Oropouche Virus Infection And Pathogenesis Is Restricted By Mavs, Irf-3, Irf-7, And Type I Ifn Signaling Pathways In Non-myeloid Cells.

Oropouche virus (OROV) is a member of the Orthobunyavirus genus in the Bunyaviridae family and a prominent cause of insect-transmitted viral disease in Central and South America. Despite its clinical relevance, little is known about OROV pathogenesis. To define the host defense pathways that control OROV infection and disease, we evaluated OROV pathogenesis and immune responses in primary cells and mice that were deficient in the RIG-I-like receptor signaling pathway (MDA5, RIG-I, or MAVS), downstream regulatory transcription factors (IRF-3 or IRF-7), IFN-β, or the receptor for type I IFN signaling (IFNAR). OROV replicated to higher levels in primary fibroblasts and dendritic cells lacking MAVS signaling, the transcription factors IRF-3 and IRF-7, or IFNAR. In mice, deletion of IFNAR, MAVS, or IRF-3 and IRF-7 resulted in uncontrolled OROV replication, hypercytokinemia, extensive liver damage, and death whereas wild-type (WT) congenic animals failed to develop disease. Unexpectedly, mice with a selective deletion of IFNAR on myeloid cells (CD11c Cre(+) Ifnar(f/f) or LysM Cre(+) Ifnar(f/f)) did not sustain enhanced disease with OROV or La Crosse virus, a closely related encephalitic orthobunyavirus. In bone marrow chimera studies, recipient irradiated Ifnar(-/-) mice reconstituted with WT hematopoietic cells sustained high levels of OROV replication and liver damage, whereas WT mice reconstituted with Ifnar(-/-) bone marrow were resistant to disease. Collectively, these results establish a dominant protective role for MAVS, IRF-3 and IRF-7, and IFNAR in restricting OROV virus infection and tissue injury, and suggest that IFN signaling in non-myeloid cells contributes to the host defense against orthobunyaviruses. Oropouche virus (OROV) is an emerging arthropod-transmitted orthobunyavirus that causes episodic outbreaks of a debilitating febrile illness in humans in countries of South and Central America. The continued expansion of the range and number of its arthropod vectors increases the likelihood that OROV will spread into new regions. At present, the pathogenesis of OROV in humans or other vertebrate animals remains poorly understood. To define cellular mechanisms of control of OROV infection, we performed infection studies in a series of primary cells and mice that were deficient in key innate immune genes involved in pathogen recognition and control. Our results establish that a MAVS-dependent type I IFN signaling pathway has a dominant role in restricting OROV infection and pathogenesis in vivo.

Apoptosis induced by Oropouche virus infection in HeLa cells is dependent on virus protein expression

Oropouche (OROV) is a single-stranded RNA arbovirus of the family Bunyaviridae, genus Orthobunyavirus, which has caused over half a million cases of febrile illness in Brazil in the past 30 years. OROV fever has been registered almost exclusively in the Amazon region, but global warming, deforestation and redistribution of vectors and animal reservoirs increases the risk of Oropouche virus emergence in other areas. OROV causes a cytolytical infection in cultured cells with characteristic cytopathic effect 48 h post-infection. We have studied the mechanisms of apoptosis induced by OROV in HeLa cells and found that OROV causes DNA fragmentation detectable by gel electrophoresis and by flow cytometric analysis of the Sub-G1 population at 36 h post-infection. Mitochondrial release of cytochrome C and activation of caspases 9 and 3 were also detected by western blot analysis. Lack of apoptosis induced by UV-inactivated OROV reveals that virus-receptor binding is not sufficient to induce cell death. Results obtained in cells treated with chloroquine and cycloheximide indicated that viral uncoating and replication are required for apoptosis induction by OROV. Furthermore, treatment of the cells with pan-caspase inhibitor prevented OROV-induced apoptosis without affecting virus progeny production. The results show that OROV infection in vitro causes apoptosis by an intracellular pathway involving mitochondria, and activated by a mechanism dependent on viral replication and protein synthesis. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Oropouche virus entry into HeLa cells involves clathrin and requires endosomal acidification

Oropouche virus (ORO), family Bunyaviridae, is the second most frequent cause of arboviral febrile illness in Brazil. Studies were conducted to understand ORO entry in HeLa cells. Chlorpromazine inhibited early steps of ORO replication cycle, consistent with entry/uncoating. The data indicate that ORO enters HeLa cells by clathrin-coated vesicles, by a mechanism susceptible to endosomal acidification inhibitors. Transmission electron microscopy and immunofluorescence indicated that ORO associates with clathrin-coated pits and can be found in association with late endosomes in a time shorter than 1 h. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Oropouche virus experimental infection in the golden hamster (Mesocrisetus auratus)

