occur. Therefore, a future threat of IDV to public health cannot be excluded. Continuous surveillance of the viral epidemiology, and further investigations of potential human transmission and pathogenesis are of importance.

Influensa D-viruset (IDV) är ett nyligen upptäckt virus som liksom de övriga influensavirusen, typ A, B och C, tillhör familjen Orthomyxoviridae. IDV detekterades för första gången år 2011 hos en gris med respiratoriska symtom i USA. Sedan dess har prevalensen av viruset visat sig vara betydligt större hos nötkreatur, vilket därför anses vara virusets huvudvärd. IDV har sedan första upptäckten i USA hittats i många länder på nästan alla kontinenter. Dessutom har IDV detekterats hos många olika djurarter, inklusive bland annat nötkreatur, dromedarer, getter, får, grisar och hästar. Denna breda värdtropism och de övriga influensavirusens kapacitet att infektera människor, leder till frågan om huruvida IDV också skulle kunna infektera människor. Därför syftar denna litteraturstudie till att utreda den zoonotiska potentialen hos IDV, samt att klargöra om IDV utgör ett hot mot människors hälsa.

Studier har visat att proteinet som ansvarar för IDVs inbindning till värdceller, hemagglutinin esterase fusion protein (HEF), även kan binda till humant respiratoriskt epitel. Dessutom har IDV experimentellt kunnat infektera möss, marsvin och minkar, som alla är djurarter som används i virologiska studier för att utreda den zoonotiska potentialen hos nyligen upptäckta virus. Tillsammans med fynd av anti-IDV antikroppar i humana serumprover, visar dessa resultat på att IDV har en zoonotisk potential. Risken för IDV infektion verkar vara högre i humana populationer med nära kontakt med nötkreatur. Denna ökade risk kan förklaras av att handel med levande djur och intensiv uppfödning ökar risken för spridning av IDV i nötkreaturbesättningarna, som i sin tur ökar risken för spill-over till människor. Studier visar dock på att spridning mellan människor för närvarande inte sker i någon hög utsträckning.

I dagsläget har inga kliniska fall av IDV infektion hos människor upptäckts. Hos nötkreatur resulterar IDV infektion ofta i milda symtom och infektionsstudierna med möss, marsvin och minkar har inte kunnat detektera några kliniska symtom hos dessa djurarter. En human IDV infektion resulterar också därför mest troligt i milda symtom. Co-infektion med IDV och andra patogener har dock visat sig kunna förvärra sjukdomsförloppet hos nötkreatur. Därför är det av vikt att fortsätta studera de synergistiska och antagonistiska effekterna som IDV kan ha vid co-infektion. IDV har även visat sig kunna modulera värdcellens immunförsvar, vilket kan påverka sjukdomsförloppet ytterligare. Nuvarande kunskap om IDVs immunmodulerande mekanismer är dock bristande, vilket gör det svårt att förutsäga om IDV faktiskt kan replikera effektivt i humana celler eller inte. Slutligen så kan virusets segmenterade genom utgöra en risk för att nya, mer human-adapterade viruslinjer uppstår genom reassortment. Därför går det inte att utesluta att IDV i framtiden kan utgöra en risk för människors hälsa. Fortsatt övervakning av virusets epidemiologi är av stor vikt, liksom fortsatta studier av IDVs förmåga att infektera och orsaka sjukdom hos människor.