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Virus Chikungunya: Una preoccupazione attuale per la salute pubblica

Il CHIKV rappresenta seri rischi per la salute, soprattutto nelle regioni tropicali.

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Minacce del VirusMinacce del VirusChikungunyasalute pubblica.mettono alla prova gli sforzi per laAumento dei casi e delle mutazioni
Indice

Il Virus Chikungunya (CHIKV) è un virus trasmesso dalle zanzare che colpisce principalmente gli esseri umani. Fa parte della famiglia Togaviridae e ha un filamento singolo di RNA. Il virus è stato scoperto per la prima volta in Tanzania nel 1952 e ha causato focolai in varie parti dell’Africa e dell’Asia per decenni. Dal 2004, si è diffuso rapidamente in oltre 100 paesi, compresi vari territori in Asia, Africa, Europa e Americhe. La diffusione del CHIKV è strettamente legata alla presenza di specie specifiche di zanzare, in particolare Aedes Aegypti e Ae. albopictus, note per portare il virus.

Trasmissione e Cicli

Il CHIKV si trasmette principalmente agli esseri umani attraverso le punture di zanzare infette. In alcune aree, c'è un ciclo silvatico in cui il virus circola tra zanzare e primati non umani. Questo può occasionalmente portare a eventi di spill-over, dove il virus passa agli esseri umani, avviando un ciclo urbano in cui si diffonde tra esseri umani e zanzare senza il coinvolgimento dei primati. Entrambi i cicli contribuiscono ai modi complessi in cui si diffonde il CHIKV, specialmente in aree tropicali e subtropicali.

Impatto sulla Salute Pubblica

Dalla sua scoperta, il CHIKV ha suscitato notevoli preoccupazioni sanitarie, specialmente durante i focolai. Dal 2004 al 2020, sono stati segnalati milioni di casi sospetti e confermati in tutto il mondo. Anche se le infezioni da CHIKV raramente sono fatali, possono dare luogo a dolori articolari severi che durano per mesi o addirittura anni. Attualmente, non ci sono trattamenti specifici per il CHIKV, ma diversi vaccini sono in fase di sviluppo per aiutare a controllare il virus.

Diversità Genetica e Linee

Comprendere la composizione genetica del CHIKV aiuta gli scienziati a seguire la sua diffusione. Il CHIKV è diviso in tre linee principali: Est/Centrale/Sud Africa (ECSA), Africa Occidentale e Asiatico. La linea ECSA si è ulteriormente evoluta nella linea dell'Oceano Indiano (IOL), responsabile di focolai nelle isole dell'Oceano Indiano, nel Sud Asia e in Europa dal 2005.

Recenti Focolai in Thailandia

Un focolaio notevole si è verificato in Thailandia tra il 2018 e il 2019, con circa 15.000 casi confermati segnalati. Questi casi erano principalmente in aree urbane con alta densità di popolazione. L'aumento dei casi in Thailandia legato ai viaggi internazionali ha anche dimostrato il potenziale del CHIKV di diffondersi oltre confine, specialmente in Europa e Americhe.

Analisi dell'Evoluzione del CHIKV

Per comprendere meglio l'aumento recente del CHIKV in Thailandia, i ricercatori hanno studiato le sue informazioni genetiche. Hanno esaminato campioni da viaggiatori di ritorno dalla Thailandia risultati positivi al virus. Analizzando le sequenze genetiche, gli scienziati hanno tracciato come il virus sia mutato ed evoluto nel tempo, concentrandosi in particolare sulle linee ECSA e IOL.

Metodi Usati nella Ricerca

La ricerca ha coinvolto la raccolta di Campioni di siero da pazienti che avevano viaggiato in Thailandia. È stato estratto RNA totale da questi campioni, e poi sono state create librerie genetiche per il sequenziamento. Sono stati utilizzati vari strumenti software per filtrare i dati di scarsa qualità e per allineare e analizzare le sequenze rispetto ai ceppi di riferimento noti del CHIKV.

Analisi Filogenetica

I ricercatori hanno creato un albero filogenetico per visualizzare le relazioni tra diversi ceppi di CHIKV. Questo albero ha aiutato a capire come il virus si sia diffuso nel tempo e la sua storia evolutiva. L'analisi ha rivelato che i ceppi responsabili dei recenti focolai in Thailandia appartengono alla linea IOL, indicando una connessione con i virus circolanti nel Sud Asia.

