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Title: Estudo de variáveis virais, clínicas e imunológicas associadas ao Dengue vírus tipo 2 circulante no Brasil
Advisor: L Santos, Flavia Barreto dos
Azeredo, Elzinandes Leal de
Authors: Faria, Nieli Rodrigues da Costa
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: Atualmente a dengue é a arbovirose de maior importância mundial e um dos principais problemas de saúde pública no Brasil desde sua introdução na década de 1980. Dengue é uma doença febril aguda e geralmente de evolução benigna podendo evoluir para forma grave quando na presença de distúrbios hemodinâmicos, caracterizados por manifestações hemorrágicas graves, derrames cavitários e choque. Apesar do conhecimento crescente a cerca da doença e seu vetor, a evolução da dengue para quadros clínicos graves não está totalmente esclarecida. Os quatro sorotipos do vírus dengue (DENV) variam em termos de patogenicidade e virulência, embora essas diferenças ainda não sejam bem compreendidas. O entendimento dos mecanismos envolvidos na patogênese da doença e a identificação precoce de marcadores de gravidade constitui um dos principais desafios das pesquisas envolvendo dengue. Desta forma, o objetivo deste estudo foi de analisar os aspectos virais, epidemiológicos, clínicos e imunológicos de infecções causadas por DENV-2 circulantes no Brasil. Para isto, amostras de DENV-2 isoladas de pacientes com diferentes manifestações clínicas e representativas de seis estados brasileiros, de 1990 a 2010 foram sequenciadas. Avaliamos 260 casos confirmados de dengue atendidos nos centros de saúde dos estados do Rio de Janeiro (RJ) e Mato Grosso do Sul (MS) nos anos de 2010 e 2013. Os pacientes foram classificados de acordo com a nova classificação da OMS, 2009 nos grupos: 163 (62.7%) dengue sem sinais de alarme (DSSA), 75 (28,8%) dengue com sinais de alarme (DCSA) e 16 (6.2%) dengue grave (DG). Os resultados obtidos pelo sequenciamento parcial e / ou total do genoma caracterizaram as amostras de DENV-2 brasileiras como pertencentes ao genótipo do Sudeste Asiático e duas linhagens dentro deste genótipo foram identificadas As cepas circulantes na introdução do DENV-2 1990-2003) pertencem à Linhagem I e cepas isoladas após a reintrodução do DENV-2 em 2007 pertencem à Linhagem II. A análise da carga viral das duas linhagens de DENV-2 demonstrou altos títulos em amostras originárias de pacientes graves e do período 2007-2010 (linhagem II) quando comparados com as amostras do período 1990-2003. Ainda, a análise comparativa de epidemias ocorridas no MS em dois períodos distintos (DENV1/2 em 2010 e DENV-4 em 2013) demonstrou que apesar da circulação dos 4 sorotipos de DENV no estado, a reintrodução do DENV-4 não resultou numa maior incidência de casos graves. Por outro lado, pacientes infectados pelo DENV1/2 (2010) apresentaram menores contagens de plaquetas, maiorfrequência de hospitalização e casos graves quando comparados com os pacientes infectados pelo DENV-4 (2013). A proteína não estrutural NS1 é frequentemente associada com casos graves de dengue e, de fato, altos níveis circulantes de NS1 foram encontrados em pacientes infectados pelos sorotipos DENV1/2 e apresentando formas mais graves da doença. Um caso fatal decorrente de hepatite fulminante, uma rara complicação da infecção pelo DENV, com diagnostico confirmado de infecção pelo DENV-2 (linhagem II) foi reportado em um paciente sem histórico prévio de doença hepática. Por fim, avaliamos a resposta imunológica inata in vitro induzida pelas duas linhagens de DENV-2 determinando as taxas de replicação viral e a indução de um perfil de citocinas após infecção de células dendríticas derivadas de monócitos humanos realizando análises comparativas Os resultados demonstraram que ambas linhagens de DENV-2 foram capazes de infectar células dendriticas humanas e não foram observadas diferenças quanto a taxa de replicação viral ou produção de citocinas quando estas foram comparadas entre si. Interessantemente, sobrenadantes das células dendriticas infectadas com linhagem II apresentaram altos níveis da proteína NS1. Estes resultados em conjunto sugerem que a filogenia e caracterização molecular das cepas de DENV circulantes podem predizer o impacto de cepas virulentas na população. Além disso, a identificação de biomarcadores, relacionados tanto ao hospedeiro quanto ao vírus, poderá contribuir na prevenção das formas graves da doença
