SARS‑CoV‑2: Големи данни за серологично разпространение от Пакистан – налице ли е колективен имунитет?

Резюме

Предназначение

Проучванията за серологично разпространение от различни страни съобщават за антитела срещу SARS CoV-2 под 20 процента дори в най-неблагоприятно засегнатите райони и груповият имунитет не може да бъде предвиден, докато повече от половината от населението не получи заболяването. Целта на това проучване беше да се оцени степента на разпространение на инфекцията в общността, свързания имунитет и перспективите и близостта до „стадна общност“.

Стадният имунитет е, когато достатъчно хора в една група станат имунизирани срещу заболяване, така че цялата група да е защитена от това заболяване. Когато все повече и повече хора в популацията станат имунизирани срещу заболяване, разпространението на заболяването се забавя или спира, защото патогенът не може да намери нови хора, които да зарази. Стадният имунитет може да бъде постигнат чрез мерки като ваксинация, естествена инфекция и изолация. Груповият и индивидуалният имунитет са много важни. Ние също трябва да подобрим имунитета в нашето ежедневие. Цистанче може значително да подобри имунитета. Полизахаридите в Cistanche могат да регулират имунния отговор на човешката имунна система. Подобрява стрес способността на имунните клетки и засилва бактерицидния ефект на имунните клетки.

Кликнете върху добавката Cistanche deserticola

Методи

Проучването е предприето като клъстерно рандомизирано, кръстосано проучване в цялата страна. Тези най-големи данни за серологично разпространение на SARS-CoV-2 в общността са събрани между 15 и 31 юли 2020 г. от седем произволно избрани града, принадлежащи към трите най-гъсто населени провинции на Пакистан. Одобреният от FDA комплект на ROCHE беше използван за откриване на антитела на SARS-CoV-2.

Резултати

Серумни проби от 15 390 участници бяха тествани за антитела на SARS CoV-2 с обща сероразпространеност от 42,4 процента. Серологичното разпространение варира от 31,1 процента до 48,1 процента в различни градове с най-високо в провинция Пенджаб (44,5 процента). При еднопроменлив анализ шансовете за серопозитивност са по-високи при мъжете в сравнение с жените (OR: 1,10, 95% CI: 1,01–1,19, P<0.05). In multivariable analysis, the risk of being seropositive was lower (OR 0.72, 95% CI: 0.60–0.87, P<0.01) in the younger group (≤ 20 years) than in those aged above 60 years.

Заключение

Проучването заключава, че въпреки разумното серологично разпространение, страната все още не е достигнала основния минимум от оценки за групов имунитет. Трайността на имунитета, въпреки че се обсъжда в момента, показа доказано информирано изместване към по-дългата страна.

Ключови думи

Сероразпространение · Sars · CoV-2 · Антитяло · Стадно · Имунитет.

Въведение

Нова болест, свързана с коронавирус (COVID-19), започна в Китай през декември 2019 г., докато Пакистан обяви два положителни случая на 26 февруари 2020 г. [1]. Световната здравна организация обяви SARS-CoV-2 за глобална пандемия на 11 март 2020 г. и оттогава случаите нарастват в световен мащаб, което води до безпрецедентни ефекти върху човешкия живот [2]. Статистиката на СЗО за COVID-19 потвърдени случаи беше 81 533 368 до 31 декември 2020 г., включително 1 799 911 смъртни случая по света [3]. Подобно на много други страни, Пакистан стана свидетел на най-големия си брой нови случаи и смъртни случаи през юни 2020 г., последван от рязък спад [4, 5]. Мерките, предприети от правителството на Пакистан и произтичащият от това спад в случаите, бяха много похвалени от света [6, 7], но причините не могат да бъдат напълно обяснени (поради липса на подкрепящи доказателства/данни) [5]. Имаше възобновяване на COVID-19 с началото на зимата и броят на потвърдените случаи нарасна със 110 530, включително 2060 смъртни случая от края на октомври до средата на декември 2020 г. [8].

