A Ameaça do Vírus da Encefalite Japonesa
O vírus da encefalite japonesa traz sérios riscos à saúde nas regiões afetadas.
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Índice
- Como o JEV se espalha?
- Por que os porcos são importantes?
- O Risco de Transmissão Direta
- A Disseminação do JEV na Austrália
- Propósito do Estudo
- Ambiente e Métodos
- Descobertas do Estudo
- Evolução do Vírus
- Conclusão
- Implicações para a Saúde Pública
- Direções Futuras de Pesquisa
- Resumo
- Fonte original
- Ligações de referência
O Vírus da Encefalite Japonesa (JEV) é um vírus que se espalha através da picada de mosquitos. Ele existe principalmente em áreas da Ásia e Oceania. O JEV é conhecido por causar inchaço no cérebro, chamado encefalite, em humanos. Pode levar a sérios problemas de saúde, com cerca de 30% das pessoas afetadas morrendo da doença. Mesmo quem sobrevive pode ter problemas de saúde mental e física a longo prazo.
Como o JEV se espalha?
O JEV se espalha por mosquitos que picam animais Infectados, como pássaros e porcos. O principal tipo de mosquito que carrega o JEV na Ásia é chamado de Culex tritaeniorhynchus. O vírus precisa se desenvolver tanto em mosquitos quanto em animais para continuar seu ciclo de vida. Os pássaros são os principais hospedeiros do JEV, mas os porcos também têm um papel importante porque podem ter uma grande quantidade do vírus no sangue e podem passá-lo a outros animais.
Por que os porcos são importantes?
Entre os animais que podem ser infectados, os porcos são particularmente importantes. Eles podem carregar muito vírus e geralmente estão próximos dos humanos em ambientes de criação. Essa proximidade gera preocupações sobre como o JEV pode se espalhar para as pessoas, especialmente porque os porcos podem transmitir o vírus através de espirros e outros fluidos.
O Risco de Transmissão Direta
Estudos recentes mostraram que porcos infectados com JEV podem espalhar o vírus diretamente para outros porcos sem a necessidade de mosquitos. Isso é uma preocupação para a Saúde Pública e animal. Embora esses eventos de transmissão direta não sejam muito comuns em condições normais, se o JEV se espalhar para uma nova área onde os porcos nunca foram expostos, o risco de surtos aumenta.
A Disseminação do JEV na Austrália
Em 2021 e 2022, o JEV chegou à Austrália, infectando porcos e fazendo pessoas adoecerem. Esse surto levou a vários casos de encefalite em humanos, alguns dos quais foram fatais.
Propósito do Estudo
Dado o risco envolvido, foi realizado um estudo para investigar como a transmissão direta entre porcos afeta o comportamento do vírus e sua capacidade de espalhar. Os pesquisadores acreditavam que as mudanças no vírus devido a essas transmissões poderiam impactar como ele interage com os porcos e potencialmente com as pessoas.
Ambiente e Métodos
Ética e Bem-Estar Animal
Todos os experimentos foram realizados sob rigorosas regulamentações de saúde e segurança. Os estudos foram aprovados pelas autoridades de saúde relevantes para garantir o bem-estar dos animais envolvidos.
Preparação do Vírus
Os pesquisadores utilizaram uma cepa específica do JEV, retirada de um caso humano de vários anos atrás, para seus experimentos. Esse vírus foi cultivado em células especiais antes de ser usado para infectar os porcos.
Infecção de Porcos
Para estudar as mudanças do vírus durante a transmissão direta, os pesquisadores realizaram vários experimentos com porcos. Eles infectaram grupos de porcos, coletaram amostras de sangue e observaram os animais diariamente em busca de sinais de doença. Após um período determinado, os porcos foram humanamente eutanasiados para coletar tecidos para estudos posteriores.
Descobertas do Estudo
Observações de Saúde
Ao analisar os porcos infectados com JEV ao longo de exposições repetidas, os pesquisadores notaram que a maioria dos porcos apresentava sinais de doença, como temperatura corporal elevada e diminuição do apetite. Esses sintomas eram mais pronunciados em porcos infectados com o vírus após passar por várias transmissões.
Níveis de Vírus
A quantidade de vírus presente no sangue e fluidos dos porcos aumentou com as transmissões diretas. Isso sugeriu que o vírus se tornava mais capaz de se espalhar através de secreções nasais à medida que passava de porco para porco.
Resposta Imune
Os pesquisadores também mediram as respostas imunes dos porcos ao vírus. Eles descobriram que os porcos exibiam reações imunes mais fortes após serem infectados com o vírus que tinha passado por múltiplas transmissões diretas. Isso incluiu níveis mais altos de certas proteínas no sangue que ajudam a combater infecções.
Evolução do Vírus
Mudanças Genéticas
O estudo mostrou que o vírus sofreu mudanças genéticas à medida que passava pelos porcos. Algumas mutações virais foram selecionadas, sugerindo que poderiam ajudar o vírus a sobreviver e se espalhar de forma mais eficaz nos porcos. Certas características do vírus também evoluíram, permitindo uma maior replicação nos animais.
