Ein Artikel veröffentlicht im Tagebuch eLife berichtet eine Studie, in der Forscher zu dem Schluss kamen, dass der Anteil der Bevölkerung, der zuvor mit SARS-CoV-2 infiziert war (infektionsinduzierte Seroprävalenz), anhand von Blutspendeproben geschätzt werden kann. Die Ergebnisse bieten eine Art „Porträt“ des ersten Jahres der COVID-19-Epidemie in Brasilien. Laut den Autoren kann ihre neuartige Methodik auch verwendet werden, um die kollektive Immunität gegen andere Infektionskrankheiten zu verfolgen und abzuschätzen.
Die übliche Methode zur Schätzung der Seroprävalenz in Brasilien basiert auf Zufallsstichproben der Bevölkerung. Die Autoren weisen darauf hin, dass dieses Verfahren kostspielig und in regelmäßigen Abständen in Echtzeit schwer durchführbar ist. Seroüberwachung ist wichtig, um die Merkmale von Epidemien zu verstehen und die öffentliche Politik zu formulieren, indem beispielsweise festgestellt wird, wo Prävention und Behandlung wirksam sind.
Die Hauptautoren sind mit dem Brazil-UK Centre for Arbovirus Discovery, Diagnosis, Genomics & Epidemiology ( KLAR ). Sie testeten 97.950 Blutspendeproben auf Immunoglobin G (IgG)-Antikörper. Die Proben wurden in den acht bevölkerungsreichsten Hauptstädten Brasiliens gesammelt: Belo Horizonte, Curitiba, Fortaleza, Manaus, Recife, Rio de Janeiro, Salvador und São Paulo. Der Studienzeitraum lief von März 2020 bis März 2021.
Die Ergebnisse zeigten, dass sich die COVID-19-Epidemie ungleichmäßig ausbreitete und die Bevölkerung dieser Städte zu unterschiedlichen Zeiten betraf. Die Seroprävalenz war im Allgemeinen bei Männern und jüngeren Menschen am höchsten.
„Anfangs gingen einige Untersuchungslinien davon aus, dass alle gleichzeitig infiziert waren, aber wir zeigten, dass dies nicht der Fall war. In Bezug auf ein Porträt der Epidemie kamen wir zu dem Schluss, dass sie in Brasilien äußerst heterogen war, mit unterschiedlichen Infektionsniveaus zwischen den Gruppen und erheblichen Unterschieden in den Letalitätsraten. Mit diesem Ergebnis hatten wir nicht gerechnet“, Carlos Augusto Prete Junior Erstautor des Artikels, erzählt Agentur FAPESP
Prete Junior ist Forscher an der Ingenieurschule der Universität São Paulo (POLI-USP). Die Studie war Teil seiner Doktorarbeit. Seine Diplomarbeitsbetreuer sind Vitor Heloiz Nascimento Professor an der POLI-USP, und Esther Sabinus , Professor an der medizinischen Fakultät der Universität (FM-USP) und leitender Prüfarzt bei CADDE. Nascimento und Sabino sind die letzten Autoren des Artikels.
Die Studie wurde von FAPESP via unterstützt KLAR und ein Stipendium verliehen an Prete Junior. Es erhielt auch Mittel vom Instituto Todos pela Saúde („Alles für die Gesundheit“, eine Initiative unter der Leitung von Itaú, Brasiliens größter Privatbank). Die anderen Autoren sind Wissenschaftler am Imperial College London und der Oxford University im Vereinigten Königreich.
