Molecular epidemiology and evolution of HIV-1 in Portugal and portuguese speaking african countries

The aims of this thesis were to better characterize HIV-1 diversity in Portugal, Angola, Mozambique and Cape Verde and to investigate the origin and epidemiological history of HIV-1 in these countries. The impact of these issues in diagnosis, disease progression and susceptibility to ARV therapy was also investigated. Finally, the nature, dynamics and prevalence of transmitted drug resistance (TDR) was determined in untreated HIV-1 infected patients. In Angola, practically all HIV-1 genetic forms were found, including almost all subtypes, untypable (U) strains, CRFs and URFs. Recombinants (first and second generation) were present in 47.1% of the patients. HIV/AIDS epidemic in Angola probably started in 1961, the major cause being the independence war, subsequently spreading to Portugal. In Maputo, 81% of the patients were infected with subtype C viruses. Subtype G, U and recombinants such as CRF37_cpx, were also present. The results suggest that HIV-1 epidemic in Mozambique is evolving rapidly in genetic complexity. In Cape Verde, where HIV-1 and HIV-2 co-circulate, subtype G is the prevailed subtype. Subtypes B, C, F1, U, CRF02_AG and other recombinant strains were also found. HIV-2 isolates belonged to group A, some being closely related to the original ROD isolate. In all three countries numerous new polymorphisms were identified in the RT and PR of HIV-1 viruses. Mutations conferring resistance to the NRTIs or NNRTIs were found in isolates from 2 (2%) patients from Angola, 4 (6%) from Mozambique and 3 (12%) from Cape Verde. None of the isolates containing TDR mutations would be fully sensitive to the standard first-line therapeutic regimens used in these countries. Close surveillance in treated and untreated populations will be crucial to prevent further transmission of drug resistant strains and maximize the efficacy of ARV therapy. In Portugal, investigation of a seronegative case infection with rapid progression to AIDS and death revealed that the patient was infected with a CRF14_BG-like R5-tropic strain selectively transmitted by his seropositive sexual partner. The results suggest a massive infection with a highly aggressive CRF14_BG like strain and/or the presence of an unidentified immunological problem that prevented the formation of HIV-1-specific antibodies. Near full-length genomic sequences obtained from three unrelated patients enabled the first molecular and phylogenomic characterization of CRF14_BG from Portugal; all sequences were strongly related with CRF14_BG Spanish isolates. The mean date of origin of CRF14_BG was estimated to be 1992. We propose that CRF14_BG emerged in Portugal in the early 1990s, spread to Spain in late 1990s as a consequence of IDUs migration and then to the rest of Europe. Most CRF14_BG strains were predicted to use CXCR4 and were associated with rapid CD4 depletion and disease progression. Finally, we provide evidence suggesting that the X4 tropism of CRF14_BG may have resulted from convergent evolution of the V3 loop possibly driven by an effective escape from neutralizing antibody response.

OCORRÊNCIA E DIVERSIDADE DE GENES pspA ENTRE AMOSTRAS DE Streptococcus pneumoniae PERTENCENTES A COMPLEXOS CLONAIS CIRCULANTES NO BRASIL

De PINA, Sandrine Ester da Cruz Monteiro. Ocorrência e diversidade de genes pspA entre amostras de Streptococcus pneumoniae pertencentes a complexos clonais circulantes no Brasil. Rio de Janeiro, 2015. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas - Microbiologia), Instituto de Microbiologia Paulo de Góes, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2015. Streptococcus pneumoniae é um importante patógeno associado a infecções invasivas, sendo também geralmente encontrado na nasofaringe de portadores assintomáticos. A cápsula polissacarídica é o principal fator de virulência e constitui a base das vacinas atualmente licenciadas. Devido às limitações inerentes às vacinas existentes, proteínas desse microrganismo, como a proteína de superfície pneumocócica A (PspA), são consideradas alvos de grande interesse para a formulação de novas estratégias de prevenção. No entanto, devido à natureza polimórfica dos genes pspA, torna-se essencial o levantamento de dados sobre a distribuição desses genes entre as amostras de pneumococos circulantes em diferentes regiões geográficas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo analisar a ocorrência e a diversidade de genes pspA entre 413 amostras de S. pneumoniae isoladas no Brasil entre 1988 e 2014, além de avaliar a ocorrência desses genes em amostras clínicas de espécies relacionadas (Streptococcus mitis e Streptococcus pseudopneumoniae), investigar a ocorrência de eventos de recombinação nesses genes e avaliar a distribuição de biomarcadores por MALDI-TOF MS em cada tipo de gene pspA. Todas as amostras de S. pneumoniae e apenas uma amostra de S. mitis albergavam genes pspA. Genes da família 2 (com destaque para a clade 3) foram os mais comuns (59,6%) com índices de ocorrência crescentes ao longo do tempo, seguidos dos genes da família 1 (39%; com destaque para a clade 1) e da família 3 (1,4%; todas clade 6). Dentro de uma mesma clade, as amostras compartilharam >80% de similaridade em fragmentos do gene pspA, sendo as clades pertencentes a uma mesma família mais próximas entre si evolutivamente. Os tipos de genes pspA foram conservados dentro de cada complexo clonal, independente de qualquer outra característica da amostra (como sorotipo, origem clínica e perfil de susceptibilidade à penicilina). Sinais de eventos de recombinação foram detectados, entre amostras de S. pneumoniae e S. mitis, em fragmentos do gene pspA que representam os alvos mais prováveis para inclusão em uma nova vacina baseada em PspA. MALDI-TOF MS apresentou potencial para ser utilizada como alternativa na caracterização dos diferentes tipos de genes pspA, distribuindo as amostras de S. pneumoniae em subgrupos que se correlacionaram com a família de genes pspA, e permitindo a determinação de perfis de biomarcadores de interesse representativos de cada clade. Este estudo adiciona dados ao conhecimento da distribuição das famílias e clades de genes pspA entre as amostras de pneumococos circulantes em nosso meio, sendo este aspecto de extrema importância para a elucidação da epidemiologia desta espécie bacteriana, assim como representa um passo essencial no desenvolvimento de novas estratégias vacinais.