Широко разпространената инфекция е засегнала всички провинции на Пакистан с 230 718 случая в Синд, 62 377 в Хайбер Пахтунхва, 147 292 случая в Пенджаб и 39 624 случая в столичната територия Исламабад [8]. Полимеразна верижна реакция с обратна транскрипция (RT-PCR) е златният стандарт за потвърждаване на инфекция със SARS-CoV-2. Въпреки това, той може да пропусне няколко предсимптоматични и асимптоматични инфекции по време на латентност и не предоставя информация за имунитета срещу болестта, която би могла да помогне да се илюстрира състоянието на колективния имунитет в общността [9, 10]. Проучванията съобщават за случаи на повторно заразяване със SARS CoV-2 [11–13], но някои други проучвания стигат до извода, че положителен повторен PCR тест може да се дължи на няколко други причини като инфекция от мутирал SARS Cov-2 и технически грешка при събиране на проби [14, 15].

Проучванията за серологично разпространение също предоставят оценки на населението, което все още е уязвимо към инфекцията [16]. В Пакистан все още липсва истинско проучване за сероразпространение в общността, докато повечето от проведените проучвания са болнични и с различно ниво на инфекция (11–40 процента), като се има предвид фактът, че някои от тях са базирани на припомняне [17– 19].

Груповият имунитет все още не е предвидим в много страни по света, тъй като проучванията на населението за серологично разпространение разкриват антитела до 10–15 процента [20] и колективният имунитет не може да бъде предвиден, докато повече от половината от населението не получи болестта [21]. Колективен имунитет срещу заразна болест като COVID-19 може да бъде постигнат, когато 70–90 процента от населението стане имунизирано поради масова ваксинация или излагане на инфекция [22]. Вторият скок на COVID-19 вече е установен в много страни, включително Пакистан [23, 24].

Това прави много важно разбирането на имунния отговор в различните популации, тъй като има важни последици за общественото здраве и политика [25, 26]. Въпреки това, все още не е ясно дали може да бъде постигнат колективен имунитет чрез ваксина или предишна инфекция.

Това базирано в общността проучване за сероразпространение е проведено в трите големи провинции на Пакистан, в които живее повече от 90 процента от населението на страната. Целта беше да се направи по-добра оценка на разпространението на инфекцията на ниво общност, свързания модел на имунитет към COVID-19 и перспективите за близост до колективния имунитет в бъдеще.

Методика

Това проучване е предприето като клъстерно рандомизирано, кръстосано проучване в цялата страна. Седем от деветдесет и девет града бяха избрани на случаен принцип като клъстер за проучване. Във всеки клъстер участниците бяха набирани чрез мобилно къмпингуване от произволно избрани Съвети на Съюза (административна единица в рамките на областта с население от 25, 000–35, 000). Клъстерите включват Пешавар, Карачи, Лахор, Мултан, Мансехра, Равалпинди, Мултан и Хайдерабад от три големи провинции (Хайбер Пахтунхва, Синд и Пенджаб).

Проучването е проведено от 15 до 31 юли 2020 г. след одобрение от Институционалния съвет за преглед (IRB) на Prime Foundation, Пакистан (IRB одобрение № Prime/IRB/2020-248). След получаване на информирано съгласие, 5 mL периферна венозна кръв се събират в контейнер с литиев хепарин. Основните демографски данни на субектите, даващи съгласие, бяха записани на структуриран инструмент.

Съхраняване, обработка и диагностично етикетиране на пробите от флеботомия

Пробите са транспортирани до лабораториите в специализирани контейнери, осигуряващи температурен контрол. Серумът се отделя, центрофугира при 2500 rpm и се съхранява в етикетирани чаши и 20 μL се използват за анализ. Пробите бяха анализирани с помощта на Elecsys® (Roche, Basel, Switzerland) Anti-SARSCoV-2 имуноанализ. Тестът използва рекомбинантен протеин, представляващ нуклеокапсидния (N) антиген за определяне на антитела срещу SARS-CoV-2.

Това е имуноанализ за in vitro качествено откриване на антитела, който включва IgG срещу SARS-CoV-2 в човешки серум и плазма [27]. Одобреният от FDA комплект на ROCHE, използван за откриване на имуноглобулини срещу SARSCoV-2, има висока специфичност (100 процента) и чувствителност от повече от 98,8 процента, според производителя [28]. Общественото здравеопазване на Англия обаче оценява неговата специфичност на 100 процента, но чувствителност от 87 процента [29]. Срязването за значително ниво на антитела беше взето като 1 AU/mL според инструкциите на производителя.

