1
|
Xavier J, Fonseca V, Adelino T, Iani FCM, Pereira GC, Duarte MM, Lima M, Castro E, Oliveira C, Fritsch H, Guimarães N, Lamounier LO, Barreto FK, Braga de Oliveira CMM, Maymone Gonçalves CC, Malta Lima D, de Oliveira EC, de Castro Lichs GG, Gomes I, Mazaro J, Rodrigues JTN, Abrantes J, Colares JKB, Luz KG, Barbosa da Silva L, Demarchi L, Câmara MCB, Umaki Zardin MCS, Sabatini Mello Pinheiro R, Barbosa Souza R, Haddad SK, Figueiredo da Silva S, Slavov SN, Rocha T, Morel N, Chiparelli H, Burgueño A, Bórmida V, Cortinas MN, Martín RS, Pereira AC, dos Santos MF, André Júnior W, Mendez Rico J, Franco L, Rosewell A, do Carmo Said RF, de Albuquerque CFC, Noia Maciel EL, Santini de Oliveira M, Venâncio da Cunha R, Vinhal Frutuoso LC, de Filippis AMB, Giovanetti M, Carlos Junior Alcantara L. A Multiplex Nanopore Sequencing Approach for the Detection of Multiple Arboviral Species. Viruses 2023; 16:23. [PMID: 38257724 PMCID: PMC10821003 DOI: 10.3390/v16010023] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/18/2023] [Revised: 12/08/2023] [Accepted: 12/10/2023] [Indexed: 01/24/2024] Open
Abstract
The emergence and continued geographic expansion of arboviruses and the growing number of infected people have highlighted the need to develop and improve multiplex methods for rapid and specific detection of pathogens. Sequencing technologies are promising tools that can help in the laboratory diagnosis of conditions that share common symptoms, such as pathologies caused by emerging arboviruses. In this study, we integrated nanopore sequencing and the advantages of reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) to develop a multiplex RT-PCR protocol for the detection of Chikungunya virus (CHIKV) and several orthoflaviviruses (such as dengue (Orthoflavivirus dengue), Zika (Orthoflavivirus zikaense), yellow fever (Orthoflavivirus flavi), and West Nile (Orthoflavivirus nilense) viruses) in a single reaction, which provides data for sequence-based differentiation of arbovirus lineages.
Collapse
Affiliation(s)
- Joilson Xavier
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Brazil
| | - Vagner Fonseca
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília 70800-400, Brazil
| | - Talita Adelino
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Estado de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte 30510-010, Brazil (F.C.M.I.)
| | - Felipe C. M. Iani
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Estado de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte 30510-010, Brazil (F.C.M.I.)
| | - Glauco C. Pereira
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Estado de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte 30510-010, Brazil (F.C.M.I.)
| | - Myrian M. Duarte
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Estado de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte 30510-010, Brazil (F.C.M.I.)
| | - Mauricio Lima
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, Brazil
| | - Emerson Castro
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, Brazil
| | - Carla Oliveira
- lnstituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, Brazil
| | - Hegger Fritsch
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Brazil
| | - Natalia Guimarães
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Estado de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte 30510-010, Brazil (F.C.M.I.)
| | - Ludmila O. Lamounier
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Estado de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte 30510-010, Brazil (F.C.M.I.)
