2 cirkulation av LPAIV bland vilda fåglar
vilda vattenfåglar från orderna Anseriformes (främst ankor, gäss och svanar) och Charadriiformes (främst måsar, tärnor och vadare) bildar den naturliga reservoaren av IAV av undertyperna H1–16 och N1–9. Inom de ordningar där LPAIV oftast detekteras finns variation mellan arter i frekvensen där LPAIV detekteras. Även om det inte helt kan uteslutas att provtagningsförspänning spelar en roll, isoleras LPAIV ofta från medlemmar av underfamiljen Anatinae (dabbling och dykande ankor), särskilt dabbling ankor (Munster et al., 2007). Bland dabbling ankor har de flesta virus isolerats från gräsand (Anas platyrhynchos) (Munster et al., 2007; Nishiura et al., 2009; Wilcox et al., 2011). Speciellt LPAIV av subtyperna H1-H12 har isolerats från gräsand i flera kombinationer. Inom ordningen Charadriiformes finns det också familje – och artspecifika mönster närvarande. LPAIV av olika subtyper har isolerats från flera arter av familjerna Scolopacidae, Charadriidae, Laridae och Alcidae, med medlemmar av familjen Laridae (måsar, tärnor och skummare) som oftast är positiva för LPAIV. Måsar är troligen reservoaren för LPAIV av undertyperna H13 och H16 (Arnal et al., 2015; Munster et al., 2007; Verhagen et al., 2014a). Mångfalden av LPAIV-undertyper skiljer sig också mellan år (Krauss et al., 2004; Sharp et al., 1993; Wilcox et al., 2011).
förutom arter av ordningen Anseriformes och Charadriiformes har IAV upptäckts i olika andra fåglar, men i relativt låga frekvenser. Närvaron av IAV i dessa ytterligare värdar är sannolikt åtminstone delvis förknippad med spillover av virus från fåglar av orderna Anseriformes och Charadriiformes (Stallknecht and Brown, 2017).
förutom artspecifik variation i förekomsten av LPAIV bland vilda fåglar finns det också spatiotemporala skillnader i förekomsten av LPAIV. Vanligtvis varierar virusprevalensen i gräsand i Nordamerika och Europa från mycket låg på våren och sommaren till hög på hösten (höstmigration) och vinter (Hinshaw et al., 1985). Denna höga prevalens under höstens migration beror troligen på aggregering av ett stort antal ungfåglar före och under migration som ännu inte har utsatts för IAV. När fåglar flyttar söderut minskar AIV-prevalensen snabbt, vilket har visats under studier i norra delen av USA, Europa och Asien, även om i delar av norra Europa fortsätter perioden med hög prevalens fram till slutet av hösten (Stallknecht och Shane, 1988; Wallensten et al., 2007). Förutom toppen under höstmigrationen finns det också en topp, även om den är lägre, under vårmigrationen (Hanson et al., 2005; Wallensten et al., 2006). I andra regioner, såsom Afrika, Australien och Sydamerika, är de temporala mönstren i lpaiv-prevalensen av ankor mindre uppenbara (Gaidet, 2016; Gaidet et al., 2007, 2012; Mackenzie et al., 1984; Pereda et al., 2008). Men även om det inte finns några större temperaturförändringar mellan de olika årstiderna, finns det en stark säsongsmässighet av nederbörd och ytområden av våtmarker i Afrika som i kombination med utökade och icke-synkroniserade avelsperioder resulterar i olika mönster av infektionsdynamiken hos LPAIV (Gaidet, 2016).
i flera studier har det visats att infektion med en IAV inducerar, åtminstone delvis, immunitet hos vilda fåglar (Costa et al., 2010; Jourdain et al., 2010; Latorre-Margalef et al., 2013; Tolf et al., 2013; Verhagen et al., 2015b). Infektion av ankor med LPAIV resulterar i immunitet mot samma LPAIV, men också i viss utsträckning mot IAV av andra subtyper (heterosubtypisk immunitet) (Costa et al., 2010; Latorre-Margalef et al., 2013). Dessa resultat bekräftades av en annan studie i Kanada gäss (Branta canadensis) (Berhane et al., 2014). Resultaten av en experimentell studie med svartmåsar (Chroicocephalus ridibundus) med h13n2-och H16N3-virus visade emellertid att infektion efter 1 år med det homologa viruset resulterade i mindre virusutsöndring, men infektion med det heterologa viruset hade ingen inverkan på antingen varaktighet eller nivå av virusutsöndring. I en annan studie med fokus på åldersstrukturen hos immunsvar mot aviär IAV i en fritt levande mute swan (Cygnus olor) population (Abbotsbury, Storbritannien) före och efter ett utbrott av HPAIV H5N1 i 2008, visades det att bredden av immunsvaret ackumulerades med ålder vilket indikerar att dessa svanar kan utveckla långsiktigt immunminne, men det förblev oklart om detta också resulterade i minskade infektioner vid en äldre ålder (Hill et al., 2016).