Oropouche virus (OROV), of the family Bunyaviridae, is the second most frequent arbovirus causing febrile disease in Brazil. In spite of this, little is known about pathogenesis of OROV infection. This report describes an experimental model of OROV in golden hamster (Mesocricetus auratus). Following subcutaneous inoculation of OROV, over 50% of the animals developed disease characterized by lethargy, ruffled fur, shivering, paralysis, and approximately one third died. Animals were sacrificed on days 1, 3, 5, 8 and 11 post-inoculation to collect tissue samples from brain, heart, liver, lung, spleen, muscle and blood for virus titration, histology and OROV immunohistochemistry. OROV was detected in high titers in blood, liver and brain, but not in the other organs. Histopathology revealed meningoencephalitis and hepatitis, with abundant OROV antigen detected in liver and brain. Diffuse galectin-3 immunostaining in brain and liver supports microglial and Kupfer cells activation. This is the first description of an experimental model for OROV infection and should be helpful to study pathogenesis and possibly to test antiviral interventions such as drugs and vaccine candidates. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Primeiro registro de epidemias causadas pelo vírus Oropouche nos Estados do Maranhão e Goiás, Brasil

Os autores descrevem a ocorrência de epidemias causadas pelo vírus Oropouche (ORO) nos Estados do Maranhão (MA) e Goiás (GO) em 1988. 36 amostras de vírus foram obtidas a partir da inoculação do sangue de 120 pacientes em camundongos recém nascidos. A doença foi caracterizada por febre, cefaléia, dores musculares, articulares, fotofobia, dor retro ocular, náuseas e tontura. 128 das 197 pessoas examinadas em Porto Franco, MA, tinham anticorpos inibidores da hemaglutinação (IH) para o agente e, em 106 foram detectados anticorpos IgM por MAC ELISA. Todos os grupos etários foram infectados, embora a incidência tenha sido mais elevada entre aqueles com 10 a 19 anos de idade. Quanto ao sexo, a infecção ocorreu igualmente em ambos os sexos. Recorrência dos sintomas foi observada em 56% dos casos positivos estudados. A inoculação em camundongos Swiss recém nascidos de 3.624 Culicoides paraensis (Ceratopogonidae) e 1.970 Culex (Culex) quinquefasciatus (Culicidae), coletados em Porto Franco-MA, resultou em um único isolamento do vírus ORO a partir dos Culicoides. Essa é a primeira descrição de casos confirmados de infecção pelo vírus Oropouche nos Estados do Maranhão e Goiás, Brasil.

Epidemia de febre do Oropouche em Serra Pelada, município de Curionópolis, Pará, 1994

No final de novembro de 1994, o Instituto Evandro Chagas (IEC), Belém, Pará, foi notificado de um surto de doença febril na população do garimpo de Serra Pelada, município de Curionôpolis (5°35'S; 49°30'W), no Estado do Pará. Vinte amostras de soro de pessoas, com hemoscopia negativa para tnalária, foram recebidas para esclarecimento diagnóstico. Estudos laboratoriais comprovaram que os casos eram devido ao vírus Oropouche (grupo Simbu. gênero Bunyavirus, família Bunyaviridae). Esses achados, induziram d ida de um grupo de técnicos para realização de investigações ecoepidemíológicas entre 8 e 22 de dezembro. Foram coletadas 296 amostras de sangue, de 73 grupos familiares, sendo 54 para pequisa de vírus (casos febris) e 242para sorologia, bem como, procedeu-se a coleta de artrópodes hematófagos. As amostras para pesquisa de vírus foram inoculadas em camundongos recém-nascidos e os soros testados por inibição da hemaglutinação (1H) e MAC ELISA. Foram isoladas dez amostras do vírus Oropouche e obtidas seis soroconversões. Ademais, 245 (82,8%) amostras foram positivas por sorologia e 71 (97,3%) grupos familiares apresentaram pelo menos um membro positivo. Considerando a elevada positividade de anticoipos IH e IgM específica para Oropouche na população de Serra Pelada, concluímos que a epidemia foi extensa e apresentou taxa de ataque em torno de 83%, que correspondeu a infecção de cerca de 5.000 pessoas.

