Caracterização molecular dos genótipos G e P de rotavírus tipo G9 provenientes de crianças com gastrenterite aguda na região metropolitana de Belém, Pará, no período de 1999 a 2007

O rotavírus (RV) é o principal agente viral associado às gastrenterites, ocasionando em média 39% dos casos diarreicos que culminam em hospitalizações, sendo responsável por cerca de 520.000 óbitos entre crianças menores de cinco anos de idade a cada ano. Pertencem à família Reoviridae, gênero Rotavirus, possui RNA de dupla fita (dsRNA) com 11 segmentos codificando 12 proteínas, sendo seis estruturais (VPs) e seis não estruturais (NSPs). A proteína VP4, juntamente com a VP7, compõem a camada externa do RV, designando os genótipos P e G, respectivamente. Até o momento foram descritos 23 tipos G e 31 tipos P. O genótipo G9 emergiu em escala global e é possivelmente associado a manifestação clínica mais grave, estando geralmente acompanhado do genótipo P[8]. O genótipo G9 possui 6 linhagens distintas e o P[8] 4 linhagens. Este estudo objetivou caracterizar os genes VP7 e VP4 de RV do genótipo G9, circulantes na região metropolitana de Belém, Pará, no período de 1999 a 2007. O dsRNA viral de 38 amostras selecionadas foi extraído a partir das suspensões fecais e submetido à eletroforese em gel de poliacrilamida para determinação dos eletroferotipos, seguido da reação de seqüenciamento. Na presente investigação, foi possível a análise de 32 amostras selecionadas, sendo todas genótipo G9P[8] associadas ao eletroferotipo longo. A análise filogenética do gene VP7 demonstrou que as amostras G9 agruparam na linhagem 3 com elevados índices de similaridade, apresentando 8 substituições nucleotídicas. Contudo, apenas três modificações aminoacídicas foram observadas nas posições 43 (I→V), 66 (A→V) e 73 (Q→R), sendo estes resíduos 43 e 73 exclusivos das amostras do ano de 2007. A análise do gene VP4 demonstrou que as amostras P[8] agruparam na linhagem 3, identificando-se 15 substituições nucleotídicas, as quais ocasionaram quatro modificações aminoacídicas nos resíduos 108 (V→I), 172 (R→K), 173 (I→V) e 275 (K→R). As modificações nos resíduos 172 e 275 são exclusivos das amostras dos anos de 1999 a 2002. As amostras do presente estudo apresentaram elevada similaridade ao longo do tempo estudado. As amostras de 2007 foram as mais divergentes, tanto para o gene VP4 quanto para o gene VP7. É importante se proceder ao contínuo monitoramento do genótipo G9 na região metropolitana de Belém, a fim de detectar possíveis variantes emergentes que possam representar um desafio as estratégias de imunização atuais.

ABSTRACT: Rotavírus (RV) is the principal viral agent associated with gastroenterites, being responsible for 39% of the diarrhea cases that need hospitalization and with 520.000 deaths among children under five years. It belongs the to Reoviridae family, genus Rotavirus, the genome consists of 11 segments of double-stranded RNA that encoding 12 proteins, six structural (VPs) and six non-structural (NSPs). The VP4 protein, together VP7 protein, compose the outer layer of the RV, defining genotypes P and G, respectively. Until now, at least 23 different G genotypes and 31 P genotypes have been established. The G9 genotype emerged in world scale, and is possibly associated with severe clinical manifestation, being generally associated with P[8] genotype. The G9 genotype has 6 distinct lineages and P[8] 4 lineages. The aimed of this study was the characterization of VP4 and VP7 genes of the RV G9 genotype, that circulated in the metropolitan region of Belém, in the period of 1999 to 2007. The viral dsRNA of 38 selected samples were extracted from fecal suspensions and submitted to electrophorese in gel of poliacrylamide to determine the electropherotypes, followed sequencing reaction. In the present investigation, was possible analyzed 32 selected samples, all of them G9P[8] genotype, with long electropherotype. Phylogenetic analysis of VP7 gene showed that all G9 strains belong to lineage 3 with high similarity indexes, with 8 nucleotide changes. However, only three amino acids changes were observed in the positions 43 (I→V), 66 (A→V) e 73 (Q→R), being the substitutions at positions 43 and 73 exclusive of the samples isolated in 2007 year. Phylogenetic analysis of VP4 gene revealed that all strains P[8] belong to lineage 3, with 15 nucleotide changes, that showed four amino acids substitutions at positions 108 (V→I), 172 (R→K), 173 (I→V) e 275 (K→R). The amino acids substitutions at positions 172 and 275 were exclusive of the strains isolated from 1999 to 2002. The samples of the present study showed high homology throughout the studied period. The strains isolated in 2007 were the most divergence either to VP4 as to VP7 gene. It is important the continuous surveillance of G9 genotype in the metropolitan region of Belém, to detected possible new genetic variants that can represent a challenge to the current strategies of immunization.