Expressão em Escherichia coli de antigénios do Cell fusing agent virus (Flaviviridae: Flavivirus) como proteína de fusão

RESUMO: O Cell Fusing Agent Vírus (CFAV), considerado como o primeiro “flavivírus específicos de insectos” (ISF), parece estar exclusivamente adaptado aos seus hospedeiros, não replicando em células de vertebrados. Apesar de ter sido identificado há mais de três décadas (1975), a verdade é que muito pouco se conhece sobre a sua biologia. Dado o seu parentesco filogenético com alguns outros flavivírus encontrados naturalmente em mosquitos de diferentes géneros colhidos em diferentes regiões do globo, este vírus poderá ser usado como modelo para o estudo de ISF. No entanto, necessitam do desenvolvimento de ferramentas básicas, tais como clones moleculares ou baterias de soros contendo anticorpos que reconheçam uma ou mais proteínas codificadas pelo genoma viral, produzidas, por exemplo, a partir de antigénios virais produzidos de forma recombinante. Com este trabalho pretendeu-se a optimização de protocolos que permitiram a expressão e purificação parcial de quatro proteínas [duas proteínas estruturais (C e E) e duas não estruturais (NS3hel e NS5B)] do CFAV em E. coli, todas elas produzidas como proteínas de fusão com “caudas” (tags) de hexahistidina nos seus extremos carboxilo. Para a expansão do CFAV foram utilizadas células Aedes albopictus (C6/36). Após a realização da extracção do RNA viral e a obtenção de cDNA, procedeu-se amplificação, por RT-PCR, das regiões codificantes das proteínas C, E, NS3hel e NS5B, utilizando primers específicos. Os quatro fragmentos de DNA foram independentemente inseridos no vector pJTE1.2/blunt usando E. coli NovaBlue como hospedeira de clonagem e, posteriormente, inseridos em vectores de expressão pET-28b e pET-29b usando E. coli BL21(DE3)pLysS e Rosetta(DE3)pLysS como hospedeiras de expressão. Após da indução, expressão e purificação das proteínas recombinantes C, E, NS3hel e NS5B, foi confirmada a autenticidade destas proteínas produzidas através do método Western Blot com um anticorpo anti-histidina. --------- ABSTRACT: The Cell Fusing Agent virus (CFAV) considered as the first "insect- specific flavivirus" (ISF) and seems to be uniquely adapted to their hosts, not replicating in vertebrate cells. Although it has been known for more than three decades (1975), the truth is very little is known about its biology. Given its close phylogenetic relationship with other flavivirus naturally circulating in various genera of mosquitoes collected from different regions of the globe, this virus could be used as a model for the study of ISF. However, such studies require the development of experimental basic tools, such as molecular clones or serum batteries containing antibodies that recognize one or more proteins encoded by the viral genome, produced, for example, from viral antigens recombinant produced. In this work, we carried out the optimization of protocols that allowed the expression and partial purification of four proteins [two structural proteins (C and E) and two nonstructural proteins (NS3hel and NS5B)] CFAV in E. coli as fusion protein for c-terminal hexahistidine tags. For the expansion of the CFAV we used Aedes albopictus (C6/36) cells. After completion of the viral RNA extraction and cDNA obtained, amplification of the coding regions of the C, E, NS5B and NS3hel proteins was carried out by RT-PCR using specific primers. The four DNA fragments were independently inserted into the vector pJTE1.2/blunt using E. coli NovaBlue as cloning host and then inserted into expression vectors pET-28b and pET-29b using E. coli BL21(DE3)pLysS and Rosetta(DE3)pLysS as expression host. After induction, expression and purification of recombinant C, E, NS3hel and NS5B proteins Western Blot analyses with an anti-histidine antibody confirmed the authenticity of these proteins produced.

