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Lira GS, Ota VA, Melo MQS, Castiñeiras ACP, Leitão IC, Silva BO, Mariani D, Gonçalves CCA, Ribeiro LJ, Halpern M, Abreu TF, Carneiro FA, Scheid HT, Souza LAV, Rodrigues DGM, Cruz NVG, Cony A, Carvalho S, de Lima LPO, Viala VL, Caldas LA, de Souza W, Higa LM, Voloch CM, Ferreira OC, Damaso CR, Galliez RM, Faffe DS, Tanuri A, Castiñeiras TMPP. Mpox outbreak in Rio de Janeiro, Brazil: A translational approach. J Med Virol 2024; 96:e29621. [PMID: 38654686 DOI: 10.1002/jmv.29621] [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: 02/16/2024] [Revised: 04/05/2024] [Accepted: 04/10/2024] [Indexed: 04/26/2024]
Abstract
Mpox is a zoonotic disease historically reported in Africa. Since 2003, limited outbreaks have occurred outside Africa. In 2022, the global spread of cases with sustained interhuman transmission and unusual disease features raised public health concerns. We explore the mpox outbreak in Rio de Janeiro (RJ) state, Brazil, in an observational study of mpox-suspected cases from June to December 2022. Data collection relied on a public healthcare notification form. Diagnosis was determined by MPXV-PCR. In 46 confirmed cases, anti-OPXV IgG was determined by ELISA, and seven MPXV genomes were sequenced. A total of 3095 cases were included, 816 (26.3%) with positive MPXV-PCR results. Most positive cases were men in their 30 s and MSM. A total of 285 (34.9%) MPXV-PCR+ patients live with HIV. Eight were coinfected with varicella-zoster virus. Anogenital lesions and adenomegaly were associated with the diagnosis of mpox. Females and individuals under 18 represented 9.4% and 5.4% of all confirmed cases, respectively, showing higher PCR cycle threshold (Ct) values and fewer anogenital lesions compared to adult men. Anti-OPXV IgG was detected in 29/46 (63.0%) patients. All analyzed sequences belonged to clade IIb. In RJ state, mpox presented a diverse clinical picture, represented mainly by mild cases with low complication rates and prominent genital involvement. The incidence in females and children was higher than usually reported. The observation of a bimodal distribution of Ct values, with few positive results, may suggest the need to review the diagnostic criteria in these groups.
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Affiliation(s)
- Guilherme S Lira
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Victor A Ota
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Mariana Q S Melo
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Anna C P Castiñeiras
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Isabela C Leitão
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Bianca O Silva
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Diana Mariani
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Cássia C A Gonçalves
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Liane J Ribeiro
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Marcia Halpern
- Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Thalita F Abreu
- Instituto de Puericultura e Pediatria Martagão Gesteira, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Fabiana A Carneiro
- Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Núcleo Multidisciplinar de Pesquisas em Biologia-NUMPEX-BIO, Campus Duque de Caxias Geraldo Cidade, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Duque de Caxias, Brasil
| | - Helena T Scheid
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Leonardo A V Souza
- Hospital Universitário Clementino Fraga Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Débora G M Rodrigues
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Nádia V G Cruz
- Laboratório de Pesquisa e Biodefesa, Instituto de Biologia do Exército, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Andrea Cony
- Laboratório Central Noel Nutes, Secretaria de Estado de Saúde do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Silvia Carvalho
- Superintendência de Emergências Em Saúde Pública, Secretaria de Estado de Saúde do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Loyze P O de Lima
- Centro de Vigilância Genômica e Avaliação Sorológica CeVIVAS, Instituto Butantan, São Paulo, Brasil
| | - Vincent L Viala
- Centro de Vigilância Genômica e Avaliação Sorológica CeVIVAS, Instituto Butantan, São Paulo, Brasil
| | - Lucio A Caldas
- Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Núcleo Multidisciplinar de Pesquisas em Biologia-NUMPEX-BIO, Campus Duque de Caxias Geraldo Cidade, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Duque de Caxias, Brasil
| | - Wanderley de Souza
- Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Biologia Estrutural e Bioimagem (INBEB) and Centro Nacional de Biologia Estrutural e Bioimagem (CENABIO)s, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Luiza M Higa
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Carolina M Voloch
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Orlando C Ferreira
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Clarissa R Damaso
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Rafael M Galliez
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Débora S Faffe
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Amilcar Tanuri
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Laboratório de Virologia Molecular, Departamento de Genética, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
| | - Terezinha M P P Castiñeiras
- Núcleo de Enfrentamento e Estudos de Doenças Infecciosas Emergentes e Reemergentes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
- Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil
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Agudelo M, Muecksch F, Schaefer-Babajew D, Cho A, DaSilva J, Bednarski E, Ramos V, Oliveira TY, Cipolla M, Gazumyan A, Zong S, Rodrigues DA, Lira GS, Conde L, Aguiar RS, Ferreira OC, Tanuri A, Affonso KC, Galliez RM, Castineiras TMPP, Echevarria-Lima J, Bozza MT, Vale AM, Bieniasz PD, Hatziioannou T, Nussenzweig MC. Plasma and memory antibody responses to Gamma SARS-CoV-2 provide limited cross-protection to other variants. J Exp Med 2022; 219:213338. [PMID: 35796685 PMCID: PMC9270183 DOI: 10.1084/jem.20220367] [Citation(s) in RCA: 4] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/28/2022] [Revised: 05/17/2022] [Accepted: 06/13/2022] [Indexed: 01/25/2023] Open
Abstract
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) continues to be a global problem in part because of the emergence of variants of concern that evade neutralization by antibodies elicited by prior infection or vaccination. Here we report on human neutralizing antibody and memory responses to the Gamma variant in a cohort of hospitalized individuals. Plasma from infected individuals potently neutralized viruses pseudotyped with Gamma SARS-CoV-2 spike protein, but neutralizing activity against Wuhan-Hu-1-1, Beta, Delta, or Omicron was significantly lower. Monoclonal antibodies from memory B cells also neutralized Gamma and Beta pseudoviruses more effectively than Wuhan-Hu-1. 69% and 34% of Gamma-neutralizing antibodies failed to neutralize Delta or Wuhan-Hu-1. Although Class 1 and 2 antibodies dominate the response to Wuhan-Hu-1 or Beta, 54% of antibodies elicited by Gamma infection recognized Class 3 epitopes. The results have implications for variant-specific vaccines and infections, suggesting that exposure to variants generally provides more limited protection to other variants.
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Affiliation(s)
- Marianna Agudelo
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Frauke Muecksch
- Laboratory of Retrovirology, The Rockefeller University, New York, NY
| | | | - Alice Cho
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Justin DaSilva
- Laboratory of Retrovirology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Eva Bednarski
- Laboratory of Retrovirology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Victor Ramos
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Thiago Y. Oliveira
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Melissa Cipolla
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Anna Gazumyan
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY,Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Shuai Zong
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY
| | - Danielle A.S. Rodrigues
- Laboratório de Biologia de Linfócitos, Programa de Imunobiologia, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Guilherme S. Lira
- Departamento de Imunologia, Instituto de Microbiologia Paulo de Goes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil,Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Luciana Conde
- Laboratório de Biologia de Linfócitos, Programa de Imunobiologia, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Renato Santana Aguiar
- Departamento de Genética, Ecologia e Evolução, Insituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Orlando C. Ferreira
- Laboratório de Virologia Molecular, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Amilcar Tanuri
- Laboratório de Virologia Molecular, Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Katia C. Affonso
