Análise molecular dos genes VP4, VP7 e NSP4 de rotavírus do tipo G1 circulantes em Belém e Marituba, Pará, Brasil, de 1982 a 2008

Os rotavírus são os principais agentes virais causadores de gastrenterite aguda e responsáveis por 36% dos casos hospitalizações entre crianças menores de cinco anos, resultando em 453.000 óbitos anualmente, principalmente em países em desenvolvimento. Pertencem à família Reoviridae, gênero Rotavirus, possui RNA de dupla fita (dsRNA) com 11 segmentos codificando 12 proteínas. O genótipo G1 se apresenta geralmente com maior frequência nas investigações epidemiológicas, circulando em várias partes do mundo sob diferentes prevalências. Este estudo teve como objetivo analisar a variabilidade genética dos genes VP4, VP7 e NSP4 dos rotavírus G1 circulantes nos municípios de Belém e Marituba, Pará, Brasil, no período de 1982 a 2008. Foram selecionadas 83 amostras previamente caracterizadas como G1 e submetidas a RT-PCR. Os espécimes foram provenientes de sete estudos realizados no IEC. Foi possível a amplificação para os três genes em estudo de 63 (75,9%) espécimes. Foram detectadas as linhagens 1 (8/63, 12,7 %), 2 (29/63, 46,0%), 3 (18/63, 28,6%) e 9 (8/63, 12,7%) para o gene VP7. Co-predominaram as sublinhagens 2E e 3A concorrendo com um total de 57,1% (36/63) das amostras. Foram observadas três substituições de aminoácidos (97 [D→E], 147 [S→N] e 218 [I→V]) no gene VP7 nas regiões antigênicas (A, B e C) nas amostras das linhagens 1, 2 e 9. Todas as amostras apresentaram a especificidade P[8] para o gene VP4 e as linhagens 2 (21/63, 33,3%) e 3 (42/63, 66,7%) foram detectadas. No gene da VP4 ocorreram duas alterações (35 [I→V] e 38 [S→G]) na região antigênica em todas as amostras analisadas. Para o gene NSP4, todas as amostras pertenceram ao tipo E1. Houve mudanças de nucleotídeos nas posições 47 (C→T) e 101 (T→C), resultando em alteração aminoacídica nos resíduos 16 (S→P) e 34 (L→P) em todas as amostras analisadas e nove espécimes demonstraram alteração no sítio de toxicidade da NSP4 (aa 131). Tal análise permitiu ampliar o conhecimento da diversidade genética e da circulação de variantes de rotavírus G1, representando o primeiro estudo da epidemiologia molecular deste genótipo no Brasil e confirmar a alta heterogeneidade que este tipo apresenta.

ABSTRACT: Rotaviruses are major viral agents of acute gastroenteritis and responsible for 36% of hospitalization for diarrhea among children less than five years of age, resulting in 453.000 deaths annually, mostly in developing countries. Rotavirus is a member of Reoviridae family, and its genome consists of 11 double-stranded RNA (dsRNA) which encode 12 proteins. G1 rotavirus is commonly detected in epidemiological investigations, occurring under different prevalence rates. The aim of this study was to analyze the VP4, VP7 and NSP4 diversity genetic of G1 rotavirus circulating in Belém and Marituba, Pará, Brazil, from 1982 to 2008. We selected 83 samples previously characterized as G1 type and submitted to RT-PCR. The samples were from seven studies conducted in IEC. It was possible amplification for 63 (75.9%) specimens. Lineages 1 (8/63, 12.7%), 2 (29/63, 46.0%), 3 (18/63, 28.6%) and 9 (8/63, 12.7%) of VP7 gene were detected. The sublineages 2E and 3A were co-predominant detected in 57.1% (36/63) of samples. Three amino acid substitutions (97 [D→E], 147 [S→N] and 218 [I→V]) were observed in VP7 antigenic regions (A, B and C) in samples of 1, 2 and 9 lineages. All samples showed P[8] specificity for VP4 gene and lineages 2 (21/63, 33.3%) and 3 (42/63, 66.7%) were detected. Two substitutions (35 [I→V] and 38 [S→G]) occurred in antigenic region of VP4 of samples analyzed. For NSP4 gene, all samples belonged to E1 type. Phylogenetic analysis of NSP4 gene revealed that occurred changes in nucleotide positions 47 (C→T) and 101 (T→C), resulting in amino acid substitutions at positions 16 (S→P) and 34 (L → P) in all samples and 9 specimens displayed amino acid substitution in NSP4 toxicity residue (aa 131). This study allowed us to broaden our understanding about genetic diversity and circulation of G1 variants and represents the first molecular epidemiology analyze of this genotype in Brazil corroborating the high heterogeneity of this genotype.