In einem anderen kürzlich veröffentlichten Artikel in Impfungen analysierte die Gruppe Blutspendeproben, um zu zeigen, dass ihre Methode verwendet werden könnte, um die Ankunft der Delta-Variante von SARS-CoV-2 (erstmals 2020 in Indien entdeckt und ursprünglich B.1.617.2 genannt) vorherzusagen. Sie führten Anti-Spike-Protein-Mikropartikel-Assays durch, um die Konzentrationen von IgG-Antikörpern zu messen, die an das S (Spike)-Protein des Virus binden und es daran hindern, Zellen zu infizieren. Sie fanden Korrelationen zwischen dem Schutz, den der Impfstoff bietet, Fallzahlen und der Sterblichkeitsrate aufgrund der Delta-Variante ( Lesen Sie mehr unter: agencia.fapesp.br/39629
Methodik
Die COVID-19-Epidemie in Brasilien war mit 35,4 Millionen Fällen und 690.000 Todesfällen bis Anfang Dezember 2022 eine der schwersten weltweit. Diese Zahlen zeigen jedoch nicht die signifikanten Unterschiede zwischen Regionen und Untergruppen der Bevölkerung oder den Anteil zuvor mit dem neuartigen Coronavirus infiziert. Die Schätzung dieses Anteils ist wichtig, um die Auswirkungen zukünftiger Wellen, die durch neuartige Varianten des Virus verursacht werden, vorherzusagen.
In der Studie schätzten die Forscher nicht nur die Angriffsrate oder Seroprävalenz der Krankheit im Laufe der Zeit für die acht Städte anhand von Blutspendeproben, mit einer Aufschlüsselung nach Geschlecht und Alter, sondern auch die altersspezifische Infektionssterblichkeitsrate (IFR) und Infektionsrate der Krankenhauseinweisungen für jede Stadt.
Die Forscher ließen 1.000 Proben pro Stadt und Monat testen. Um die Repräsentativität der Stichproben zu gewährleisten, wurden sie so ausgewählt, dass die Wohnorte der Spender mit der räumlichen Verteilung der Bevölkerung in den betreffenden Gebieten übereinstimmten.
Blutspenden werden in Brasilien gesetzlich sechs Monate lang aufbewahrt, und die Forscher konnten daher zwischen Februar (vor Beginn der Pandemie in Brasilien) und Juli 2020 eingefrorene Proben auswählen und testen. Nach diesem Zeitraum wurden Proben ausgewählt und getestet in Echtzeit.
IgG-Antikörper gegen das SARS-CoV-2-Nukleokapsid (N) wurden durch Chemilumineszenz-Mikropartikel-Immunoassay nachgewiesen, da dies zu Beginn der Studie (Juli 2020) das einzige automatisierte Kit war, das in Brasilien im Handel erhältlich war. Diese Art von Test kann jedoch im Laufe der Zeit aufgrund abnehmender Antikörperspiegel an Empfindlichkeit verlieren, und der abnehmende Anteil von Personen mit positiven Testergebnissen hat möglicherweise dazu geführt, dass die tatsächliche Angriffsrate im Laufe der Epidemie zunehmend unterschätzt wurde.
Um diesen Verlust der Nachweisbarkeit von Antikörpern aufgrund einer Schwächung des Immunsystems oder einer im Laufe der Zeit abnehmenden Antikörperkonzentration (Seroreversion) zu korrigieren, entwickelten die Forscher ein Bayes'sches Modell, das Daten für wiederholte Blutspender (Personen, die mehrmals im Jahr Blut spenden) und eine Kohorte verwendet von nicht ins Krankenhaus eingelieferten symptomatischen Rekonvaleszenten-Plasmaspendern, die innerhalb von 60 Tagen nach Auftreten der Symptome mittels PCR positiv auf SARS-CoV-2 getestet wurden.
„Der Einschluss von Wiederholungsspendern war wichtig, da einige Studien, die zu Beginn der Pandemie durchgeführt wurden, die Serreversion nur mit Plasmaspendern korrigierten. Wir haben gezeigt, dass wiederholte Spender repräsentativer für die Bevölkerung in jeder Stadt waren“, sagte Prete Junior.