| | - Fernanda Khouri Barreto
- Instituto Multidisciplinar em Saúde, Universidade Federal da Bahia, Vitória da Conquista 45029-094, Brazil
| | | | | | - Danielle Malta Lima
- Faculty of the Graduate Program in Biotechnology (Renorbio), Universidade de Fortaleza, Fortaleza 60811-905, Brazil
| | | | | | - Iago Gomes
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal 59037-170, Brazil
| | - Janaina Mazaro
- Secretaria Estadual de Saúde do estado do Acre, Rio Branco 69900-064, Brazil
| | | | - Jayra Abrantes
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal 59037-170, Brazil
| | - Jeová K. B. Colares
- Faculty of the Graduate Program in Biotechnology (Renorbio), Universidade de Fortaleza, Fortaleza 60811-905, Brazil
| | - Kleber G. Luz
- Department of Infectious Diseases, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal 59078-900, Brazil
| | | | - Luiz Demarchi
- Laboratorio Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79074-460, Brazil
| | - Magaly C. B. Câmara
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal 59037-170, Brazil
| | | | | | | | - Simone K. Haddad
- Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto 14051-140, Brazil
| | | | | | - Themis Rocha
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal 59037-170, Brazil
| | - Noelia Morel
- Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Ministerio de Salud Pública, Montevideo 11200, Uruguay
| | - Hector Chiparelli
- Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Ministerio de Salud Pública, Montevideo 11200, Uruguay
| | - Analía Burgueño
- Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Ministerio de Salud Pública, Montevideo 11200, Uruguay
| | - Victoria Bórmida
- Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Ministerio de Salud Pública, Montevideo 11200, Uruguay
| | - María N. Cortinas
- Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Ministerio de Salud Pública, Montevideo 11200, Uruguay
| | - Rosario S. Martín
- Departamento de Laboratorios de Salud Pública, Ministerio de Salud Pública, Montevideo 11200, Uruguay
| | | | | | | | | | - Leticia Franco
- Pan American Health Organization, Washington, DC 20037, USA
| | - Alexander Rosewell
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília 70800-400, Brazil
| | | | | | - Ethel L. Noia Maciel
- Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente, Ministério da Saúde, Brasília 70058-900, Brazil
| | | | | | | | | | - Marta Giovanetti
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, Brazil
- Sciences and Technologies for Sustainable Development and One Health, Universita Campus Bio-Medico di Roma, 00128 Roma, Italy
- Climate Amplified Diseases and Epidemics (CLIMADE), Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, Brazil
| | - Luiz Carlos Junior Alcantara
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, Brazil
- Climate Amplified Diseases and Epidemics (CLIMADE), Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, Brazil
| |
Collapse
|
2
|
Castilho de Arruda LD, Giovanetti M, Fonseca V, Zardin MCSU, Lichs GGDC, Asato S, Esposito AOP, Tokeshi Müller M, Xavier J, Fritsch H, Lima M, de Oliveira C, Santos EV, Maziero LDMA, Frias DFR, Ahad das Neves D, Ferreira da Silva L, Rodrigues Barretos EC, Tsuha Oshiro PE, Modafari Goday B, Lemos dos Santos JK, Kashima S, de Albuquerque CFC, Said RFDC, Rosewell A, Demarchi LHF, Croda J, Alcantara LCJ, Cavalheiro Maymone Gonçalves C. Dengue Fever Surveillance in Mato Grosso do Sul: Insights from Genomic Analysis and Implications for Public Health Strategies. Viruses 2023; 15:1790. [PMID: 37766197 PMCID: PMC10536684 DOI: 10.3390/v15091790] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/17/2023] [Revised: 08/17/2023] [Accepted: 08/21/2023] [Indexed: 09/29/2023] Open
Abstract
Since its discovery in early 1916, dengue fever, a common vector-borne illness in Brazil, has resulted in extensive urban outbreaks and poses a serious threat to the public's health. Understanding the dynamics of Dengue Virus (DENV) serotypes circulating in different regions of Brazil is essential for implementing effective disease control and prevention measures. In response to this urgent need, we conducted an on-site training program in genomic surveillance in collaboration with the Central Laboratory of Health and the Secretary of Health of the Mato Grosso do Sul state. This initiative resulted in the generation of 177 DENV genome sequences collected between May 2021 and May 2022, a period during which over 11,391 dengue fever cases were reported in the state. Through this approach, we were able to identify the co-circulation of two different dengue serotypes (DENV1 and DENV2) as well as the existence of diverse viral lineages within each genotype, suggesting that multiple introduction events of different viral strains occurred in the region. By integrating epidemiological data, our findings unveiled temporal fluctuations in the relative abundance of different serotypes throughout various epidemic seasons, highlighting the complex and changing dynamics of DENV transmission throughout time. These findings demonstrate the value of ongoing surveillance activities in tracking viral transmission patterns, monitoring viral evolution, and informing public health actions.
Collapse
Affiliation(s)
- Larissa Domingues Castilho de Arruda
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
- Universidade Federal do Estado do Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79070-900, MS, Brazil
| | - Marta Giovanetti
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, MG, Brazil; (J.X.); (H.F.); (M.L.)
