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Title: Análises filogenéticas e filogeográficas dos vírus influenza A(H3N2) papel do Brasil no cenário de dispersão global e ajuste temporal entre as cepas vacinais e os vírus circulantes no período de 1999 a 2012
Advisor: Bentancor, Gonzalo José Bello
Motta, Fernando do Couto
Members of the board: Siqueira, Marilda Mendonça Agudo de Teixeira
Vicente, Ana Carolina Paulo
Schrago, Carlos Eduardo Guerra
Volotão, Eduardo de Mello
Souza, Marcos Paulo Catanho de
Authors: Born, Priscila da Silva
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: Os vírus influenza são a causa mais frequente de doença respiratória aguda com necessidade de intervenção médica afetando indivíduos de todas as faixas etárias. O subtipo A(H3N2) tem sido dominante em epidemias sazonais de influenza desde 1968. Estudos anteriores sugerem que a dinâmica evolutiva do influenza A(H3N2) é modelada pela interação complexa entre elevadas taxas de mutação viral, os rearranjos gênicos, a seleção exercida pelo sistema imune, e o fluxo de migração populacional dentro e entre distintas regiões do mundo. No Brasil, o conhecimento da epidemiologia e evolução dos vírus influenza ainda é incipiente. Nosso objetivo, portanto, foi estudar a evolução do vírus influenza A(H3N2) no Brasil a fim de verificar o papel do País no cenário global de dispersão do vírus, reconstruir o perfil de migração viral nas diferentes regiões e verificar a compatibilidade da vacina com as cepas virais circulantes no período compreendido neste estudo. Para isso, fizemos análises de distâncias genéticas assim como análises evolutivas e filogeográficas da porção HA1 do gene hemaglutinina (HA) de amostras de influenza A(H3N2) coletadas nas regiões Sudeste, Sul e Nordeste do Brasil entre 1999-2012, comparando-as com sequências de cepas vacinais e de sequências de outras regiões geográficas representativas de cada continente, para o mesmo período Observamos que a composição da vacina não foi a mais adequada para sete dos 14 anos avaliados e que poucas mutações em resíduos de aminoácidos localizados nos sítios antigênicos da HA podem dar origem a novas cepas antigenicamente distintas num relativo curto período de tempo. A taxa média de evolução da porção HA1 do gene HA influenza A(H3N2) foi estimada em 5,1x10-3 subst./sítio/ano. As análises filogenéticas e filogeográficas das sequências de influenza A(H3N2) indicaram uma forte estrutura temporal e uma menor, porém significativa, estrutura geográfica. Verificamos que o Brasil desempenha um papel marginal na emergência e disseminação de novas variantes no nível global. As principais fontes de disseminação do vírus influenza A(H3N2) para o Brasil são outros países das Américas sendo que a principal porta de entrada no País é a região Sudeste. Dentro do Brasil, o maior fluxo parece acontecer entre as regiões Sudeste e Sul, e em menor escala, entre as Regiões Sul e Nordeste
Abstract: The influenza virus is the most frequent cause of acute respiratory illness requiring medical intervention, affecting individuals from all age groups. The viral subtype A(H3N2) has been dominant in most seasonal influenza epidemics since 1968. Previous research suggests that the evolutionary dynamics of influenza A(H3N2) is characterised by a complex interaction between the high viral mutation rate, gene rearrangements, selection exerted by the immune system and the migration flow of populations within and between different regions of the world. In Brazil, knowledge of influenza virus epidemiology and evolution is still incipient. Thus, our objective was to investigate the evolution of influenza A(H3N2) in Brazil in order to verify the role of the country in the global spread of the virus, to reconstruct the profile of viral migration in different regions of Brazil and check the compatibility between the vaccine and the virus strains circulating in the country during the period of this study. Sequences of the HA1 portion of the hemagglutinin (HA) gene from strains collected in the Northeast, Southeast and South of Brazil between 1999 to 2012, were compared with sequences of vaccine strains and sequences from other geographical regions and subjected to genetic distance, evolutionary and phylogeographic analyses. Our analysis showed that the vaccine composition was not the most suitable for seven of the 14 years evaluated and that a few mutations in amino acid residues located in the antigenic sites of HA are able to give rise to new variants in a relatively short period of time. The evolution rate of the HA1 portion of the HA gene of influenza A(H3N2) was estimated at 5.1 x10-3 subst./site/year. The phylogenetic and phylogeographic analysis of influenza A(H3N2) showed a strong temporal structure and a minor, however significant geographical structure. The reconstruction of the worldwide dissemination dynamic of influenza A(H3N2) allows us to verify that Brazil has a marginal role in the emergence and dissemination of new viral variants at a global scale. Brazil was tightly connected to other American countries and the major entrance of influenza A(H3N2) in Brazil seems to be by the Southeast region. Within Brazil, the major flux of transmission appears to be from the Southeast to the South and to a less extent from the South to the Northeast.
DeCS: Filogeografia
Filogenia
Influenzavirus A
Hemaglutininas
Issue Date: 2013
Citation: BORN, Priscila da Silva. Análises filogenéticas e filogeográficas dos vírus influenza A(H3N2) papel do Brasil no cenário de dispersão global e ajuste temporal entre as cepas vacinais e os vírus circulantes no período de 1999 a 2012. 2013. Dissertação (Mestrado em Biologia Computacional e Sistemas) – Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2013.
Date of defense: 2013
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Computacional e Sistemas
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Computacional e Sistemas
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCS - Dissertações de Mestrado

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