Detection of Oropouche virus segment S in patients and inCulex quinquefasciatus in the state of Mato Grosso, Brazil

This study aimed to investigate the circulation of Orthobunyavirus species in the state of Mato Grosso (MT) Brazil. During a dengue outbreak in 2011/2012, 529 serum samples were collected from patients with acute febrile illness with symptoms for up to five days and 387 pools of female Culex quinquefasciatuscaptured in 2013 were subjected to nested-reverse transcription-polymerase chain reaction for segment S of the Simbu serogroup followed by nucleotide sequencing and virus isolation in Vero cells. Patients (5/529; 0.9%) from Cuiabá (n = 3), Várzea Grande (n = 1) and Nova Mutum (n = 1) municipalities were positive for the S segment of Oropouche virus (OROV). Additionally, eight/387 Cx. quinquefasciatuspools were positive for the segment, with a minimum infection rate of 2.3. Phylogenetic analysis indicated that all the samples belong to the subgenotype Ia, presenting high homology with OROV strains obtained from humans and animals in the Brazilian Amazon. The present paper reports the first detection of an Orthobunyavirus, possibly OROV, in patients and in Cx. quinquefasciatus mosquitoes in MT. This finding reinforces the notion that arboviruses frequently reported in the Amazon Region circulate sporadically in MT during dengue outbreaks.

Caracterização da resposta imune citocínica na infecção humana pelo vírus oropouche e sua relação com o padrão de soroconversão e a presença de sintomas

A tese aqui apresentada trata-se do primeiro estudo em nível mundial que pesquisa e caracteriza a resposta imune citocínica em infecções humanas pelo Orthobunyavirus Oropuche. Como metodologia para o alcance dos objetivos aqui apresentados foi utilizado um total de 320 amostras de soros humanos, onde 60 destas foram provenientes de Banco de Sangue (Controle negativo) e 260 foram obtidas mediante dois surtos do Vírus Oropouche nos Estados do Pará e Amapá (Brasil), sendo estas últimas divididas em oito subgrupos para obtenção dos dados com exatidão. Nas amostras coletadas foram realizadas análises dos dados clínicos/sintomatologia através dos prontuários, dados sorológicos através da titulação de anticorpos por Inibição da Hemaglutinação (IgM/IgG) e detecção do nível de citocinas plasmáticas por citometria de fluxo a qual permitiu a descrição técnica da dosagem de citocinas possibilitando ainda a análise de frequência de baixos e altos produtores de citocina. Os dados obtidos permitiram observar as variáveis e o comportamento das assinaturas de citocinas expressas pelos pacientes mediante a confirmação sorológica do vírus, bem como o comportamento destes analitos séricos quando da presença de sintomas específicos como febre, calafrios, cefaléia e tontura, permitindo assim que se chegasse à conclusão que a) existe um padrão na síntese de citocinas pró-inflamatórias e reguladoras; b) observa-se um balanço no perfil da resposta imune entre citocinas pró-inflamatórias (Th1) e moduladoras (Th17); c) a infecção pelo Vírus Oropouche altera a produção das citocinas nos indivíduos; d) os resultados mostram também que ao comparar os indivíduos Não respondedores com os Respondedores precoces, houve aumento da IL-1β e diminuição da IL-12; Não respondedores com Respondedores tardios, houve diminuição da IL-8, e aumento da IFN-α, IL-23 e IL-17; Não respondedores comparados com Respondedores precoces ocorreram o aumento de IL-4 e IFN-; Já quando comparado Respondedores precoces e respondedores tardios houve diminuição de IFN-α e IL-6; Respondedores precoces de forma geral apresentaram diminuição da IL-10 e Respondedores tardios apresentaram aumento da IL-5; e) Os resultados mostram ainda a expressão de IL-5 em pacientes que manifestaram os sintomas específicos para a infecção pelo Oropouche (febre, calafrios, cefaléia e tontura), sugerindo este sinal estar associado diretamente à patogênese do vírus; f) há a necessidade da complementação desta pesquisa com mais estudos como àqueles relacionados com a expressão de quimiocinas.

Epidemiologia molecular do Vírus Oropouche (Bunyaviridae: Orthobunyavirus) na Amazônia brasileira

