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Title: Triagem de genótipos de arbovírus de importância clínico-epidemiológica no Brasil: Dengue 4, Chikungunya e Zika
Advisor: Filippis, Ana Maria Bispo de
Mendonça, Marcos César Lima de
Authors: Rodrigues, Cintia Damasceno dos Santos
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: Os vírus Dengue, Zika e Chikungunya (DENV, ZIKV, CHIKV) são arbovírus, isto é, vírus transmitidos por artrópodes, responsáveis por infecções com sintomatologias agudas e inespecíficas com variado grau de intensidade. Desde a introdução do dengue na década de 80, mais de 10 milhões de casos já foram notificados no Brasil. Os primeiros casos autóctones confirmados de CHIKV no Brasil foram registrados no estado do Amapá, em 2014. Em abril de 2015 foi confirmada a introdução do ZIKV no país, no estado da Bahia e um após, ZIKV havia se espalhado por quase todo território brasileiro. Essas três arboviroses representam um enorme impacto para a saúde pública brasileira. O DENV e o ZIKV são arbovírus pertencentes ao gênero Flavivivirus, família Flaviviridae e o CHIKV ao gênero Alphavivirus, família Togaviridae. Ao contrário do DENV, que é subdividido em quatro sorotipos (DENV1-4), o CHIKV e ZIKV são sorotipos únicos, os três são vírus RNA e sujeitos a apresentar altas taxas de mutação devido a uma RNA polimerase intrinsicamente suscetível a erros. Dada a natureza desses vírus, aos rápidos ciclos de replicação, ao potencial epidêmico que adquirem, às possíveis mudanças de transmissibilidade, dentre outros fatores, geram-se variantes genéticas que costumam cumprir diferentes papéis nestes vírus, podendo assim, alterar a forma com que eles se comportam no vetor e no homem. Atualmente, diferentes métodos estão disponíveis para estudar os genomas virais e suas variações genotípicas, o sequenciamento parcial ou total do genoma por exemplo, fornece caracterização precisa de diferenças entre cepas do mesmo sorotipo, no entanto é um método laborioso e demorado Dessa forma, com o objetivo de identificar de forma mais rápida genótipos circulantes em apoio à vigilância virológica, propomos o uso do pirosequenciamento PyroMark como um método alternativo, rápido, específico e eficaz na triagem e monitoramento de genótipos de DENV-4, CHIKV e ZIKV circulantes no Rio de Janeiro. Para desenho e escolha dos primers, as regiões E1, C e NS1 foram escolhidas para CHIKV, DENV-4 e ZIKV, respectivamente. A análise filogenética feita nas sequências parciais na porção da proteína E1 do CHIKV confirmaram os resultados obtidos no pirosequenciamento, demonstrando que as amostras estudadas pertenciam ao genótipo africano ECSA. Através do uso do priosequenciamento fomos capazes de identificar e descrever pela primeira vez o genótipo ECSA nos primeiros casos autóctones do estado do Rio do Janeiro. Da mesma forma, o sequenciamento parcial das regiões de capsídeo de amostras de DENV-4 e NS1 de amostras de ZIKV, confirmou os resultados obtidos com o uso do pirosequenciador, em que as amostras analisadas de DENV-4 pertenciam aos genótipos I e II e, as de de ZIKV ao genótipo asiático. Os resultados desse estudo demonstraram que o pirosequenciamento pelo PyroMark pode ser um método alternativo eficiente, aplicado no monitoramento da introdução e circulação de genótipos de CHIKV, ZIKV e DENV-4
Abstract: The viruses Dengue, Zika and Chikungunya (DENV, ZIKV, CHIKV) are arboviruses, ie, viruses transmitted by arthropods, responsible for infections with acute and nonspecific symptoms, which vary in intensity. Since the introduction of dengue in the 1980s, more than 10 million cases have already been reported in Brazil. The first confirmed autochthonous cases of CHIKV in Brazil were recorded in the state of Amapá in 2014. In April 2015, ZIKV was first described in Brazil, in the state of Bahia, one year after ZIKV was spreaded in almost all territory. These three arboviruses represent a huge impact on Brazilian public health. DENV and ZIKV are arboviruses belonging to the genus Flavivivirus, family Flaviviridae and CHIKV to the genus Alphavivirus, family Togaviridae. Unlike DENV, which is subdivided into four serotypes (DENV1-4), CHIKV and ZIKV are single serotypes, all three are RNA viruses and are subject to high mutation rates due to intrinsically error-prone RNA polymerase. Due to the nature of these viruses, the rapid cycles of replication, the potential epidemic they acquire, the possible changes in transmissibility among other factors, genetic variants are generated that often fulfill different roles in these viruses, can thus change the way in which they behave in the vector and in man. Currently, different methods are available to study viral genomes and their genotypic variations, partial or total genome sequencing for example, provides accurate characterization of differences between strains of the same serotype, however it is a laborious and time consuming method. In order to identify more rapidly circulating genotypes in support to virological surveillance, we propose the use of PyroMark pyosequencing as an alternative, fast, specific and effective method for screening and monitoring genotypes of DENV-4, CHIKV and ZIKV circulating in the state of Rio de Janeiro Phylogenetic analysis of partial sequences in the CHIKV E1 protein portion confirmed the results obtained in the pyosequencing, demonstrating that the samples studied belonged to the African ECSA genotype. Through the use of priosequencing we were able to identify and describe for the first time the ECSA genotype in the first autochthonous cases in the state of Rio do Janeiro. Likewise, the partial sequencing of the capsid regions of DENV-4 and NS1 samples from ZIKV samples confirmed the results obtained by the pyosequenciador, in which the analyzed samples of DENV-4 belonged to genotypes I and II and from de ZIKV to the Asian genotype. The results of this study demonstrated that PyroMark pyosequencing may be a fast, specific and efficient alternative method applied to monitor the introduction and circulation of CHIKV, ZIKV and DENV-4 genotypes
keywords: Arbovírus
Dengue
Vírus Chikungunya
Zika vírus
Técnicas de Genotipagem
Issue Date: 2017
Citation: RODRIGUES, Cintia Damasceno dos Santos. Triagem de genótipos de arbovírus de importância clínico-epidemiológica no Brasil: Dengue 4, Chikungunya e Zika. 2017. 96 f. Dissertação (Mestrado em Medicina Tropical)-Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2017.
Date of defense: 2017
Place of defense: Rio de Janeiro
Department: Instituto Oswaldo Cruz
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGMT - Dissertações de Mestrado

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