Nuove scoperte sui virus trasmessi dalle zanzare in Burkina Faso
Questo studio rivela virus diversi, incluso il Sindbis, nella popolazione di zanzare del Burkina Faso.
― 6 leggere min
Indice
Negli ultimi anni, si è notato un aumento significativo nel numero di malattie causate da virus trasmessi dalle zanzare. Questo aumento di casi è probabilmente dovuto a fattori come il viaggio globale, l'aumento delle città e i cambiamenti climatici. Sono stati trovati vari tipi di virus trasmessi dalle zanzare in diverse parti del mondo, con la maggior parte che appartiene a famiglie specifiche di virus.
Attualmente, non ci sono vaccini o medicinali specifici disponibili per la maggior parte di questi virus. Di conseguenza, gli esperti della salute si concentrano principalmente sul monitoraggio di queste malattie. Se viene rilevato un virus, di solito vengono messe in atto misure di controllo delle zanzare e campagne di sensibilizzazione per ridurre il rischio di infezioni. Tuttavia, tenere traccia di questi virus può essere complicato. Una grande sfida è la grande varietà di virus presenti in alcune regioni. In alcuni paesi africani, sono stati scoperti molti virus trasmessi dalle zanzare, rendendo difficile creare test per tutti. Inoltre, alcuni virus possono diffondersi su lunghe distanze e colpire nuove aree, spesso trasportati da animali come uccelli o esseri umani. Quando questi virus raggiungono luoghi in cui non si trovano normalmente, possono verificarsi focolai senza essere riconosciuti.
Data la varietà e la natura mutevole dei virus trasmessi dalle zanzare in alcune aree, il testing di routine spesso si concentra solo su pochi virus principali, come il Dengue, anche in regioni dove esistono molti virus diversi. Questo può portare a infezioni non rilevate. Anche se non ci sono trattamenti specifici per le infezioni causate da questi virus, diagnosi rapide possono aiutare a prevenire test e trattamenti non necessari e fornire informazioni preziose per i pazienti. Dati limitati su quanto siano diffuse queste malattie possono rendere difficile creare strategie di monitoraggio e controllo efficaci. Sondaggi regolari sulla diversità dei virus possono aiutare ad affrontare queste problematiche fornendo informazioni aggiornate sui virus che si stanno diffondendo attivamente in una regione. Sfortunatamente, indagini approfondite sulla varietà di questi virus sono rare, soprattutto nei paesi a basso reddito.
Obiettivi
Questo studio mirava a capire la varietà di virus trasmessi dalle zanzare in due aree del Burkina Faso. Questo paese dell'Africa occidentale è ben collegato con altre parti dell'Africa e del mondo attraverso movimenti umani e animali. Diversi virus trasmessi dalle zanzare sono già stati trovati in Burkina Faso, ma gli studi passati si sono concentrati principalmente su un numero limitato di questi virus. In questa ricerca, abbiamo esaminato la varietà di virus trovati in campioni di zanzare, concentrandoci su due specie note per diffondere virus a livello globale.
Metodologia
Abbiamo raccolto zanzare da diversi ambienti con diversi livelli di attività umana per tre anni consecutivi. In precedenza, abbiamo testato queste zanzare per diversi virus, tra cui dengue e Zika, utilizzando un metodo comune chiamato RT-PCR. In questo studio, abbiamo utilizzato un metodo chiamato shotgun metagenomics, che consente un'analisi ampia della diversità virale in un campione senza la necessità di molti test specifici.
Grazie a questo approccio, siamo stati i primi a identificare il virus Sindbis in Burkina Faso. Questo virus si diffonde principalmente tramite zanzare e uccelli selvatici e può infettare gli esseri umani quando vengono punti da una zanzara infetta. I sintomi principali includono febbre, eruzione cutanea e dolori articolari, ma molte infezioni non mostrano sintomi. Sebbene focolai di virus Sindbis siano stati principalmente segnalati nel Nord Europa, la sua presenza è stata notata anche in diverse regioni, tra cui Africa e Asia.
Raccolta e campionamento delle zanzare
Abbiamo raccolto zanzare da due regioni del Burkina Faso. Il clima in queste aree è tropicale con stagioni delle piogge e secche ben definite. Abbiamo campionato aree urbane e rurali, concentrandoci su specie di zanzare specifiche note per portare virus. Le zanzare sono state raccolte durante tre periodi separati, utilizzando vari metodi di cattura. Le zanzare raccolte sono state attentamente identificate e conservate per ulteriori analisi.
Isolamento dell'acido nucleico e preparazione della libreria
Successivamente, abbiamo organizzato le zanzare raccolte in gruppi in base alla data e al luogo di raccolta. Sono stati creati diversi pool di due specie di zanzare. Ogni pool è stato elaborato per estrarre Acidi Nucleici, essenziali per identificare eventuali virus presenti. I campioni risultanti sono stati quindi preparati per il sequenziamento, consentendoci di analizzare il materiale genetico di eventuali virus trovati.