Статистически анализ

Данните бяха въведени и анализирани в SPSS версия 24.0. Средните стойности, медианата и стандартните отклонения бяха изчислени за непрекъснатите променливи, докато честотите, броят и процентите бяха изчислени за категоричните променливи. Доверителният интервал за пропорциите беше изчислен с помощта на биномиални точни методи. Тестът хи-квадрат беше използван за сравняване на категорични променливи като пол, възрастова група и местоположение. Логистичният регресионен анализ беше проведен, за да се предскажат шансовете за серопозитивност сред различните възрастови групи. Прагът за статистическа значимост е установен при P стойност, по-малка или равна на 0.05.

Резултати

Общ брой от 15 390 серумни проби (по една проба на индивид) бяха тествани за антитела срещу SARS-CoV-2 от три големи провинции на Пакистан на седем различни места, както е посочено в методите по-горе. Таблица 1 показва оценките на серологичното разпространение по пол, възрастови групи и различни местоположения. Мнозинството от участниците принадлежат към провинция Пенджаб (n=8872, 57,6 процента), следвана от Khyber Pakhtunkhwa (n=4797, 31,2 процента) и провинция Синд (n=1721, 11,2 процента).

От общия брой 12 280 (79,8 процента) са участници от мъжки пол, а 3110 (20,2 процента) са жени със средна възраст 35,21 години (SD±13,29). Възрастовата група от 21 до 40 години включва по-голямата част от хората (n=9348, 60,7 процента), докато възрастовата група над 60 години включва най-малък брой участници (n=652, 4,2 процента).

По време на периода на изследването, от общата проба (n=15,390), 6518 тествани са показали положителни резултати за SARS COV-2 антитела с обща серологична преваленция от 42,4 процента (биномен точен 95 процента CI: 41,5–43,14 ).

В различните възрастови групи, по-възрастната възрастова група над 60 години има най-висока серопозитивност (44,6%, 95% CI: 40,7–48,5), докато най-ниската серопозитивност се оценява в по-младата възрастова група от по-малко или равно до 20 (36,7 процента, 95 процента CI: 34,2–39,1) (Таблица 1). Серологичното разпространение е най-високо в провинция Пенджаб (44,5 процента) (Биномен точен 95 процента CI: 43,5–45,6), следван от Khyber Pakhtunkhwa (42,2 процента) (Биномен точен 95 процента CI: 41,2–44,0) и провинция Синд (31,8 процента) (Биномен Точен 95 процента CI: 29,6–34,1) със статистически значима връзка (P<0.01) when chi-square test was applied. The city-wise seroprevalence was also calculated that ranging from 31.1% (Binomial Exact 95% CI: 28.8–33.3) in Mansehra city to 48.1% (Binomial Exact 95% CI: 46.3–49.8) in Peshawar city (Fig. 1). For the remaining five locations, the seroprevalence estimates fell within this range (31.1–48.1%).

При еднопроменлив анализ шансовете за серопозитивност са по-високи при мъжете в сравнение с жените (OR: 1,10, 95% CI: 1,01–1,19, P<0.05) but was not statistically significant in multivariable analysis (P>{{0}}.05) (Таблица 2). Шансовете за серопозитивност при мултивариантния анализ са ниски в по-млада възраст (По-малко или равно на 20 години) с OR: 0,72, 95 процента CI: 0,60–0,87 в сравнение с възрастовата група над 60 години години и имаше силно статистически значима P стойност от<0.01. Similarly, the age groups of 20–40 and 41–60 years also had a lower risk of being seropositive (OR: 0.91, 95% CI: 0.77–1.07) and (OR: 0.98, 95% CI: 0.83–1.16) respectively to the age group of above 60 years and was found to be numerically higher (P = 0.25, P=0.88) (Table 2).

Дискусия

По време на настоящата пандемия серологичното изследване изглежда е полезна стратегия за определяне на предаването на COVID от човек на човек-19. Използването на серологични тестове при асимптоматична популация или тези, показващи леки симптоми, е от решаващо значение, тъй като те рядко избират PCR тестване [30], което маскира действителния процент на инфекция на популацията. Различни проучвания, проведени в различни части на света, показват, че много хора с положителен тест за SARS-CoV-2 не показват симптоми [31–33].