Er bemerkte, dass dieses Modell nicht in dem Artikel derselben Gruppe enthalten war, der in veröffentlicht wurde Wissenschaft im Dezember 2020 mit Informationen der Blutbank Manaus, da die damals verfügbaren Daten nicht ausreichten. In dieser Studie, die von Sabino geleitet wurde, schätzten sie, dass 76 % der Stadtbevölkerung immun gegen das Virus waren, aber dies war vor der Ankunft anderer Varianten wie Gamma, die später als aggressiver und tödlicher angesehen wurden ( Lesen Sie mehr unter: agencia.fapesp.br/35011
„Kurz nach Veröffentlichung des Papiers gab es in Brasilien eine zweite COVID-19-Welle. Damals dachten viele Leute, es würde keine Reinfektion geben. Wir haben jetzt bestätigt, dass Blutspendeproben zur Schätzung der Seroprävalenz zum Zwecke der Überwachung anderer Krankheiten verwendet werden können, vorausgesetzt, dass bestimmte Anpassungen vorgenommen werden, wie z. B. die Korrektur der Seroreversion und die Schätzung der Angriffsrate für jede Gruppe nach Alter und Geschlecht anhand räumlich repräsentativer Proben “, sagte Prete Junior.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Angriffsrate im Dezember 2020, bevor die Gamma-Variante vorherrschend wurde, von 19,3 % in Curitiba bis 75 % in Manaus reichte. Die Seroprävalenz war bei Frauen und Spendern über 55 Jahren durchgehend niedriger.
Städte mit höherer Seroprävalenz hatten auch höhere Sterblichkeitsraten (Todesfälle pro 1.000 Einwohner). Zwischen dem 1. März 2020 und dem 31. März 2021 variierten die altersstandardisierten Sterblichkeitsraten von 1,7 in Belo Horizonte bis 5,3 in Manaus, wo die Sterblichkeit doppelt so hoch war wie in Fortaleza, der Stadt mit der zweithöchsten Sterblichkeitsrate unter den analysierten.
Die Infektionstödlichkeitsrate (IFR) variierte ebenfalls zwischen den Städten und reichte von 0,24 % in Manaus bis 0,54 % in Curitiba, und die altersspezifische IFR stieg konsistent mit dem Alter.
Die Forscher schätzten die IFR anhand der Gesamtzahl der Todesfälle aufgrund schwerer akuter Atemwegsinfektionen (SARI), einschließlich PCR- und klinisch bestätigter SARS-CoV-2-Infektionen sowie SARI-Todesfälle ohne endgültige Diagnose, und schlossen SARI-Todesfälle aus, von denen bestätigt wurde, dass sie durch andere verursacht wurden Krankheiten. Dieser Ansatz korrigierte die Auswirkungen der Unterberichterstattung, insbesondere im Jahr 2020, als Tests nicht allgemein verfügbar waren.
Manaus
Die Gamma-Variante (P.1) war erkannt im November 2020 und seine Prävalenz schnell gestiegen die am 4. Januar 2021 87 % erreichte, mit einem hohen Anteil an Reinfektionen, und aus diesem Grund wurden die IFR und die Angriffsrate für die zweite Welle in Manaus getrennt geschätzt, als Gamma dominierte.
Die Studie zeigte, dass der Anteil der infizierten Bevölkerung von Manaus in der zweiten Welle 37,5 % betrug, verglichen mit 75 % in der ersten Welle. Die Krankenhausaufenthaltsrate für Infektionen stieg während der zweiten Welle in der Stadt an, was auf eine erhöhte Schwere der durch Gamma verursachten Krankheit im Vergleich zu früheren Varianten hindeutet.
Die zunehmende Durchdringung von COVID-19 und die Unfähigkeit des Gesundheitssystems von Manaus, den Zustrom von Fällen zu bewältigen, führten dazu, dass die mit Gamma assoziierte IFR ein Niveau erreichte, das mindestens 2,91-mal höher war als in der ersten Welle.
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Artikelüberschrift
SARS-CoV-2-Antikörperdynamik bei Blutspendern und COVID-19-Epidemiologie in acht brasilianischen Landeshauptstädten: Eine serielle Querschnittsstudie
Veröffentlichungsdatum des Artikels
22. September 2022
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