Rilevamento e analisi dei virus
Dopo il sequenziamento dei campioni, abbiamo identificato molte sequenze simili a quelle virali. Tra queste, abbiamo trovato sequenze correlate al virus Sindbis. Una parte significativa del genoma virale è stata coperta, e abbiamo confermato questa scoperta tramite ulteriori test. L'analisi filogenetica ha mostrato che il virus trovato in Burkina Faso appartiene allo stesso gruppo di altri ceppi di virus Sindbis trovati in Africa e Europa.
Tasso di infezione e implicazioni
Abbiamo testato i pool di zanzare per la presenza del virus Sindbis utilizzando un metodo altamente sensibile. Alcuni pool sono risultati positivi al virus. Per confermare di aver isolato il virus vivo, abbiamo tentato di coltivare il virus in cellule di laboratorio, cosa che è andata a buon fine. Abbiamo stimato il tasso di infezione nelle popolazioni di zanzare e lo abbiamo trovato relativamente basso, ma ha sollevato preoccupazioni sul rischio potenziale di diffusione del virus agli esseri umani.
Conclusione
Questo studio evidenzia la vasta gamma di virus trasmessi dalle zanzare presenti in Burkina Faso e dimostra l'efficacia dell'uso della shotgun metagenomics per indagare questi virus. La rilevazione del virus Sindbis solleva importanti interrogativi sulla sua presenza nella regione e sul suo potenziale impatto sulla salute umana. Sebbene questo sia il primo report del virus Sindbis in Burkina Faso, sono necessarie ulteriori indagini sulla sua prevalenza negli esseri umani e in altri potenziali ospiti.
Capire l'intero spettro dei virus trasmessi dalle zanzare e le loro dinamiche di trasmissione è fondamentale per la salute pubblica. Monitoraggio regolare e ricerca sono essenziali per affrontare i rischi associati a questi virus, in particolare nelle regioni in cui circolano molti virus diversi. Le nostre scoperte sottolineano la necessità di studi completi sulla prevalenza e sugli effetti di questi virus per migliorare la nostra preparazione e strategie di risposta per potenziali focolai.
Titolo: A metagenomics-based survey of the virus diversity in mosquito vectors allows the first detection of Sindbis virus in Burkina Faso
Estratto: Mosquito-borne viruses represent a threat to human health worldwide. This taxonomically-diverse group includes numerous viruses that recurrently spread into new regions. Thus, periodic surveillance of the arbovirus diversity in a given region can help optimizing the diagnosis of arboviral infections. Nevertheless, such screenings are rarely carried out, especially in low-income countries. Consequently, case investigation is often limited to a fraction of the arbovirus diversity. This situation probably results in undiagnosed cases. Here, we have explored the diversity of mosquito-borne viruses in two regions of Burkina Faso. To this end, we have screened mosquitoes collected along three years in six urban and rural areas using untargeted metagenomics. The analysis focused on two mosquito species, Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus, considered among the main vectors of arboviruses worldwide. The screening detected Sindbis virus (SINV, Togaviridae) for the first time in Burkina Faso. This zoonotic arbovirus has spread from Africa into Europe. SINV causes periodic outbreaks in Europe but its distribution and epidemiology in Africa remains largely unstudied. SINV was detected in one of the six areas of the study, and at a single year. Detection was validated with isolation in cell culture. SINV was only detected in Cx. quinquefasciatus, thus extending the list of potential vectors of SINV in nature. SINV infection rate in mosquitoes was similar to those observed in European regions that experience SINV outbreaks. A phylogenetic analysis placed the nearly-full genome within a cluster of Central African strains of lineage I. This cluster is supposedly at the origin of the SINV strains introduced into Europe. Thus, West Africa should also be considered as a potential source of the European SINV strains. Our results call for studies on the prevalence of SINV infections in the region to estimate disease burden and the interest of SINV diagnostic in case investigation. Author summaryMosquito-borne viruses are responsible for millions of cases worldwide every year. Moreover, they have repeatedly shown an ability to spread over large distances. Thus, periodic surveys of the arbovirus diversity in a given region can help to define the diagnostic tests to use during case investigation. However, comprehensive surveys are rarely carried out, especially in low-income countries. Here, the arbovirus diversity was assessed in two main mosquito vectors in Burkina Faso using untargeted metagenomics. This screening identified Sindbis virus (SINV), a zoonotic arbovirus, for the first time in Burkina Faso. Moreover, SINV was found in nature for the first time in Culex quinquefasciatus, a main mosquito vector of several pathogens and with a cosmopolitan distribution. SINV leads to periodic outbreaks mainly in Europe. Despite a likely African origin, its distribution and epidemiology in Africa remains largely unstudied. The SINV sequence from Burkina Faso felt within the cluster of Central African strains thought to be at the origin of the European SINV strains. Thus, our results indicate that West Africa should be considered as another potential source of the SINV introductions in Europe. Further studies are required to characterize SINV epidemiology in Burkina Faso and the West African region.
Autori: Serafin Gutierrez, D. Kabore, A. Exbrayat, f. charriat, D. D. Soma, S. Sawadogo, G. A. Ouedraogo, E. Tuaillon, P. Van de Perre, T. Baldet, R. K. Dabire, P. Gil
Ultimo aggiornamento: 2024-02-02 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.02.578537
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.02.578537.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.