- Sciences and Technologies for Sustainable Development and One Health, Università Campus Bio-Medico di, 00128 Roma, Italy
| | - Vagner Fonseca
- Coordenação de Vigilância, Preparação e Resposta à Emergências e Desastres (PHE), Organização Pan-Americana da Saúde/Organização Mundial da Saúde (OPAS/OMS), Brasília 70312-970, DF, Brazil;
| | - Marina Castilhos Souza Umaki Zardin
- SES-MS-Laboratório Central de Saúde Pública de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (M.C.S.U.Z.); (G.G.d.C.L.); (S.A.); (M.T.M.); (L.H.F.D.)
| | - Gislene Garcia de Castro Lichs
- SES-MS-Laboratório Central de Saúde Pública de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (M.C.S.U.Z.); (G.G.d.C.L.); (S.A.); (M.T.M.); (L.H.F.D.)
| | - Silvia Asato
- SES-MS-Laboratório Central de Saúde Pública de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (M.C.S.U.Z.); (G.G.d.C.L.); (S.A.); (M.T.M.); (L.H.F.D.)
| | - Ana Olivia Pascoto Esposito
- SES-MS-Laboratório Central de Saúde Pública de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (M.C.S.U.Z.); (G.G.d.C.L.); (S.A.); (M.T.M.); (L.H.F.D.)
| | - Miriam Tokeshi Müller
- SES-MS-Laboratório Central de Saúde Pública de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (M.C.S.U.Z.); (G.G.d.C.L.); (S.A.); (M.T.M.); (L.H.F.D.)
| | - Joilson Xavier
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, MG, Brazil; (J.X.); (H.F.); (M.L.)
| | - Hegger Fritsch
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, MG, Brazil; (J.X.); (H.F.); (M.L.)
| | - Mauricio Lima
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte 30190-002, MG, Brazil; (J.X.); (H.F.); (M.L.)
| | - Carla de Oliveira
- lnstituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro 21040-900, RJ, Brazil;
| | - Elaine Vieira Santos
- Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto 14051-140, SP, Brazil (S.K.)
| | - Livia de Mello Almeida Maziero
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
- Universidade Federal do Estado do Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79070-900, MS, Brazil
| | - Danila Fernanda Rodrigues Frias
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
| | - Danielle Ahad das Neves
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
| | - Liliane Ferreira da Silva
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
- Universidade Federal do Estado do Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79070-900, MS, Brazil
| | - Ellen Caroline Rodrigues Barretos
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
| | - Paulo Eduardo Tsuha Oshiro
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
| | - Bianca Modafari Goday
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
| | - Jéssica Klener Lemos dos Santos
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
| | - Simone Kashima
- Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto 14051-140, SP, Brazil (S.K.)
| | - Carlos F. C. de Albuquerque
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília 70312-970, DF, Brazil; (C.F.C.d.A.); (R.F.d.C.S.); (A.R.)
| | - Rodrigo Fabiano do Carmo Said
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília 70312-970, DF, Brazil; (C.F.C.d.A.); (R.F.d.C.S.); (A.R.)
| | - Alexander Rosewell
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília 70312-970, DF, Brazil; (C.F.C.d.A.); (R.F.d.C.S.); (A.R.)
| | - Luiz Henrique Ferraz Demarchi
- SES-MS-Laboratório Central de Saúde Pública de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (M.C.S.U.Z.); (G.G.d.C.L.); (S.A.); (M.T.M.); (L.H.F.D.)
| | - Julio Croda
- Fundação Oswaldo Cruz, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul-UFMS, Campo Grande 79000-000, MS, Brazil;
| | | | - Crhistinne Cavalheiro Maymone Gonçalves
- Secretaria de Estado de Saúde de Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79031-350, MS, Brazil; (L.D.C.d.A.); (L.d.M.A.M.); (D.F.R.F.); (D.A.d.N.); (L.F.d.S.); (E.C.R.B.); (P.E.T.O.); (B.M.G.); (J.K.L.d.S.)