Това проучване проведе серологични тестове за COVID-19 сред населението от три провинции на Пакистан. Серопозитивността се увеличава с увеличаване на възрастта в нашето проучване. Актуален преглед от Lai и колеги съобщава, че това е така и в някои други проучвания, но не е универсална находка, но във всички проучвания [34]. Освен това, нито те, нито Anand et al. в голям преглед на данни в САЩ е установена значителна разлика в серопозитивността сред мъже и жени [34, 35]. Нашето проучване на мултивариантния анализ също не откри значима разлика в серопозитивността между половете.

Проучването обаче установи общо сероразпространение от 42,4 процента. Знаейки, че когато по-голямата част от населението е имунизирано срещу инфекциозно заболяване, това осигурява косвена защита, т.е. колективен имунитет за тези, които не са имунизирани срещу болестта. Като се има предвид, че ефективната ваксинация срещу COVID-19 има множество проблеми с достъпността и веригата на доставки, особено за развиващите се страни, заедно с факта, че се смята, че грипните вируси бързо мутират, естественият ход на инфекцията остава основната възможност за придобиване на колективен имунитет [36].

Бяха повдигнати въпроси относно времевата продължителност на имунитета срещу COVID-19. Неотдавнашно проучване, публикувано в Science Journal, съобщава, че имунологичната памет на SARS-CoV-2 може да продължи повече от шест месеца и разкрива освен това, че спайк-IgG е относително стабилен в продължение на шест и повече месеца, а специфичните за шипа памет В клетки са по-обилни на шест месеца, отколкото на един месец [37].

Новината относно появата на тревожен вариант (VOC) в Обединеното кралство с бразилски произход може да представлява предизвикателен сценарий по отношение на проследяването и контролирането на разпространението на VOC и разбирането на тяхното въздействие върху пандемията, особено при ниски до средни доходи държави (LMIC). Това, както и краткотрайният имунитет, свързан с fu-подобни пандемии, не изключва повторно заразяване и проблеми при постигане на колективен имунитет [38].

Заключение

Общото серологично разпространение на антитела срещу SARS CoV-2 в Пакистан беше сравнително високо в това проучване (към юни 2020 г.), но все още под базовия минимум за групов имунитет. Серологичното разпространение варира в различните градове на Пакистан, както и по възраст и пол. Въпреки че имунитетът зависи от редица агенти, гостоприемници и фактори на околната среда, може да не е много краткотраен (3 месеца или повече, както се смяташе по-рано) и с течение на времето се увеличават доказателства, които сочат дълголетието на имунитет много повече от това.

Ограничение

Ограничение, което трябва да имате предвид, може да е отклонението при избора, което може да е възникнало поради доброволно участие от произволно избрани UC.

Допълнителна информация

Онлайн версията съдържа допълнителен материал, достъпен на https://doi.org/10.1007/s15010-021-01629-2.

Благодарности

Авторите биха искали да благодарят на всички участници в проучването, полето и лабораторния персонал, участвал в събирането и анализа на серума за това проучване.

Финансиране

Финансирането за това проучване беше осигурено от здравната фондация Al-Khidmat, докато комплектите антитела срещу SARS CoV-2 бяха дарени от ROCHE.

Наличие на данни и материали

Данните от изследването са достъпни от съответния автор при разумно искане.

Декларации

Конфликт на интереси

Авторите на това проучване декларират, че нямат известни конкурентни финансови интереси или лични взаимоотношения, които биха могли да повлияят на работата, докладвана в това проучване.

Препратки

1. Noreen N, Dil S, Niazi S, Naveed I, Khan N, Khan F, et al. COVID-19 пандемия и Пакистан; ограничения и пропуски. Glob Biosecurity [Интернет]. 21 май 2020 г. [цитирано 15 ноември 2020 г.]; 1(4). Достъпно от http://jglobalbiosecurity.com/articles/https://doi.org/10.31646/ bio.63/

2. Mahase E. Covid-19: СЗО обявява пандемия поради „тревожни нива“ на разпространение, тежест и бездействие. BMJ. 2020;m1036.

