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COMPREHENSIVE MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF INFLUENZA VIRUSES IN BRASIL: INSIGHTS FROM A NATIONWIDE ANALYSIS
Influenza B
Genomic surveillance
Molecular docking
Phylogeny
Protein structure prediction
Vaccine strains
Author
Brcko, Isabela Carvalho
Souza, Vinicius Carius de
Ribeiro, Gabriela
Lima, Alex Ranieri Jeronimo
Martins, Antonio Jorge
Barros, Claudia Renata dos Santos
Carvalho, Eneas de
Pereira, James Siqueira
Lima, Loyze Paola Oliveira de
Viala, Vincent Louis
Kashima, Simone
La-Roque, Debora Glenda Lima de
Santos, Elaine Vieira
Rodrigues, Evandra Strazza
Nunes, Juliana Almeida
Torres, Leandro Spalato
Caldeira, Luiz Artur Vieira
Palmieri, Melissa
Medina, Caio Genovez
Arruda, Raphael Augusto de
Lopes, Renata Beividas
Reple Sobrinho, Geraldo
Jorge, Daniel Macedo de Melo
Arruda, Eurico
Mendes, Eladja Christina Bezerra da Silva
Santos, Hazerral de Oliveira
Mello, Arabela Leal e Silva de
Pereira, Felicidade Mota
Gomez, Marcela Kelly Astete
Nardy, Vanessa Brandão
Henrique, Brenno Vinicius Martins
Vieira, Lucas Luiz
Roll, Mariana Matos
Oliveira, Elaine Cristina de
Almeida, Júlia Deffune Profeta Cidin
Silva, Stephanni Figueiredo da
Borges, Gleissy Adriane Lima
Furtado, Katia Cristina de Lima
Costa, Patricia Miriam Sayuri Sato Barros da
Chagas, Shirley Moreira da Silva
Kallas, Esper G.
Larh, Daniel
Giovanetti, Marta
Slavov, Svetoslav Nanev
Sampaio, Sandra Coccuzzo
Sabbaga, Maria Carolina Elias
Souza, Vinicius Carius de
Ribeiro, Gabriela
Lima, Alex Ranieri Jeronimo
Martins, Antonio Jorge
Barros, Claudia Renata dos Santos
Carvalho, Eneas de
Pereira, James Siqueira
Lima, Loyze Paola Oliveira de
Viala, Vincent Louis
Kashima, Simone
La-Roque, Debora Glenda Lima de
Santos, Elaine Vieira
Rodrigues, Evandra Strazza
Nunes, Juliana Almeida
Torres, Leandro Spalato
Caldeira, Luiz Artur Vieira
Palmieri, Melissa
Medina, Caio Genovez
Arruda, Raphael Augusto de
Lopes, Renata Beividas
Reple Sobrinho, Geraldo
Jorge, Daniel Macedo de Melo
Arruda, Eurico
Mendes, Eladja Christina Bezerra da Silva
Santos, Hazerral de Oliveira
Mello, Arabela Leal e Silva de
Pereira, Felicidade Mota
Gomez, Marcela Kelly Astete
Nardy, Vanessa Brandão
Henrique, Brenno Vinicius Martins
Vieira, Lucas Luiz
Roll, Mariana Matos
Oliveira, Elaine Cristina de
Almeida, Júlia Deffune Profeta Cidin
Silva, Stephanni Figueiredo da
Borges, Gleissy Adriane Lima
Furtado, Katia Cristina de Lima
Costa, Patricia Miriam Sayuri Sato Barros da
Chagas, Shirley Moreira da Silva
Kallas, Esper G.
Larh, Daniel
Giovanetti, Marta
Slavov, Svetoslav Nanev
Sampaio, Sandra Coccuzzo
Sabbaga, Maria Carolina Elias
Affilliation
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil.
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil.
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Departamento de Atenção Hospitalar. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Departamento de Atenção Hospitalar. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Departamento de Atenção Hospitalar. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Laboratório Central de Saúde Pública. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Estado de Alagoas. Laboratório Central de Saúde Pública. Maceió, AL, Brasil.
Estado de Alagoas. Laboratório Central de Saúde Pública. Maceió, AL, Brasil.
Estado de Alagoas. Laboratório Central de Saúde Pública. Maceió, AL, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Distrito Federal. Laboratório Central de Saúde Pública. Brasília, DF, Brasil.
Distrito Federal. Laboratório Central de Saúde Pública. Brasília, DF, Brasil.
Distrito Federal. Laboratório Central de Saúde Pública. Brasília, DF, Brasil.
Estado de Mato Grosso. Laboratório Central de Saúde Pública. Cuiabá, MT, Brasil.
Estado de Mato Grosso. Laboratório Central de Saúde Pública. Cuiabá, MT, Brasil.