- Universidade Federal do Estado do Mato Grosso do Sul, Campo Grande 79070-900, MS, Brazil
| |
Collapse
|
3
|
Xavier J, Alcantara LCJ, Fonseca V, Lima M, Castro E, Fritsch H, Oliveira C, Guimarães N, Adelino T, Evaristo M, Rodrigues ES, Santos EV, de La-Roque D, de Moraes L, Tosta S, Neto A, Rosewell A, Mendonça AF, Leite A, Vasconcelos A, Silva de Mello AL, Vasconcelos B, Montalbano CA, Zanluca C, Freitas C, de Albuquerque CFC, Duarte Dos Santos CN, Santos CS, Dos Santos CA, Gonçalves CCM, Teixeira D, Neto DFL, Cabral D, de Oliveira EC, Noia Maciel EL, Pereira FM, Iani F, de Carvalho FP, Andrade G, Bezerra G, de Castro Lichs GG, Pereira GC, Barroso H, Franz HCF, Ferreira H, Gomes I, Riediger IN, Rodrigues I, de Siqueira IC, Silva J, Rico JM, Lima J, Abrantes J, do Nascimento JPM, Wasserheit JN, Pastor J, de Magalhães JJF, Luz KG, Lima Neto LG, Frutuoso LCV, da Silva LB, Sena L, de Sousa LAF, Pereira LA, Demarchi L, Câmara MCB, Astete MG, Almiron M, Lima M, Umaki Zardin MCS, Presibella MM, Falcão MB, Gale M, Freire N, Marques N, de Moura NFO, Almeida Da Silva PE, Rabinowitz P, da Cunha RV, Trinta KS, do Carmo Said RF, Kato R, Stabeli R, de Jesus R, Hans Santos R, Kashima S, Slavov SN, Andrade T, Rocha T, Carneiro T, Nardy V, da Silva V, Carvalho WG, Van Voorhis WC, Araujo WN, de Filippis AMB, Giovanetti M. Increased interregional virus exchange and nucleotide diversity outline the expansion of chikungunya virus in Brazil. Nat Commun 2023; 14:4413. [PMID: 37479700 PMCID: PMC10362057 DOI: 10.1038/s41467-023-40099-y] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/20/2023] [Accepted: 07/12/2023] [Indexed: 07/23/2023] Open
Abstract
The emergence and reemergence of mosquito-borne diseases in Brazil such as yellow fever, zika, chikungunya, and dengue have had serious impacts on public health. Concerns have been raised due to the rapid dissemination of the chikungunya virus across the country since its first detection in 2014 in Northeast Brazil. In this work, we carried out on-site training activities in genomic surveillance in partnership with the National Network of Public Health Laboratories that have led to the generation of 422 chikungunya virus genomes from 12 Brazilian states over the past two years (2021-2022), a period that has seen more than 312 thousand chikungunya fever cases reported in the country. These genomes increased the amount of available data and allowed a more comprehensive characterization of the dispersal dynamics of the chikungunya virus East-Central-South-African lineage in Brazil. Tree branching patterns revealed the emergence and expansion of two distinct subclades. Phylogeographic analysis indicated that the northeast region has been the leading hub of virus spread towards other regions. Increased frequency of C > T transitions among the new genomes suggested that host restriction factors from the immune system such as ADAR and AID/APOBEC deaminases might be driving the genetic diversity of the chikungunya virus in Brazil.
Collapse
Affiliation(s)
- Joilson Xavier
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil
| | - Luiz Carlos Junior Alcantara
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil.
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.
| | - Vagner Fonseca
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília, Brazil
| | - Mauricio Lima
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte, Brazil
| | - Emerson Castro
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte, Brazil
| | - Hegger Fritsch
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil
| | - Carla Oliveira
- Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Natalia Guimarães
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte, Brazil
| | - Talita Adelino
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte, Brazil
| | | | | | | | | | - Laise de Moraes
- Instituto Gonçalo Moniz, Fundação Oswaldo Cruz, Salvador, Brazil
| | - Stephane Tosta
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil
| | - Adelino Neto
- Laboratório Central de Saúde Pública do Piaui, Piauí, Brazil
| | - Alexander Rosewell
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília, Brazil
| | | | - Anderson Leite
- Laboratório Central de Saúde Pública de Alagoas, Maceió, Brazil
| | | | | | | | | | - Camila Zanluca
- Instituto Carlos Chagas, Fundação Oswaldo Cruz, Curitiba, Brazil
| | - Carla Freitas
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | | | | | - Cleiton S Santos
- Instituto Gonçalo Moniz, Fundação Oswaldo Cruz, Salvador, Brazil
| | | | | | - Dalane Teixeira
- Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil
| | - Daniel F L Neto
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | - Diego Cabral
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil
| | | | - Ethel L Noia Maciel
- Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | | | - Felipe Iani
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte, Brazil
| | | | | | - Gabriela Bezerra
- Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe, Aracaju, Brazil