Impactos no Comportamento do Vírus
Apesar dessas adaptações, o JEV não parecia mudar em suas características básicas no que diz respeito a como se espalha entre os porcos ou como afeta sua saúde. No entanto, os pesquisadores notaram que o vírus ainda era capaz de transmissão direta sob algumas condições, especialmente em ambientes de criação lotados.
Conclusão
A pesquisa destacou as complexidades de como o JEV se comporta e se espalha. Embora o vírus tenha se adaptado e se tornado mais capaz de replicação dentro dos porcos, sua capacidade geral de se espalhar diretamente entre eles permaneceu relativamente inalterada. Isso sugere que, embora o vírus possa evoluir ao longo do tempo, sua natureza fundamental e a forma como interage com seus hospedeiros podem não mudar drasticamente.
Implicações para a Saúde Pública
Esse estudo ressalta os riscos potenciais do JEV, especialmente à medida que a urbanização e as mudanças climáticas podem levar o vírus a novas áreas onde ele não estava antes. Entender como o JEV evolui e se transmite entre os hospedeiros é crucial para gerenciar surtos e proteger a saúde pública.
Direções Futuras de Pesquisa
Mais pesquisas são necessárias para explorar a possibilidade de o JEV se adaptar a outros hospedeiros ou encontrar maneiras de se espalhar mais efetivamente entre os porcos, o que poderia aumentar os riscos para a saúde humana. Estudos contínuos também devem investigar os impactos de diferentes práticas agrícolas na transmissão do JEV e como mitigar os riscos à saúde pública relacionados a esse vírus.
Resumo
O vírus da encefalite japonesa é uma preocupação séria nas regiões onde ele prospera. Sua disseminação entre pássaros, porcos e através de picadas de mosquito representa uma ameaça à saúde pública, especialmente em áreas onde humanos e animais interagem de perto. Entender como o JEV evolui através da transmissão direta entre porcos ajuda a informar estratégias para controlar surtos e proteger comunidades. Vigilância e pesquisa contínuas são essenciais para evitar a disseminação do JEV e garantir saúde e segurança nas regiões afetadas.
Título: Fitness adaptations of Japanese encephalitis virus in pigs following vector-free serial passaging
Resumo: Japanese encephalitis virus (JEV) is a zoonotic mosquito-transmitted Flavivirus circulating in birds and pigs. In humans, JEV can cause severe viral encephalitis with high mortality. Considering that vector-free direct virus transmission was observed in pigs, JEV introduction into an immunologically naive pig population could result in a series of direct transmissions disrupting the alternating host cycling between vertebrates and mosquitoes. To assess the potential consequences of such a realistic scenario, we passaged JEV ten times in pigs. This resulted in higher in vivo viral replication, increased shedding, and stronger innate immune responses in pigs. Nevertheless, the viral tissue tropism remained similar and frequency of direct transmission was not enhanced. Next generation sequencing showed single nucleotide deviations in 10% of the genome during passaging. In total, 25 point mutations were selected to reach a frequency of at least 35% in one of the passages. From these, six mutations resulted in amino acid changes located in the precursor of membrane, the envelope, the non-structural 3 and the non-structural 5 proteins. In a competition experiment with two lines of passaging, the mutation M374L in the envelope protein and N275D in the non-structural protein 5 showed a fitness advantage in pigs. Altogether, the interruption of the alternating host cycle of JEV caused a prominent selection of viral quasispecies as well as selection of de novo mutations associated with fitness gains in pigs, albeit without enhancing direct transmission frequency. Author summaryJapanese encephalitis virus (JEV) represents a major health threat in parts of Asia and Oceania. Primary vertebrate hosts are birds and pigs, but human infection also occurs and can cause severe encephalitis with high mortality. Like other Flaviviruses transmitted by insect bites, JEV requires replication in alternating cycles between mosquitoes on one side and birds or pigs on the other side. However, we previously reported that direct transmissions between pigs in absence of mosquitos can occur. Considering the increased risks for such events after the spread of JEV to a new region with immunologically naive pigs, the present study was performed to understand if and how a series of direct transmissions would promote JEV adaptations to pigs and change virus-host interactions. Pigs infected with JEV passaged ten times showed enhanced clinical symptoms and stronger antiviral immune response, but luckily no increase in direct transmission was observed. Nevertheless, genomic analysis demonstrated a complete change in dominant virus variants, as well as selection of six viral amino acid changes. This indicates that interruptions of the alternating lifestyle of JEV causes a strong evolutionary pressure, which through fitness adaptations can change the viral characteristics.
Autores: Artur Summerfield, A. Marti, A. Nater, J. Pego Magalhaes, L. Almeida, M. Lewandowska, M. Liniger, N. Ruggli, L. Grau-Roma, F. Alnaji, M. Vignuzzi, O. Garcia-Nicolas
Última atualização: 2024-02-20 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.20.581151
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.20.581151.full.pdf
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