Genetic Characterization of an Insect-Specific Flavivirus Isolated from Culex Theileri Mosquitoes Collected in Southern Portugal

We describe the full genetic characterization of an insect-specific flavivirus (ISF) from Culex theileri (Theobald) mosquitoes collected in Portugal. This represents the first isolation and full characterization of an ISF from Portuguese mosquitoes. The virus, designated CTFV, for Culex theileri flavivirus, was isolated in the C6/36 Stegomyia albopicta (=Aedes albopictus) cell line, and failed to replicate in vertebrate (Vero) cells in common with other ISFs. The CTFV genome encodes a single polyprotein with 3357 residues showing all the features expected for those of flaviviruses. Phylogenetic analyses based on all ISF sequences available to date, place CTFV among Culex-associated flaviviruses, grouping with recently published NS5 partial sequences documented from mosquitoes collected in the Iberian Peninsula, and with Quang Binh virus (isolated in Vietnam) as a close relative. No CTFV sequences were found integrated in their host’s genome using a range of specific PCR primers designed to the prM/E, NS3, and NS5 region.

Dengue em Portugal – Experiência da Região Autónoma da Madeira

Introdução: O dengue é uma doença viral, autolimitada, transmitida pelo mosquito do género Aedes. A introdução do vetor de transmissão na ilha da Madeira levantou a ameaça de uma epidemia. Apesar da implementação de medidas de controlo do vetor, oito anos após a sua deteção verificou-se o primeiro surto de dengue na região. Este estudo teve como objetivo a caracterização dos casos de dengue em idade pediátrica no primeiro surto desta doença na Madeira. Métodos: Estudo retrospetivo, observacional e descritivo. Foram incluídas crianças e adolescentes dos zero aos catorze anos com diagnóstico de dengue confirmado laboratorialmente. Foi feita a caracterização das variáveis demográficas, clínicas e analíticas, com posterior análise e tratamento estatístico. Resultados: Foram confirmados laboratorialmente 182 casos, verificando-se predomínio do sexo masculino e idade média de 9,6 anos. A taxa de incidência foi de 413,5/100000 habitantes, com pico de incidência em novembro de 2012. Os sintomas de apresentação mais frequentes foram febre (98,3%), cefaleias (75,2%), mialgias (66,5%) e exantema (51,6%), surgindo manifestações hemorrágicas em 9,9% dos casos. A taxa de internamento foi de 15,9%, com duração média de 3,8 dias, não sendo registados óbitos. Foi identificado somente o serotipo DEN-1. Conclusões: A elevada densidade do vetor associada à presença de hospedeiros suscetíveis poderá ter originado a explosão do surto, após a introdução do vírus na região. Sendo a imunidade serotipo-específica, a presença de um novo serotipo poderia ter consequências devastadoras, pelo que dada a possibilidade de um novo surto, deverão ser mantidas as medidas de controlo entomológico e de proteção individual.

Expressão e purificação da proteína E3 do vírus chikungunya (CHIKV)