3. Табло за управление на СЗО за коронавирусна болест (COVID-19) [Интернет]. Covid19.who.int. 2020 г. [цитирано на 13 декември 2020 г.]. Достъпно от: https://covid19.who.int/?ftag=MSF0951a18

4. Пакистански коронавирус: 356 904 случая и 7 141 смъртни случая—Worldometer [Интернет]. [цитирано 15 ноември 2020 г.].

5. Необясним спад в случаите на COVID-19 озадачава здравните експерти [Интернет]. Thenews.com.pk.2020 [цитиран на 18 декември 2020 г.].

6. Бивш главен икономист на СБ хвали справянето на Пакистан с коронавируса [Интернет]. [цитирано 15 ноември 2020 г.].

7. Dawn.com A. Шефът на СЗО възхвалява Пакистан за потискането на Covid19, като същевременно поддържа икономиката на повърхността [Интернет]. DAWN.COM. 2020 г. [цитирано 15 ноември 2020 г.].

8. COVID-19 Платформа за здравни консултации от Министерството на националните здравни служби, разпоредби и координация [Интернет]. Covid. gov. pk. 2020 г. [цитирано на 18 декември 2020 г.].]

9. Gao Z, Xu Y, Sun C, Wang X, Guo Y, Qiu S и др. Систематичен преглед на асимптоматични инфекции с COVID-19. J Microbiol Immunol Infect. 2021; 54: 12-6.

10. Moghadas S, Fitzpatrick M, Sah P, Pandey A, Shoukat A, Singer BH, et al. Последиците от безшумното предаване за контрола на огнищата на COVID-19. Proc Natl Acad Sci. 2020; 117: 17513–5.

11. Ye G, Pan Z, Pan Y, Deng Q, Chen L, Li J и др. Клинични характеристики на реактивиране на коронавирус 2 при тежък остър респираторен синдром. J Инфектирайте. 2020; 80: e14–7.

12. Ravioli S, Ochsner H, Lindner G. Реактивиране на COVID{1}} пневмония: доклад за два случая. J Инфектирайте. 2020; 81: e72–3.

13. Loconsole D, Passerini F, Palmieri V, Centrone F, Sallustio A, Pugliese S, et al. Повторна поява на COVID-19 след възстановяване: доклад за случай от Италия. Инфекция. 2020; 48: 965–7.

14. SeyedAlinaghi S, Oliaei S, Kianzad S, Afsahi A, MohsseniPour M, Barzegary A, et al. Риск от повторна инфекция на новия коронавирус (CoVID-19): систематичен преглед на настоящите доказателства. Световен J Virol. 2020; 9: 79-90.

15. Colson P, Finaud M, Levy N, Lagier J, Raoult D. Доказателство за повторно заразяване с SARS-CoV-2 с различен генотип. J Инфектирайте. 2021; 82: 84–123.

16. Khan S, Qureshi M, Haq I, Majid S, Bhat A, Nabi S, et al. Сероразпространение на SARS-CoV-2 специфични IgG антитела в окръг Сринагар, Северна Индия – проучване на напречно сечение. ПЛОС ЕДИН. 2020; 15: e0239303.

17. Younas A, Waheed S, Khawaja S, Imam M, Borhany M, Shamsi T. Серологично разпространение на SARS-CoV-2 антитела сред здрави кръводарители в Карачи, Пакистан. Transf Apheresis Sci. 2020;59:102923.

18. Javed W, Baqar JB, Abidi SHB, Farooq W. Констатации за разпространение на серо от метрополиси в Пакистан: последици за оценка на разпространението на COVID-19 и смъртността сред гъстото градско работещо население. Arch Epidemiol. 2020; 4: 143.

19. Chughtai OR, Batool H, Khan MD, Chughtai AS. Честота на COVID-19 IgG антитела сред специалния полицейски отряд Лахор, Пакистан. J Coll Physician Surg Pak. 2020; 30: 735–9.

20. Byambasuren O, Dobler C, Bell K, Rojas DP, Clark J, McLaws ML, et al. Сравнение на серологичното разпространение на SARS-CoV-2 инфекции с кумулативни и приписани случаи на COVID-19: систематичен преглед. ПЛОС ЕДИН. 2021; 16: e0248946.

