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Vírus Toscana: Novas Descobertas sobre Variantes Genéticas e Infectividade

A pesquisa mostra diferenças importantes nas cepas do vírus Toscana e como elas impactam a saúde.

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Estrains TOSV em EstudoEstrains TOSV em Estudosobre o comportamento do vírus Toscana.Pesquisas trazem insights importantes
Índice

O vírus Toscana (TOSV) é um tipo de vírus que pertence a uma família chamada Phenuiviridae. Esse vírus é transportado por insetos pequenos conhecidos como mosquitos-da-areia, principalmente duas espécies chamadas Phlebotomus perniciosus e P. perfiliewi. O vírus foi encontrado pela primeira vez na Itália em 1971. Desde então, ele se espalhou por 23 países na área do Mediterrâneo.

Na maioria dos casos, quando uma pessoa se infecta com o TOSV, pode não haver sintomas visíveis ou apenas sintomas leves. No entanto, em alguns casos, o vírus pode invadir o sistema nervoso central (SNC) e levar a condições graves como meningite e encefalite, especialmente durante os meses de verão. Por causa disso, o TOSV se tornou uma causa reconhecida de infecções virais desse tipo.

Variantes Genéticas do TOSV

Os cientistas descobriram que atualmente existem dois grupos genéticos principais, ou linhagens, do TOSV, conhecidos como linhagem A e linhagem B. Mais recentemente, uma terceira linhagem, a linhagem C, foi identificada, embora essa variante ainda não tenha sido isolada.

O TOSV é uma preocupação crescente para a saúde pública. Mesmo sendo uma ameaça crescente como causa de infecções no SNC, ainda não é muito estudado. Uma área importante que ainda não está clara é como as diferenças genéticas entre as cepas do TOSV afetam sua capacidade de causar doenças. Entender isso poderia ajudar a criar melhores medidas preventivas contra o vírus.

Para avançar na pesquisa, os cientistas desenvolveram sistemas que permitem manipular o material genético do TOSV. Este artigo foca em duas cepas das linhagens A e B. Os pesquisadores usaram essas cepas para estudar suas propriedades biológicas e como elas se comportam dentro das células hospedeiras.

Principais Descobertas do Estudo

Vírus e Seu Comportamento

Os pesquisadores descobriram que o TOSV-A se replica mais rápido que o TOSV-B. Isso está ligado a diferenças em partes específicas de seu código genético, particularmente as seções que codificam duas proteínas importantes, Gn e Gc. As descobertas mostraram que essas duas cepas também entram nas células hospedeiras em taxas diferentes e produzem partículas virais com níveis variados de infectividade.

Desenvolvimento do Sistema Genético Reverso

Um sistema genético reverso foi criado para o TOSV-B, o que permitiu que os pesquisadores estudassem como essa cepa se comporta in vitro, ou em um ambiente de laboratório controlado. Para fazer isso, eles clonaram três segmentos do genoma do TOSV em plasmídeos especiais projetados para genética reversa.

Ao alinhar as sequências genéticas do TOSV-B com aquelas de outras cepas na mesma linhagem, várias mudanças foram encontradas. Confirmando que essas mudanças não foram causadas durante o processo de clonagem, os pesquisadores garantiram a precisão de seus modelos genéticos.

Impacto das Diferenças Genéticas na Infecção

O estudo incluiu experimentos comparando as taxas de Replicação das duas cepas em células humanas cultivadas. O TOSV-A mostrou maiores quantidades de partículas virais comparado ao TOSV-B. Ambas as cepas se comportaram de maneira semelhante às suas cepas parentais, sugerindo que as diferenças observadas não eram devido a fatores externos como respostas imunes das células hospedeiras.

Experimentos adicionais com vírus re-assortantes, que são projetados para carregar material genético de ambas as cepas, revelaram que o segmento M do genoma influenciou significativamente as taxas de replicação. Os pesquisadores concluíram que esse segmento é um fator chave que pode afetar quão virulento o vírus é.

Glicoproteínas e Entrada do Vírus

O TOSV tem duas proteínas virais, Gn e Gc, que desempenham papéis importantes em como o vírus entra nas células humanas. O estudo mostrou que o TOSV-A podia penetrar nas células mais rápido que o TOSV-B. Os pesquisadores realizaram testes que acompanharam quão rapidamente os vírus eram internalizados após mudanças de temperatura. Os resultados indicaram que o TOSV-A alcançou metade de sua taxa máxima de entrada muito mais rápido que o TOSV-B.

Diferenças nas Partículas Virais

Ao analisar de perto as partículas virais produzidas pelo TOSV-A e TOSV-B, os pesquisadores descobriram que, enquanto o TOSV-B produziu quantidades maiores das proteínas Gn e Gc, o TOSV-A gerou mais partículas infecciosas. Isso indicou que a quantidade de proteínas virais não determina apenas a infectividade do vírus.