| | | | - Glauco Carvalho Pereira
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Belo Horizonte, Brazil
| | - Haline Barroso
- Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil
| | | | - Hivylla Ferreira
- Laboratório Central de Saúde Pública do Maranhão, São Luís, Brazil
| | - Iago Gomes
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil
| | | | | | | | - Jacilane Silva
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil
| | | | - Jaqueline Lima
- Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil
| | - Jayra Abrantes
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil
| | | | - Judith N Wasserheit
- Department of Global Health and Medicine, University of Washington, Washington, USA
| | - Julia Pastor
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil
| | - Jurandy J F de Magalhães
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil
- Universidade de Pernambuco, Serra Talhada, Brazil
| | | | | | - Livia C V Frutuoso
- Coordenação Geral das Arboviroses, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | | | - Ludmila Sena
- Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe, Aracaju, Brazil
| | | | | | - Luiz Demarchi
- Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Brazil
| | - Magaly C B Câmara
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil
| | | | | | - Maricelia Lima
- Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil
| | | | | | - Melissa B Falcão
- Secretaria de Saúde de Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil
| | - Michael Gale
- Department of Immunology, University of Washington, Washington, USA
| | - Naishe Freire
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil
| | - Nelson Marques
- Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná, Paraná, Brazil
| | - Noely F O de Moura
- Coordenação Geral das Arboviroses, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | | | - Peter Rabinowitz
- Department of Environmental and Occupational Health Sciences, University of Washington, Washington, USA
| | - Rivaldo V da Cunha
- Fundação Oswaldo Cruz, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Karen S Trinta
- Fundação Oswaldo Cruz, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos, Rio de Janeiro, Brazil
| | | | - Rodrigo Kato
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | - Rodrigo Stabeli
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brasília, Brazil
| | - Ronaldo de Jesus
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brasília, Brazil
| | | | - Simone Kashima
- Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, Brazil
| | - Svetoslav N Slavov
- Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, Brazil
- Center for Research Development, CDC, Butantan Institute, São Paulo, Brazil
| | - Tamires Andrade
- Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil
| | - Themis Rocha
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil
| | - Thiago Carneiro
- Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil
| | - Vanessa Nardy
- Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil
| | | | | | | | | | | | - Marta Giovanetti
- Instituto René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Belo Horizonte, Brazil.
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil.
- Sciences and Technologies for Sustainable Development and One Health, University of Campus Bio-Medico, Rome, Italy.
| |
Collapse
|
4
|
Xavier J, Alcantara L, Fonseca V, Lima M, Castro E, Fritsch H, Oliveira C, Guimarães N, Adelino T, Evaristo M, Rodrigues ES, Santos EV, de La-Roque D, de Moraes L, Tosta S, Neto A, Rosewell A, Mendonça AF, Leite A, Vasconcelos A, Silva de Mello AL, Vasconcelos B, Montalbano CA, Zanluca C, Freitas C, de Albuquerque CFC, Duarte dos Santos CN, Santos CS, dos Santos CA, Maymone Gonçalves CC, Teixeira D, Neto DFL, Cabral D, de Oliveira EC, Noia Maciel EL, Pereira FM, Iani F, de Carvalho FP, Andrade G, Bezerra G, de Castro Lichs GG, Pereira GC, Barroso H, Ferreira Franz HC, Ferreira H, Gomes I, Riediger IN, Rodrigues I, de Siqueira IC, Silva J, Rico JM, Lima J, Abrantes J, do Nascimento JPM, Wasserheit JN, Pastor J, de Magalhães JJF, Luz KG, Lima Neto LG, Frutuoso LCV, da Silva LB, Sena L, de Sousa LAF, Pereira LA, Demarchi L, Câmara MCB, Astete MG, Almiron M, Lima M, Umaki Zardin MCS, Presibella MM, Falcão MB, Gale M, Freire N, Marques N, de Moura NFO, Almeida Da Silva PE, Rabinowitz P, da Cunha RV, Trinta KS, do Carmo Said RF, Kato R, Stabeli R, de Jesus R, Santos RH, Haddad SK, Slavov SN, Andrade T, Rocha T, Carneiro T, Nardy V, da Silva V, Carvalho WG, Van Voorhis WC, Araujo WN, de Filippis AM, Giovanetti M. Increased interregional virus exchange and nucleotide diversity outline the expansion of the chikungunya virus ECSA lineage in Brazil. medRxiv 2023:2023.03.28.23287733. [PMID: 37034611 PMCID: PMC10081416 DOI: 10.1101/2023.03.28.23287733] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 04/30/2023]
Abstract