RESUMO: O vírus chikungunya (CHIKV) é um vírus de RNA, com invólucro, da família Togaviridae, transmitido por mosquitos Aedes spp. Distribuído por largas regiões de África e Ásia, causa grandes epidemias de artrite grave. A semelhança de sintomas com outras doenças como a dengue e a malária e a persistência de IgM específicas, dificultam o diagnóstico da infeção por CHIKV. A deteção no sangue de E3, uma glicoproteína viral secretada, a incluir num ensaio imunoenzimático poderá melhorar o diagnóstico nos países onde as técnicas de biologia molecular são de difícil acesso. Para testar a utilidade de E3 num ensaio de diagnóstico, esta deverá ser expressa em quantidade, purificada e usada para produção de anticorpos específicos. Para expressar E3 numa forma solúvel, suscetível de ser purificada num único passo cromatográfico sem proteases, recorreu-se à estratégia da fusão com o domínio de ligação à quitina (CBD)-inteína (IMPACT™ System, NEB). A sequência codificadora de E3 foi amplificada a partir de RNA viral, clonada em pTYB21 e expressa em E. coli como uma proteína de fusão insolúvel de 64 kDa. A expressão a 12ºC induzida por IPTG 0,1 mM aumentou a solubilidade de CBD-inteína-E3. A aplicação de lisados celulares em colunas de quitina originou a retenção de CBD-inteína-E3 na matriz. Porém, a autoclivagem da inteína na coluna, induzida com reagentes tiol, foi pouco eficiente e mesmo a proteína E3 separada não eluiu da coluna. E3 foi ainda expressa em E. coli com uma cauda de seis histidinas (E3[His]6) por clonagem no vetor pET28b(+). Lisados celulares aplicados em colunas de níquel permitiram a eluição de uma proteína de 9 kDa, compatível com a massa molecular estimada para E3[His]6, ainda que com outros contaminantes proteicos. A identidade da proteína de 9 kDa será confirmada pela indução de anticorpos com esta preparação e reatividade daqueles com células infetadas com CHIKV.----------------ABSTRACT: Chikungunya virus (CHIKV) is an enveloped, positive strand RNA virus belonging to the family Togaviridae. Transmitted by Aedes spp mosquitoes, CHIKV causes large epidemics of severe arthritogenic disease in Africa and Asia and represents a serious threat in countries where vectors are present. Symptoms similarity with other diseases, e.g. dengue and malaria, along with CHIKV IgM persistence turns accurate CHIKV diagnosis a difficult task in low-income countries. Detection of E3, a small secreted viral glycoprotein, to be included in an immunoenzymatic test was envisaged as a possible improvement in CHIKV diagnosis. To test the diagnostic value of E3, recombinant E3 should be expressed and purified to generate antibodies. In order to express CHIKV E3 in a soluble form amenable to purification by a single step affinity chromatography, the chitin binding domain (CBD)-intein fusion strategy without proteases (IMPACT™ System, NEB) was employed. The E3 coding sequence was amplified from viral RNA, cloned in pTYB21 and expressed in E. coli ER2566 as an insoluble 64 kDa CBD-intein-E3 fusion protein. Solubility was partially achieved by lowering the expression temperature to 12ºC and the inducer (IPTG) concentration to 0.1 mM. Clarified cell lysate loaded onto a chitin column allowed ligation of the fusion protein but the intein-mediated cleavage efficiency was low and E3 failed to elute from the column as demonstrated by SDS-PAGE. E3 was further expressed with a six histidine tag, E3[His]6, employing the pET System (Novagen). E3[His]6 was expressed in E. coli Rosetta (30ºC, 0.4 mM IPTG) as a 9 kDa protein. Soluble cell extracts in 20-40 mM imidazole, applied onto a nickel column and eluted with 500 mM imidazole yielded a protein preparation enriched in the 9kDa protein. The 9 kDa will be used as antigen to generate antibodies that upon reaction with CHIKV infected cells will confirm its identity.

Estado imune contra o vírus vacinal (17D) da febre amarela em duas populações do Estado da Bahia

A ocorrência de casos de febre amarela (FA) e a ampla distribuição do A. aegypti no Brasil, motivou o estudo da estimativa da proteção imune contra o vírus amarílico vacinal (17D) em moradores de duas cidades do Estado da Bahia, Ipupiara (n = 461) e Prado (n = 228). Nesta área não-endêmica de FA, a pesquisa de anticorpos séricos contra o 17D (Ac17D) e contra 18 outros arbovírus, foi realizada pelo método da inibição da hemaglutinação (IH). Somente 1,2% (8/689) dos indivíduos apresentaram Ac17D, sendo seis com resposta monotípica. A resposta sorológica do tipo heterotípica para Flavivírus (FLV) foi interpretada também como associada à resposta imune ao 17D, sendo mais freqüente em Prado (30,3%) do que em Ipupiara (23,2%). A idade > ou = 50 anos e moradia em outros Estados foram associadas com a soropositividade para FLV, do mesmo modo que a história de vacinação (17D). Mas, a história de vacinação apresentou baixos percentuais de sensibilidade (£ 45,4%) e de valor preditivo-positivo (<= 38,4%), sendo altos os valores da especificidade ( > ou = 70,8%) e do valor preditivo-negativo ( > ou = 78,8%). Em conclusão, foi baixa a freqüência (1,2%) de moradores com Ac17D, apesar da freqüência maior (25,5%) de portadores de anticorpos FLV, o que significa que 26,7% da população estudada pode apresentar proteção contra o vírus da FA.