O tamanho físico e a estrutura das partículas também foram examinados usando técnicas avançadas de imagem. Os pesquisadores descobriram que as partículas do TOSV-B pareciam mais organizadas em comparação com as do TOSV-A. Essa observação pode ter implicações importantes sobre como esses vírus se comportam no corpo.

Importância das Descobertas

As descobertas desta pesquisa destacam a importância de entender a diversidade genética dentro das cepas de TOSV. Essas diferenças não apenas impactam a replicação e infectividade do vírus, mas também podem desempenhar um papel crucial em como o vírus pode afetar a saúde humana.

À medida que o TOSV continua a emergir como uma preocupação significativa para a saúde pública, o monitoramento cuidadoso de diferentes cepas circulantes é essencial. Isso poderia ajudar a gerenciar e mitigar os riscos apresentados por esse vírus.

Direções Futuras para a Pesquisa

Dado que ainda há muito a aprender sobre o TOSV, futuros estudos devem se concentrar em entender os detalhes de sua diversidade genética. Isso inclui investigar como diferentes cepas podem re-assortir, ou trocar material genético, o que poderia levar a novas cepas com propriedades desconhecidas e potencialmente maior virulência.

Além disso, seria benéfico explorar como as diferenças observadas na estrutura das proteínas e na morfologia das partículas virais podem impactar a interação do TOSV com as células hospedeiras e a resposta imune.

Por fim, essa pesquisa estabelece as bases para o desenvolvimento de vacinas potenciais. Se conseguirmos entender melhor a biologia do TOSV, especialmente em relação às suas glicoproteínas, isso pode levar a estratégias de vacinação eficazes que levem em conta a diversidade genética do vírus.

Conclusão

Em resumo, o TOSV representa um risco crescente para a saúde humana, particularmente em certas regiões. À medida que esse vírus continua a se espalhar, entender suas propriedades biológicas e variações genéticas é crucial para as respostas de saúde pública. Este estudo forneceu insights sobre as diferenças entre as cepas do TOSV, como essas variações afetam seu comportamento, e destacou a necessidade de vigilância e pesquisa contínuas.

Fonte original

Título: Genetic diversity of Toscana virus glycoproteins affects the kinetics of virus entry and the infectivity of newly produced virions

Resumo: Toscana virus (TOSV) is a pathogenic and transmissible Phlebovirus of the Bunyavirales order. Although TOSV is considered one of the leading causes of meningitis and encephalitis in humans during summer in the Mediterranean basin, its biology remains poorly characterized and neglected due to lack of tools to study the virus. To date, two principal genetic lineages (A and B) have been identified among TOSV-isolated strains based on phylogenetic analysis. The impact of TOSV genetic diversity on its biology is still unknown but highly relevant because it may influence the severity of the disease, viral tropism, and vaccine design. To address these questions, a reverse genetic approach based on two TOSV strains belonging to lineage A or B (i.e., TOSV-A and TOSV-B) and displaying different in vitro replicative fitness was used. Our results demonstrate that TOSV-A and TOSV-B have different Gn and Gc glycoproteins sequences which are responsible for the observed differences in terms of replicative fitness. Moreover, our data show that TOSV-A and TOSV-B display different entry kinetics and that newly-produced virions have different infectivity. This comparative approach allowed us to demonstrate that the genetic diversity of TOSV can significantly impact viral properties. This study highlights the need for a better molecular characterisation of the genome of circulating TOSV strains and, more specifically, of the viral Gn and Gc glycoproteins. Indeed, these proteins may strongly modulate viral pathogenicity and disease. Further work in this direction will provide important data to develop preventive strategies against this emerging pathogen taking into account TOSV glycoproteins genetic diversity. Authors SummaryToscana virus (TOSV) is a leading cause of aseptic brain infection in the Mediterranean basin during the summer. Despite the significant burden that TOSV represents to human health, the biology of this pathogen remains poorly understood and neglected. While distinct TOSV genetic lineages have been identified, the relationship between their genetic diversity and pathogenicity is still unclear. This point, however, is critical to understand the disease and design preventive strategies such as vaccines targeting circulating TOSV strains. Here, a reverse genetic approach was used to produce reassortant and chimeric viruses between two TOSV strains (referred to as TOSV-A and TOSV-B) belonging to the two main genetic lineages and displaying differential in vitro replication capacities. Our results show that the viral glycoproteins are key determinants in modulating TOSV replication. In addition, they demonstrate that viral entry and infectious viral particles production differ between TOSV-A and TOSV-B. This study provides the first evidence of differences in replication capacity between two genetically distinct TOSV viruses, and highlights the need for better molecular characterisation of circulating TOSV strains.

Autores: Maxime Ratinier, A. Thiesson, M.-P. Confort, S. Desloire, A. Kohl, F. Arnaud

Última atualização: 2024-07-22 00:00:00

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.22.604564

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.22.604564.full.pdf

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

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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