The emergence and reemergence of mosquito-borne diseases in Brazil such as Yellow Fever, Zika, Chikungunya, and Dengue have had serious impacts on public health. Concerns have been raised due to the rapid dissemination of the chikungunya virus (CHIKV) across the country since its first detection in 2014 in Northeast Brazil. Faced with this scenario, on-site training activities in genomic surveillance carried out in partnership with the National Network of Public Health Laboratories have led to the generation of 422 CHIKV genomes from 12 Brazilian states over the past two years (2021-2022), a period that has seen more than 312 thousand chikungunya fever cases reported in the country. These new genomes increased the amount of available data and allowed a more comprehensive characterization of the dispersion dynamics of the CHIKV East-Central-South-African (ECSA) lineage in Brazil. Tree branching patterns revealed the emergence and expansion of two distinct subclades. Phylogeographic analysis indicated that the northeast region has been the leading hub of virus spread towards other regions. Increased frequency of C>T transitions among the new genomes suggested that host restriction factors from the immune system such as ADAR and AID/APOBEC deaminases might be driving CHIKV ECSA lineage genetic diversity in Brazil.
Collapse
Affiliation(s)
- Joilson Xavier
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil
| | - Luiz Alcantara
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil
- Correspondence: , &
| | - Vagner Fonseca
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brazil
| | - Mauricio Lima
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Brazil
| | - Emerson Castro
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Brazil
| | - Hegger Fritsch
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil
| | - Carla Oliveira
- Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Natalia Guimarães
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Brazil
| | - Talita Adelino
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Brazil
| | | | | | | | | | - Laise de Moraes
- Instituto Gonçalo Moniz, Fundação Oswaldo Cruz, Bahia, Brazil
| | - Stephane Tosta
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil
| | - Adelino Neto
- Laboratório Central de Saúde Pública do Piaui, Brazil
| | - Alexander Rosewell
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brazil
| | | | | | | | | | | | | | - Camila Zanluca
- Instituto Carlos Chagas, Fundação Oswaldo Cruz, Paraná, Brazil
| | - Carla Freitas
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brazil
| | | | | | | | | | | | | | - Daniel F. L. Neto
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brazil
| | - Diego Cabral
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Brazil
| | | | | | | | - Felipe Iani
- Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Fundação Ezequiel Dias, Brazil
| | | | | | | | | | | | | | | | | | - Iago Gomes
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Brazil
| | | | | | | | - Jacilane Silva
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Brazil
| | | | | | - Jayra Abrantes
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Brazil
| | | | | | - Julia Pastor
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Brazil
| | - Jurandy J. F. de Magalhães
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Brazil
- Universidade de Pernambuco Campus Serra Talhada
| | | | | | | | | | - Ludmila Sena
- Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe, Brazil
| | | | | | - Luiz Demarchi
- Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul, Brazil
| | | | | | | | | | | | | | - Melissa B. Falcão
- Secretaria de Saúde de Feira de Santana, Feira de Santana, Bahia, Brazil
| | - Michael Gale
- Department of Immunology, University of Washington, USA
| | - Naishe Freire
- Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Brazil
| | | | | | | | - Peter Rabinowitz
- Department of Environmental and Occupational Health Sciences, University of Washington, USA
| | | | - Karen S. Trinta
- Fundação Oswaldo Cruz, Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos, Brazil
| | | | - Rodrigo Kato
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brazil
| | - Rodrigo Stabeli
- Organização Pan-Americana da Saúde, Organização Mundial da Saúde, Brazil
| | - Ronaldo de Jesus
- Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Ministério da Saúde, Brazil
| | | | | | - Svetoslav N. Slavov
- Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Brazil
- Center for Research Development, CDC, Butantan Institute, Brazil
| | | | - Themis Rocha
- Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Brazil
| | | | - Vanessa Nardy
- Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Brazil
| | | | | | | | | | - Ana M.B. de Filippis
- Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil
- Correspondence: , &
| | - Marta Giovanetti
- Instituto Rene Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, Minas Gerais, Brazil
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Brazil
- Sciences and Technologies for Sustainable Development and One Health, University of Campus Bio-Medico, Italy
- Correspondence: , &
| |
Collapse
|