Febre amarela

A febre amarela é doenca infecciosa não-contagiosa causada por um arbovírus mantido em ciclos silvestres em que macacos atuam como hospedeiros amplificadores e mosquitos dos gêneros Aedes na África, e Haemagogus e Sabethes na América, são os transmissores. Cerca de 90% dos casos da doença apresentam-se com formas clínicas benignas que evoluem para a cura, enquanto 10% desenvolvem quadros dramáticos com mortalidade em torno de 50%. O problema mostra-se mais grave em África onde ainda há casos urbanos. Nas Américas, no período de 1970-2001, descreveram-se 4.543 casos. Os países que mais diagnosticaram a doença foram o Peru (51,5%), a Bolívia (20,1%) e o Brasil (18,7%). Os métodos diagnósticos utilizados incluem a sorologia (IgM), isolamento viral, imunohistoquímica e RT-PCR. A zoonose não pode ser erradicada, mas, a doença humana é prevenível mediante a vacinação com a amostra 17D do vírus amarílico. A OMS recomenda nova vacinação a cada 10 anos. Neste artigo são revistos os principais conceitos da doença e os casos de mortes associados à vacina.

Fauna de Culicidae em municípios da zona rural do estado do Amazonas, com incidência de febre amarela

Em 1996, foi realizado um levantamento da fauna de Culicidae (coleta de adultos e imaturos) em cinco dos dez municípios onde foram registrados 14 casos de febre amarela silvestre (Rio Preto da Eva, Iranduba, Manacapuru, Manaquiri e Careiro). Os mosquitos foram coletados utilizando-se armadilhas de luz CDC, inspeções domiciliares e captura com tubos coletores para isca humana. Foram identificadas entre adultos e imaturos 36 espécies de Culicidae, entre estas, nove foram encontradas apenas na fase imatura. Dentre os adultos, coletou-se espécies de Haemagogus janthinomys, Ha. leucocelaenus e Aedes fulvus, incluídas entre os vetores de febre amarela silvestre.

Encontro de larvas de Anopheles (Nyssorhynchus) argyritarsis em criadouros artificiais no Estado de Mato Grosso

Cita-se o encontro de formas imaturas de culicídeos em caixas d’água colocadas no nível do solo. Foram encontradas larvas de Anopheles argyritarsis e Aedes albopictus no município de Várzea Grande (MT). Considera-se que estes recipientes artificiais possam constituir locais adicionais utilizáveis como criadouros de anofelinos.

Presença de culicídeos em município de porte médio do Estado de São Paulo e risco de ocorrência de febre do Nilo Ocidental e outras arboviroses