LPAIV replikerar främst i tarmkanalen hos ankor och sålunda sker överföring av LPAIV bland vilda fåglar huvudsakligen via fekal–oral väg. LPAIV kastas i höga koncentrationer i avföring, och det har visats att LPAIV kan förbli smittsamt under lång tid i vatten, beroende på olika aspekter, såsom temperatur, pH, salthalt och antalet frys–tina cykler (Stallknecht och Brown, 2017). Därför föreslogs att överföring via vatten skulle kunna spela en nyckelroll vid överföring av LPAIV bland vattenfåglar. Detta bekräftades av matematisk modellering som visade att indirekt överföring av LPAIV inom en miljövirusreservoar kunde spela en viktig roll i epidemiologin för LPAIV (Rohani et al., 2009). Eftersom många av värdarterna av LPAIV flyger långa sträckor under migration, kan vilda fåglar bära LPAIV över stora avstånd och mellan olika värdar, populationer och kontinenter. Dessutom kan flyttfåglar också fungera som lokala förstärkare om immunologiskt na-migrerande fåglar anländer till en viss plats där en LPAIV cirkulerar bland bosatta fåglar (Verhagen et al., 2014b). Även om flyttfåglar kan bära LPAIV över långa avstånd finns det fortfarande två huvudsakliga fylogenetiska linjer av LPAIV som är geografiskt åtskilda: den eurasiska och den amerikanska linjen (Donis et al., 1989; Olsen et al., 2006; Yoon et al., 2014). Dessutom finns det bevis för en ytterligare Sydamerikansk släktlinje (Pereda et al., 2008). Trots det faktum att ett antal arter av både Ankor och strandfåglar regelbundet korsar Beringsundet och det finns utbyte av gener mellan eurasiska och amerikanska lpaiv-linjer, är persistensen av gener från LPAIV av en härstamning inom den andra begränsad. Crossover av gener har beskrivits för den eurasiska H6-genen som ersatte den nordamerikanska H6 (Bahl et al., 2009), och introduktionen och persistensen av H14 HA-genen i Nordamerika (Fries et al., 2013; Ramey et al., 2014). Det demonstrerades också av Pearce et al. (2009), som utförde en fylogenetisk och populationsgenetisk analys av LPAIV som samlades in från norra pintail (Anas acuta), en art som är känd för att migrera mellan Nordamerika och Eurasien (Miller, 2006; Nicolai et al., 2005), på båda sidor av Pacific migratory flyway i Nordamerika. Analys av genetiska data från LPAIV avslöjade att asiatiska släktvirus cirkulerar bland Norra pintails i Alaska, intill Beringsundet, men det fanns begränsade bevis för asiatisk LPAIV i vinterområden i norra pintails i Kalifornien, längre söderut (Pearce et al., 2009).
en viktig fråga om vilda vattenfåglars roll som en reservoar av LPAIV är om infektion orsakar kliniska tecken. Även om man ursprungligen trodde att LPAIV har anpassat sig till vattenfåglar på ett sådant sätt att de inte är patogena, har det i olika studier visat sig att lpaiv-infektion var negativt korrelerad med kroppsvikt (för granskning, se Kuiken, 2013). Dessutom visade resultaten av en ny studie av Hoye och kollegor att lpaiv-infektion av bewicks svanar (Cygnus columbianus bewickii) kan ha resulterat i indirekta effekter på individuell prestation och rekrytering (Hoye et al., 2016). Ett orsakssamband mellan infektion och minskad migration har emellertid inte visats i någon av dessa studier (för granskning, se Kuiken, 2013). Förutom effekten av lpaiv-infektion på kroppsvikt och migrationsmönster antogs det också att kroppstillstånd och årlig migration kan påverka mottagligheten för LPAIV-infektion (Flint och Franson, 2009). I en studie utförd av Dannemiller och kollegor med sekundära lpaiv-infektioner i gräsänder hittades emellertid inget samband mellan kroppstillstånd, infektion och immunkompetens (Dannemiller et al., 2017). Även i en studie av Van Dijk och kollegor i vilda mallards hittades endast svaga samband mellan infektion och utsöndring av LPAIV och kroppstillstånd och immunstatus. Även om den exakta rollen för infektion med LPAIV på migrationsmönster hos vilda fåglar inte har klargjorts ännu, stöder nuvarande bevis hypotesen att vilda fåglar främst är asymptomatiska bärare av LPAIV.
tillgängligheten av nya tekniker för att sekvensera virala Genom har kraftigt förbättrat möjligheten att analysera lpaiv-sekvenser i tid och rum, vilket har gett mycket intressanta resultat. I olika studier har det visat sig att som ett resultat av cirkulationen av flera subtyper samtidigt, plats och värdpopulation, återförsändelser mellan olika LPAIV förekommer ofta (Dugan et al., 2008; Macken et al., 2006; Olsen et al., 2015). Därför har det föreslagits att LPAIV hos vilda fåglar bildar övergående genomkonstellationer, som kontinuerligt omformas genom omplacering (Dugan et al., 2008; Olsen et al., 2015). Trots det kontinuerliga utbytet av gensegment av LPAIV bland vilda fåglar har det visats för H4-och H6-virus att deras evolutionära hastighet är betydligt långsammare än H5N1-virus och en fjäderfäassocierad härstamning av H6-influensa (Fourment och Holmes, 2015).