Estado de Mato Grosso. Laboratório Central de Saúde Pública. Cuiabá, MT, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil. / Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina. Hospital das Clínicas. São Paulo, SP. Brasil.
Universidade de São Paulo. Instituto de Biociências. São Paulo, SP. Brasil.
Department of Science and Technology for Humans and the Environment. Universita Campus Bio-Medico di Roma. Rome, Italy. / Fundação Oswaldo Cruz Instituto Rene Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil. / Climate Amplified Diseases And Epidemics. Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Hemocentro Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil.
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil.
Prefeitura de São Paulo. Secretaria Municipal de Saúde. Coordenadoria de Vigilância em Saúde. São Paulo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Departamento de Atenção Hospitalar. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Departamento de Atenção Hospitalar. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Departamento de Atenção Hospitalar. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Prefeitura São Bernardo do Campo. Laboratório Central de Saúde Pública. São Bernardo do Campo, SP, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto. Ribeirão Preto, SP, Brasil.
Estado de Alagoas. Laboratório Central de Saúde Pública. Maceió, AL, Brasil.
Estado de Alagoas. Laboratório Central de Saúde Pública. Maceió, AL, Brasil.
Estado de Alagoas. Laboratório Central de Saúde Pública. Maceió, AL, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Estado da Bahia. Laboratório Central de Saúde Pública. Salvador, BA, Brasil.
Distrito Federal. Laboratório Central de Saúde Pública. Brasília, DF, Brasil.
Distrito Federal. Laboratório Central de Saúde Pública. Brasília, DF, Brasil.
Distrito Federal. Laboratório Central de Saúde Pública. Brasília, DF, Brasil.
Estado de Mato Grosso. Laboratório Central de Saúde Pública. Cuiabá, MT, Brasil.
Estado de Mato Grosso. Laboratório Central de Saúde Pública. Cuiabá, MT, Brasil.
Estado de Mato Grosso. Laboratório Central de Saúde Pública. Cuiabá, MT, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Estado do Pará. Laboratório Central de Saúde Pública. Ananindeua, PA, Brasil.
Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil. / Universidade de São Paulo. Faculdade de Medicina. Hospital das Clínicas. São Paulo, SP. Brasil.
Universidade de São Paulo. Instituto de Biociências. São Paulo, SP. Brasil.
Department of Science and Technology for Humans and the Environment. Universita Campus Bio-Medico di Roma. Rome, Italy. / Fundação Oswaldo Cruz Instituto Rene Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil. / Climate Amplified Diseases And Epidemics. Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Instituto Butantan. Centro de Vigilância Viral e Avaliação Sorológica. São Paulo, SP, Brasil. / Instituto Butantan. São Paulo, SP, Brasil.
Abstract
Influenza A and B viruses pose significant global health threats, with substantial impacts on morbidity and mortality. Understanding their molecular epidemiology in Brazil, a key hub for the circulation and dissemination of these viruses in South America, remains limited. This study, part of the Center for Viral Surveillance and Serological Assessment (CeVIVAS) project, addresses this by analyzing data and samples from all Brazilian macroregions, along with publicly available sequences from 2021-2023. Phylogenetic analysis of the Hemagglutinin (HA) segment of Influenza A/H1N1pdm09, A/H3N2, and Influenza B/Victoria-lineage revealed the predominance of A/H3N2 2a.3 strain in 2021 and early 2022. This was succeeded by A/H3N2 2b until October 2022, after which A/H1N1pdm09 5a.2a and 5a.2a.1 lineages became prevalent, maintaining this status throughout 2023. B/Victoria circulated at low levels between December 2021 and September 2022, becoming co-prevalent with A/H1N1pdm09 5a.2a and 5a.2a.1 lineages. Comparing the vaccine strain A/Darwin/9/2021 with circulating A/H3N2 viruses from 2021-2023 revealed shared mutations to aspartic acid at residues 186 and 225, altering the RBD domain’s charge. For A/H1N1pdm09, the 2022 consensus of 5a.2a.1 and the vaccine strain A/Victoria/2570/2019 had 14 amino acid substitutions. Key residues such as H180, D187, K219, R223, E224, and T133 are involved in hydrogen interactions with sialic acids, while N130, K142, and D222 may influence distance interactions based on docking analyses. Distinct Influenza A lineage frequency patterns across Brazil’s macroregions underscore regional variations in virus circulation. This study characterizes the dynamics of Influenza A and B viruses in Brazil, offering valuable insights into their circulation patterns. These findings have significant public health implications, informing strategies to mitigate transmission risks, optimize vaccination efforts, and enhance outbreak control measures.
Keywords
Influenza AInfluenza B
Genomic surveillance
Molecular docking
Phylogeny
Protein structure prediction
Vaccine strains
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