INTRODUÇÃO: O objetivo deste estudo foi mensurar a diversidade de espécies de culicídeos, descrever sua abundância e variação sazonal em áreas urbanas e matas de São José do Rio Preto, SP, e discutir o risco de ocorrência de arboviroses. MÉTODOS: Coletas de larvas e de mosquitos adultos foram realizadas mensalmente, em 2006 e 2007, em área urbana e em quatro fragmentos de mata. No perímetro urbano, coletaram-se larvas nos sítios mais prováveis de oviposição para mosquitos do gênero Culex e nas matas foi realizada a coleta de mosquitos adultos, sendo que em duas utilizaram-se armadilhas CDC à noite e, em duas, aspirador de Nasci de dia. RESULTADOS: Na área urbana identificaram-se 34 espécies de culicídeos em um total de 8.683 exemplares; destes, 80,7% corresponderam ao Culex quinquefasciatus, 9,6% ao Culex grupo Coronator, 3,2% ao Aedes albopictus (3,2%) e 1,1% ao Ochlerotatus fluviatilis. A abundância de larvas de Cx. quinquefasciatus correlacionou-se negativamente com a chuva. Nas quatro matas, foram coletados 2.268 mosquitos distribuídos entre 10 gêneros, 46 espécies ou grupos. As mais abundantes foram Aedeomyia squamipennis, Culex. coronator, Culex (Mel.) seção Melanoconion, Culex declarator, Ochlerotatus scapularis, Anopheles triannulatus, Culex bidens/interfor e Culex habilitator/pseudojhantinosoma. CONCLUSÕES: A abundância de Cx. quinquefasciatus na área urbana e a presença de outros culicídeos nas áreas urbanas e de matas apontam para a possibilidade de transmissão do vírus do Nilo Ocidental e de outras arboviroses em São José do Rio Preto e outras cidades do Brasil, sendo fundamental o estabelecimento de medidas visando à vigilância destas arboviroses.

Fauna of Culicidae in rural areas of Porto Velho and the first record of Mansonia (Mansonia) flaveola (Coquillet, 1906), for the state of Rondônia, Brazil

INTRODUCTION: Knowledge concerning the fauna of Culicidae in the Brazilian Amazon States contributes to current understanding of the bionomics of the insects collected and makes it possible to observe changes in the fauna over time. METHODS: The Culicidae were captured with a BG-Sentinel® trap in extra-domiciliary area of two rural regions of Porto Velho in June and July of 2007 and 2008. RESULTS: A total of 10,695 Culicidae was collected, belonging to nine genera: Coquillettidia, Culex, Mansonia, Psorophora, Aedes, Aedeomyia, Anopheles, Uranotaenia and Wyeomyia. CONCLUSIONS: The presence of Mansonia (Mansonia) flaveola was recorded in the State of Rondônia for the first time.

Genetic diversity of dengue virus serotypes 1 and 2 in the State of Paraná, Brazil, based on a fragment of the capsid/premembrane junction region

INTRODUCTION: The precise identification of the genetic variants of the dengue virus is important to understand its dispersion and virulence patterns and to identify the strains responsible for epidemic outbreaks. This study investigated the genetic variants of the capsid-premembrane junction region fragment in the dengue virus serotypes 1 and 2 (DENV1-2). METHODS: Samples from 11 municipalities in the State of Paraná, Brazil, were provided by the Central Laboratory of Paraná. They were isolated from the cell culture line C6/36 (Aedes albopictus) and were positive for indirect immunofluorescence. Ribonucleic acid (RNA) extracted from these samples was submitted to the reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and nested PCR. RESULTS: RT-PCR revealed that 4 of the samples were co-infected with both serotypes. The isolated DENV-1 sequences were 95-100% similar to the sequences of other serotype 1 strains deposited in GenBank. Similarly, the isolated DENV-2 sequences were 98-100% similar to other serotype 2 sequences in GenBank. According to our neighbor-joining tree, all strains obtained in this study belonged to genotype V of DENV-1. The DENV-2 strains, by contrast, belonged to the American/Asian genotypes. CONCLUSIONS: The monitoring of circulating strains is an important tool to detect the migration of virus subtypes involved in dengue epidemics.

First report of yellow fever virus in non-human primates in the State of Parana, Brazil

Sylvatic yellow fever is a zoonosis associated mainly with wild animals, especially those in the genus Alouatta, that act as the source of infection. Once infected, these animals pass the disease on to humans by way of an infected mosquito belonging to the genera Aedes, Haemagogus, or Sabethes. The present study is the first report of a case of yellow fever in non-human primates (NHP) in the State of Paraná, Brazil. After the case was diagnosed, several prophylactic measures were adopted to prevent outbreaks of the disease in humans.

