Hepevírus e hepacivírus em animais de produção : uma abordagem molecular e epidemiológica

Abstract

Os cinco principais vírus da hepatite humana, denominados de A-E, possuem estruturas genômicas e estratégias de replicação distintas, além de pertencerem a cinco famílias virais diferentes. As infecções pelo vírus da hepatite A (HAV) e vírus da hepatite E (HEV) são, geralmente, agudas e transmitidas por rotas oro fecais. Em contraste, as infecções pelo vírus da hepatite B (HBV), vírus da hepatite C (HCV) e vírus da hepatite D (HDV) podem ser transitórias ou crônicas e são transmitidas por via parenteral. Apesar dessas diferenças, todos possuem importantes características em comum, como replicação e infecção primária no fígado. HEV, que pertence à família Hepeviridae, possui distribuição mundial e é responsável por causar uma hepatite aguda em humanos com grave apresentação clínica em pacientes imunodeprimidos e mulheres grávidas. Os genótipos HEV-3 e HEV-4 são considerados zoonóticos, sendo os suínos os principais portadores assintomáticos e responsáveis pela manutenção dessa rota de transmissão. O HCV, pertencente à família Flaviviridae, era a única espécie de hepacivírus (HVs) conhecida desde 1989. Recentemente, HVs foram descritos em diversas espécies animais e, apesar de não haver evidência de transmissão zoonótica, o estudo dessas espécies homólogas auxilia no entendimento da origem do HCV, além de fornecer possíveis modelos experimentais para estudos de patogenicidade e compreensão de sua biologia. Assim, o presente estudo estrutura-se em dois capítulos. O Capítulo 1 aborda a soroprevalência e diversidade genética de HEV em suínos de subsistência do Estado do Rio Grande do Sul (RS) provenientes de dois inquéritos soroepidemiológicos (2012 e 2014). Através de um ELISA in house para detecção de anticorpos IgG anti-HEV, os resultados mostraram uma alta soroprevalência de HEV nos suínos do RS (80,6% em 2012 e 67,4% em 2014). Além disso, a análise filogenética confirmou a circulação de HEV-3 zoonótico (0,8%), com a presença de três subtipos distintos que apresentaram alta identidade nucleotídica com sequências de HEV isoladas de humanos. O Capítulo 2 aborda a presença de HVs em amostras de soro de bovinos provenientes do Nordeste do Brasil resultando numa frequência de 0,6%. O sequenciamento completo de duas amostras foi realizado e, a partir de sua análise e de todas as sequências de hepacivírus bovinos (HNVs) disponíveis no GenBank, propusemos uma classificação a nível de genótipo e subtipo, resultando em um genótipo (Genótipo 1) e quatro subtipos (A-D). Além disso, baseado na região NS3, foi realizada uma análise filogenética por inferência Bayesiana e análise de tempo de divergência por datação molecular, utilizando o critério de relógio molecular relaxado. Essa análise indicou uma origem em comum entre os HNVs que circulam na Alemanha e no Brasil; e um maior tempo de circulação desse vírus no continente Africano. O entendimento sobre vírus em animais é de extrema importância para a saúde animal e pública e, além disso, tem o objetivo de mapear reservatórios de doenças zoonóticas e auxiliar na compreensão da origem e evolução viral.

The five major human hepatitis viruses, named A–E, have distinct genomic structures and replication strategies and belong to five different virus families. Hepatitis A virus (HAV) and hepatitis E virus (HEV) infections are transient and transmitted mainly by oral–fecal routes. In contrast, hepatitis B virus (HBV), hepatitis C virus (HCV), and hepatitis delta virus (HDV) infections may be either transient or chronic and are transmitted by parenteral routes. Despite these differences, all viruses share important features, like primary infection and replication in hepatocytes. HEV, which belongs to Hepeviridae family, are worldwide distributed and responsible to acute human hepatitis with severe clinical presentation in immunocompromised patients and pregnant women. HEV-3 and HEV-4 genotypes are zoonotic, and swine are the mainly asymptomatic reservoirs, responsible for this transmission route maintenance. HCV belongs to the Flaviviridae family, and since 1989, was the only recognized HVs specie. Recently, HVs has been detected in several animal species, and besides no zoonotic transmission evidence, this study helps to understand HCV origin. Besides that, it could provide animal models to pathogenesis and biology HCV studies. Therefore, the present study is structured in two chapters. The Chapter 1 addresses HEV seroprevalence and genetic diversity in backyard pigs from two surveillance studies (2012 and 2014) in Rio Grande do Sul State (RS). Through an in-house ELISA for anti-HEV IgG antibodies detection, the results showed a high HEV seroprevalence in pigs in RS (80.6% em 2012 e 67.4% em 2014). Also, phylogenetic analysis confirmed zoonotic HEV-3 presence and three different subtypes with high nucleotide identity with human HEV sequences. Chapter 2 addresses the presence of HVs in bovine serum samples from Northeastern Brazil resulting in 0.6% frequency. Complete sequencing of two samples was performed, and from its analysis with all bovine hepacivirus (HNVs) sequences available on GenBank, we proposed a genotype and subtype classification, resulting into unique genotype (Genotype 1) and four subtypes (A-D). In addition, based on NS3 region, Bayesian phylogenetic inference analysis and molecular clock dating were performed. The analyses indicated a common origin of the HNV circulating in Germany and Brazil, and a long time of circulation of these viruses in the African continent. The understanding of animal viruses is extremely important for animal and public health, and, in addition, aims to map zoonotic reservoirs and assist in evolution and viral origin understanding.