- Núcleo de Vigilância Hospitalar, Hospital Federal do Andaraí, Ministério de Saúde, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Rafael M. Galliez
- Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | | | - Juliana Echevarria-Lima
- Departamento de Imunologia, Instituto de Microbiologia Paulo de Goes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Marcelo Torres Bozza
- Departamento de Imunologia, Instituto de Microbiologia Paulo de Goes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Andre M. Vale
- Laboratório de Biologia de Linfócitos, Programa de Imunobiologia, Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Paul D. Bieniasz
- Laboratory of Retrovirology, The Rockefeller University, New York, NY,Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University, New York, NY
| | | | - Michel C. Nussenzweig
- Laboratory of Molecular Immunology, The Rockefeller University, New York, NY,Howard Hughes Medical Institute, The Rockefeller University, New York, NY,Correspondence to Michel C. Nussenzweig:
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de Melo MGM, Mesquita EDD, Oliveira MM, da Silva-Monteiro C, Silveira AKA, Malaquias TS, Dutra TCP, Galliez RM, Kritski AL, Silva EC. Imbalance of NET and Alpha-1-Antitrypsin in Tuberculosis Patients Is Related With Hyper Inflammation and Severe Lung Tissue Damage. Front Immunol 2019; 9:3147. [PMID: 30687336 PMCID: PMC6335334 DOI: 10.3389/fimmu.2018.03147] [Citation(s) in RCA: 23] [Impact Index Per Article: 4.6] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/02/2018] [Accepted: 12/20/2018] [Indexed: 12/16/2022] Open
Abstract
Background: Pulmonary tuberculosis (PTB) can lead to lung tissue damage (LTD) and compromise the pulmonary capacity of TB patients that evolve to severe PTB. The molecular mechanisms involved in LTD during anti-tuberculous treatment (ATT) remain poorly understood. Methods and findings: We evaluated the role of neutrophil extracellular trap (NET) and the occurrence of LTD through chest radiographic images, the microbial load in sputum, and inflammatory serum profile (IL-12p40/p70, IL-8, IL-17A, IL-23, VEGF-A, MMP-1, and -8, galectin-3, citrunillated histone H3—cit-H3, alpha-1-antitrypsin—α1AT, C-reactive protein—CRP and albumin) in a cohort of 82 PTB patients before and after 60 days of ATT. Using univariate analysis, LTD was associated with neutrophilia and increase of several inflammatory proteins involved in the neutrophil-mediated response, being cit-H3 the more related to the event. In the multivariate analysis, neutrophilia and cit-H3 appear as directly related to LTD. The analysis of the ROC curve at day 60 presented AUC of 0.97 (95.0% CI 0.95–1). Interestingly, at day 0 of ATT, these biomarkers demonstrated fine relation with LTD showing an AUC 0.92 (95.0% CI 0.86–0.99). Despite of that, the same molecules have no impact in culture conversion during ATT. Conclusions: Our data revealed that NETs may play a key role in the pathway responsible for non-specific inflammation and tissue destruction in PTB. High level of cit-H3 and low level of α1AT was observed in the serum of severe TB patients, suggesting a breakdown in the intrinsic control of NET-driven tissue damage. These data show a new insight to knowledge TB immunopathogenesis, the role of neutrophil and NET pathway. Likewise, we identified possible biomarkers to screening of PTB patients eligible to adjuvants therapies, as anti-inflammatories and alpha-1-antitrypsin.
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Affiliation(s)
| | | | - Martha M Oliveira
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Development Center for Technology on Health, CDTS-Fiocruz, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Caio da Silva-Monteiro
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Anna K A Silveira
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Thiago S Malaquias
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Tatiana C P Dutra
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Rafael M Galliez
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Afrânio L Kritski
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Tuberculosis Academic Program-Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Elisangela C Silva
- Molecular Mycobacteriology Laboratory, Medical School-Federal University of Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil.,Laboratory of Biology Recognize, Center of Bioscience and Biotechnology, State University of North Fluminense Darcy Ribeiro, Rio de Janeiro, Brazil
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