Ecological aspects of mosquitoes (Diptera: Culicidae) in the gallery forest of Brasilia National Park, Brazil, with an emphasis on potential vectors of yellow fever

Introduction We analyzed the vertical and monthly distributions of culicid species in the gallery forest of Brasília National Park, with an emphasis on the potential vectors of yellow fever (YF). Methods Between September 2010 and August 2011, mosquitoes were captured on the ground and in the canopy of the forest for five consecutive days per month, from nine to 15 hours. The mosquitoes were examined to verify natural infection with flaviviruses by isolation in Aedes albopictus Skuse, 1864 cells followed by indirect immunofluorescence. Results We identified 2,677 culicids distributed in 29 species. Most of the mosquitoes were captured at ground level (69%) during the rainy season (86%). The most abundant species were Sabethes (Sabethes) albiprivus Theobald, 1903; Limatus durhamii Theobald, 1901; Haemagogus (Conopostegus) leucocelaenus Dyar & Shannon, 1924; Haemagogus (Haemagogus) janthinomys Dyar, 1921; Aedes (Ochlerotatus) scapularis Rondani, 1848; Psorophora (Janthinosoma) ferox Von Humboldt, 1819; and Aedes (Ochlerotatus) serratus Theobald, 1901. Limatus durhamii, Limatus durhamii, Psorophora ferox, Aedes scapularis and Aedes serratus showed significant differences (p<0.05) in their habitat use. Limatus durhamii was found more often in the canopy, unlike the other species. During the rainy season, the most abundant species were Sa. albiprivus, Haemagogus leucocelaenus and Limatus durhamii. During the dry season, the potential YF vectors exhibited a very low frequency and abundance, except Aedes scapularis and Aedes serratus. No flavivirus was detected in the 2,677 examined mosquitoes. Conclusions We recommend continued and systematic entomological monitoring in areas vulnerable to the transmission of YF in the Federal District of Brazil.

Emerging alphaviruses in the Americas: Chikungunya and Mayaro

Chikungunya virus (CHIKV) and Mayaro virus (MAYV) are emergent arthropod-borne viruses that produce outbreaks of acute febrile illness with arthropathy. Despite their different continental origins, CHIKV and MAYV are closely related and are components of the Semliki Forest Complex of the Alphavirus (Togaviridae). MAYV and, more recently, CHIKV, which are both transmitted by Aedes mosquitoes, have resulted in severe public health problems in the Americas, including Brazil. In this review, we present aspects of the pathogenesis, clinical presentation and treatment of febrile illnesses produced by CHIKV and MAYV. We also discuss the epidemiological aspects and effects related to the prophylaxis of infections by both viruses.

Arboviral diseases in the Western Brazilian Amazon: a perspective and analysis from a tertiary health & research center in Manaus, State of Amazonas

The Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), located in Manaus, the capital of the State of Amazonas (Western Brazilian Amazon), is a pioneering institution in this region regarding the syndromic surveillance of acute febrile illness, including arboviral infections. Based on the data from patients at the FMT-HVD, we have detected recurrent outbreaks in Manaus by the four dengue serotypes in the past 15 years, with increasing severity of the disease. This endemicity has culminated in the simultaneous circulation of all four serotypes in 2011, the first time this has been reported in Brazil. Between 1996 and 2009, 42 cases of yellow fever (YF) were registered in the State of Amazonas, and 71.4% (30/42) were fatal. Since 2010, no cases have been reported. Because the introduction of the yellow fever virus into a large city such as Manaus, which is widely infested by Aedes mosquitoes, may pose a real risk of a yellow fever outbreak, efforts to maintain an appropriate immunization policy for the populace are critical. Manaus has also suffered silent outbreaks of Mayaro and Oropouche fevers lately, most of which were misdiagnosed as dengue fever. The tropical conditions of the State of Amazonas favor the existence of other arboviruses capable of producing human disease. Under this real threat, represented by at least 4 arboviruses producing human infections in Manaus and in other neighboring countries, it is important to develop an efficient public health surveillance strategy, including laboratories that are able to make proper diagnoses of arboviruses.