Emergere delle Mutazioni

Durante l'analisi, gli scienziati hanno identificato numerose mutazioni in varie parti del genoma del virus. Molte di queste mutazioni si sono verificate nelle proteine responsabili della replicazione del virus e nelle sue proteine spike, essenziali per l'ingresso del virus nelle cellule umane. Questi cambiamenti potrebbero influenzare l'efficacia della diffusione del virus e la sua interazione con il sistema immunitario umano.

Impatto del Clima e Urbanizzazione

L'aumento dei casi di CHIKV è anche collegato a fattori ambientali. Il cambiamento climatico ha alterato i modelli meteorologici, creando condizioni favorevoli per le zanzare che portano il virus. Variabili come temperature più elevate e un aumento delle piogge possono espandere gli habitat in cui queste zanzare prosperano, aumentando ulteriormente il rischio di focolai. L'urbanizzazione aggrava il problema poiché le zanzare trovano molti siti di riproduzione in aree densamente popolate.

Direzioni Future per la Ricerca e Prevenzione

Poiché il CHIKV continua a rappresentare una minaccia per la salute pubblica, la ricerca continua è essenziale. Studiare le mutazioni del virus e il loro impatto sulla trasmissione aiuterà nello sviluppo di vaccini e misure di controllo efficaci. Inoltre, comprendere la relazione tra cambiamento climatico, urbanizzazione e diffusione delle malattie è cruciale per anticipare e gestire i futuri focolai.

Conclusione

Il virus Chikungunya rappresenta un notevole problema di salute pubblica con una storia complessa e modelli di trasmissione dinamici. Lo studio continuo della sua diversità genetica e delle mutazioni fornirà preziose informazioni su come controllarne la diffusione. Con le sfide aggiuntive poste dai cambiamenti ambientali e dall'aumento dei movimenti umani, un approccio proattivo al monitoraggio e alla gestione del CHIKV è più importante che mai.

Fonte originale

Titolo: The evolutionary and molecular history of a chikungunya virus outbreak lineage

Estratto: In 2018-2019, Thailand experienced a nationwide spread of chikungunya virus (CHIKV), with approximately 15,000 confirmed cases of disease reported. Here, we investigated the evolutionary and molecular history of the East/Central/South African (ECSA) genotype to determine the origins of the 2018-2019 CHIKV outbreak in Thailand. This was done using newly sequenced clinical samples from travellers returning to Sweden from Thailand in late 2018 and early 2019 and previously published genome sequences. Our phylogeographic analysis showed that before the outbreak in Thailand, the Indian Ocean lineage (IOL) found within the ESCA, had evolved and circulated in East Africa, South Asia, and Southeast Asia for about 15 years. In the first half of 2017, an introduction occurred into Thailand from another South Asian country, most likely Bangladesh, which subsequently developed into a large outbreak in Thailand with export to neighbouring countries. Based on comparative phylogenetic analyses of the complete CHIKV genome and protein modelling, we also identified amino acid substitutions that may be associated with immune evasion, increased spread, and virulence. We identified several mutations in the E1/E2 spike complex, such as E1 K211E and E2 V264A, which are highly relevant as they may lead to changes in vector competence, transmission efficiency and pathogenicity of the virus. A number of mutations (E2 G205S, Nsp3 D372E, Nsp2 V793A), that emerged shortly before the outbreak of the virus in Thailand in 2018 may have altered antibody binding and recognition due to their position. This study not only improves our understanding of the factors contributing to the epidemic in Southeast Asia, but also has implications for the development of effective response strategies and the potential development of new vaccines. Author SummaryWe investigated the evolutionary and molecular history of the East/Central/South African (ECSA) genotype to determine the origins of the 2018-2019 chikungunya virus (CHIKV) outbreak in Thailand. We used newly sequenced clinical samples from travellers returning to Sweden from Thailand in late 2018 and early 2019 together with previously published genome sequences. Our phylogeographic analysis shows that the Indian Ocean lineage (IOL), found within ECSA, evolved in Eastern Africa, Southern Asia, and Southeast Asia for about 15 years before the outbreak in Thailand in 2018. We have also identified amino acid substitutions that may be associated with immune evasion, increased spread, and higher virulence that occurred prior to the outbreak and may have played a critical role in the rapid spread of the virus. Our study concludes that monitoring and understanding CHIKV dynamics remains critical for an effective response to the previously unpredictable outbreaks of the virus.

Autori: John H.-O. Pettersson, J. Krambrich, F. Mihalic, M. W. Gaunt, J. Bohlin, J. Hesson, A. Lundkvist, X. de Lamballerie, C. Li, W. Shi

Ultimo aggiornamento: 2024-03-18 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.15.585156

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.03.15.585156.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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