21. Fontanet A, Cauchemez S. COVID-19 колективен имунитет: къде сме? Nat Rev Immunol. 2020; 20: 583–4.

22. Роджърс Л, Здраве Дж. Какво е групов имунитет и как можем да го постигнем с COVID-19? [Интернет]. Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. 2020 г. [цитирано на 18 декември 2020 г.].

23. Looi M. Covid-19: втора вълна връхлита ли Европа? BMJ. 2020:m4113.

24. Втора вълна на Covid-19 в Пакистан; предстоят ли още епизоди? [Интернет]. BMJ. 2020 г. [цитирано на 18 декември 2020 г.].

25. Природа. 2020. Защо декодирането на имунния отговор към COVID има значение за ваксините. Природата. Достъп: 10 август 2020 г. Достъпен от: https://www.nature.com/articles/d41586-020-02943-9

26. Природа. 2020. Защо декодирането на имунния отговор към COVID има значение за ваксините. Природата. Достъп: 14 юни 2020 г. Достъпен от: https://media.nature.com/original/magazine-assets/d41586- 020-02943-9/d41586-020-02943-9

27. Elecsys® Anti-SARS-CoV-2 [Интернет]. Диагностика. 2021 г. [цитирано на 01 април 2021 г.]. Достъпно от: https://diagnostics.roche.com/ global/en/products/params/elecsys-anti-sars-cov-2.html

28. Тестът за антитела срещу COVID{1}} на Roche получава разрешение за спешна употреба от FDA и се предлага на пазари, приемащи маркировката CE. Достъп на 14 септември 2020 г. Достъпен от: http://www.roche.com/media/releases/med-cor-2020-05-03.html

29. Baraniuk C. Covid-19 тестове за антитела: брифинг. BMJ. 2020;369:m2284.

30. Infantino M, Damiani A, Li Gobbi F, Grossi V, Lari B, Macchia D, et al. Преглед на предимствата и ограниченията на серологичните анализи за инфекциозно заболяване saRs-coV-2. Италиански J Lab Med. 2020; 16: 7–17.

31. Sutton D, Fuchs K, D'Alton M, Gofman D. Универсален скрининг за SARS-CoV-2 при жени, приети за раждане. N Engl J Med. 2020; 382: 2163–4.

32. Li R, Pei S, Chen B, Song Y, Zhang T, Yang W и др. Значителна недокументирана инфекция улеснява бързото разпространение на новия коронавирус (SARS-CoV-2). Наука. 2020; 368: 489–93.

33. Gudbjartsson DF, Helgason A, Jonsson H, Magnusson OT, Melsted P, Norddahl GL, et al. Разпространение на SARS-CoV-2 сред населението на Исландия. N Engl J Med. 2020; 382: 2302-15.

34. Lai C, Wang J, Hsueh P. Проучвания за сероразпространение на населението на анти-SARS-CoV-2 антитяло: актуален преглед. Int J Infect Dis. 2020; 101: 314–22.

35. Anand S, Montez-Rath M, Han J, Bozeman J, Kerschmann R, Beyer P, et al. Разпространение на SARS-CoV-2 антитела в голяма национална извадка от пациенти на диализа в САЩ: кръстосано проучване. Ланцет. 2020; 396: 1335–44.

36. Mills MC, Salisbury D. Предизвикателствата на разпространението на ваксинации срещу COVID-19. E Clin Med. 2020;100674.

37. Dan JM, Mateus J, Kato Y, et al. Имунологична памет към SARS-CoV-2, оценена до 8 месеца след инфекцията. Наука. 2021;371:eabf4069.

38. Covid-19: Бразилски „вариант на безпокойство“, открит в Обединеното кралство [Интернет]. BBC News. 2021 г. [цитирано на 01 април 2021 г.].

Mohsina Haq1 · Asif Rehman1 · Junaid Ahmad2 · Usman Zafar3 · Sufyan Ahmed4 · Mumtaz Ali Khan5 · Asif Naveed6 · Hala Rajab1 · Fawad Muhammad1 · Wasifa Naushad1 · Muhammad Aman1 · Hafeez Ur Rehman1 · Sajjad Ahmad1 · Saeed Anwar1 · Najib Ul Haq1

For more information:1950477648nn@gmail.com