Abstract: Currently dengue is the most important arbovirus of world and is the main public health problems in Brazil since its introduction in the 1980s. Dengue is an acute febrile illness usually benign and may progress to severe form in the presence of hemodynamic disturbances characterized by severe hemorrhagic manifestations, cavitary stroke and shock. Despite the increasing knowledge about the disease and its vector, the evolution of dengue to severe clinical forms is not fully understood. The four DENV serotypes vary in terms of pathogenicity and virulence, although these differences are poorly understood. Understanding mechanisms involved in the pathogenesis of disease as well as early markers of severity identification is one the main challenges of dengue research. In this context, the aim of this study was to analyze virus, epidemiological, clinical as well as immunological aspects of infections caused by DENV-2 serotypes circulating in Brazil. For this, DENV-2 strains isolated from patients with different clinical manifestations and representative of six Brazilian states, from 1990-2010 were sequenced. We evaluate 260 confimed dengue cases that were treated at health centers in Rio de Janeiro (RJ) and Mato Grosso do Sul (MS) states in 2010 and 2103. Patients were classified according to the new dengue classification WHO 2009 in the following groups: 163 (62.7%) dengue without warning signs, 75 (28,8%) dengue with warning signs, and 16 (6.2%) severe dengue The results obtained by partial sequencing and / or total genome characterized samples of DENV-2 Brazilian as belonging to the genotype of Southeast Asia and two lineages within this genotype were identified. Strains circulating prior DENV-2 emergence (1990-2003) belong to Southeast Asian genotype, Lineage I and strains isolated after DENV-2 emergence in 2007 belong to Southeast Asian genotype, Lineage II. Analysis of viral loads of both DENV-2 lineages showed higher titers in samples originated from severe patients 2007-2010 (lineage II) when compared with from 1990-2003. Also, comparative analysis of epidemics occurred in MS during two different periods (DENV1 / 2 in 2010 and DENV-4 in 2013) showed that despite circulation of four serotypes in the state, the reintroduction of DENV-4 did not result in a higher incidence of severe cases. Moreover, DENV1/2 2010 infected patients showed lower platelets counts, higher frequency of hospitalization and severe cases as compared with patients infected with DENV-4 (2013). The nonstructural protein NS1 is often associated with severe cases of dengue and, indeed, high circulating levels of NS1 were found in DENV1/2 infected patients and those presenting more severe forms of disease. A fatal case evolving fulminant hepatitis associated with DENV-2 (lineage II), a rare complication of dengue infection, was reported in patient without a previous history of liver disease Finally, we evaluated the innate immune response induced by both DENV-2 lineages determining viral replication rates and the induction of a cytokine profile after infection of dendritic cells derived from human monocytes in vitro performing comparative analyses. Our results showed that both DENV-2 lineages were able to infect human dendritic cells and no difference was found in the viral replication ratio or in the cytokine production after comparative analysis. Interestingly, infected dendritic cells supernatants from lineage II exhibited high levels of NS1 protein. These results together suggest that the phylogeny and molecular characterization of circulating DENV strains can predict the impact of virulent strains in the population. Furthermore, the identification of biomarkers, related to both host and virus will contribute in the prevention of severe forms of disease
keywords: Dengue
Vírus da Dengue
Filogenia
Células Dendríticas
Vigilância Epidemiológica
Issue Date: 2016
Citation: FARIA, Nieli Rodrigues da Costa. Estudo de variáveis virais, clínicas e imunológicas associadas ao Dengue vírus tipo 2 circulante no Brasil. 2016. 296 f. Tese (Doutorado em Medicina Tropical)-Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2016.
Date of defense: 2016
Place of defense: Rio de Janeiro
Department: Instituto Oswaldo Cruz
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGMT - Teses de Doutorado

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