O Virus Oropouche (VORO; Bunyaviridae, Orthobunyavirus) é um dos mais importantes arbovírus que infecta humanos na Amazônia brasileira, e é causador da febre do Oropouche. Entre 1961 e 2009, um grande número de epidemias foi registrado em diferentes centros urbanos dos Estados Brasileiros do Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Pará, Rondônia e Tocantins, e também no Panamá, Peru e Trinidad & Tobago. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um estudo retrospectivo dos aspectos epidemiológicos e moleculares do VORO enfatizando sua distribuição, a dinâmica das epidemias ocorridas no período, bem como a dispersão de diferentes genótipos na América Latina e no Brasil como contribuição à epidemiologia molecular do VORO. Para tanto 66 isolamentos do VORO pertencentes ao acervo do Instituto Evandro Chagas foram propagados em camundongos e em cultura de células VERO, seguida da extração do RNA viral e obtenção do cDNA por RTPCR; os amplicons foram purificados e submetidos ao sequenciamento nucleotídico para análises moleculares e evolução, incluindo o rearranjo genético, estudo de relógio molecular e análise de dispersão viral. Foi demonstrada a presença de quatro linhagens distintas do VORO na Amazônia brasileira (genótipos I, II, III e IV), sendo os genótipos I e II, respectivamente os mais frequentemente encontrados em áreas da Amazônia ocidental e oriental. Esses e o genótipo III estão constantemente evoluindo, mediante o mecanismo “boom and boost” que resulta na emergência seguida de substituição das sublinhagens (subgenótipos) circulantes por outras mais recentes. O genótipo III do VORO, previamente encontrado somente no Panamá, foi descrito na Amazônia e Sudeste do Brasil. Os dados obtidos pela análise filogenética comparativa das topologias para os segmentos PRNA e MRNA sugerem que o VORO utiliza o rearranjo genético como mecanismo de geração de biodiversidade viral, sendo o genótipo I o mais estável e o II o mais instável e, portanto, mais sensível às pressões evolutivas; foi reconhecido um novo genótipo do VORO neste estudo em amostras isoladas em Manaus no ano de 1980, que foi denominado de genótipo IV. O estudo do relógio molecular mostrou que a emergência do VORO se deu no Estado do Pará provavelmente há 223 anos e daí ao longo dos anos se dispersou pela PanAmazônia bem como para o Caribe, sendo que o genótipo I foi o que originou os demais genótipos do VORO.

Experimental infection of suckling mice by subcutaneous inoculation with Oropouche virus

Oropouche virus, of the family Bunyaviridae, genus Orthobunyavirus, serogroup Simbu, is an important causative agent of arboviral febrile illness in Brazil. An estimated 500,000 cases of Oropouche fever have occurred in Brazil in the last 30 years, with recorded cases also in Panama, Peru, Suriname and Trinidad. We have developed an experimental model of Oropouche virus infection in neonatal BALB/c mouse by subcutaneous inoculation. The vast majority of infected animals developed disease on the 5th day post infection, characterized mainly by lethargy and paralysis, progressing to death within 10 days. Viral replication was documented in brain cells by in situ hybridization, immunohistochemistry and virus titration. Multi-step immunohistochemistry indicated neurons as the main target cells of OROV infection. Histopathology revealed glial reaction and astrocyte activation in the brain and spinal cord, with neuronal apoptosis. Spleen hyperplasia and mild meningitis were also found, without viable virus detected in liver and spleen. This is the first report of an experimental mouse model of OROV infection, with severe involvement of the central nervous system, and should become useful in pathogenesis studies, as well as in preclinical testing of therapeutic interventions for this emerging pathogen. (c) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Short Report: Identification of Oropouche Orthobunyavirus in the Cerebrospinal Fluid of Three Patients in the Amazonas, Brazil

Oropouche fever is the second most frequent arboviral infection in Brazil, surpassed only by dengue. Oropouche virus (OROV) causes large and explosive outbreaks of acute febrile illness in cities and villages in the Amazon and Central-Plateau regions. Cerebrospinal fluid (CSF) samples from 110 meningoencephalitis patients were analyzed. The RNA extracted from fluid was submitted to reverse transcription-polymerase chain reaction and sequencing to identify OROV. Three CSF samples showed the presence of OROV causing infection in the central nervous system (CNS). These patients are adults. Two of the patients had other diseases affecting CNS and immune systems: neurocysticercosis and acquired immunodeficiency syndrome, respectively. Nucleotide sequence analysis showed that the OROV from the CSF of these patients belonged to genotype I. We show here that severe Oropouche disease is occurring during outbreaks of this virus in Brazil

Novos registros e potencial epidemiológico de algumas espécies de mosquitos (Diptera, Culicidae), no Estado do Rio Grande do Sul

INTRODUÇÃO: A vigilância entomológica tem se mostrado uma importante estratégia de monitoramento da fauna de culicídeos com vistas a predizer o risco de exposição a espécies vetoras de patógenos. Esse trabalho apresenta uma lista de mosquitos identificados pela primeira vez no Rio Grande do Sul e discute o potencial epidemiológico de algumas espécies ocorrentes no Município de Maquiné com registros em outras regiões do Estado. MÉTODOS: Os mosquitos foram coletados com aspirador de Nasci e armadilhas CDC, entre dezembro de 2006 e dezembro de 2008, em área silvestre, rural e urbana do Município de Maquiné. RESULTADOS: Foram verificadas 55 espécies, das quais 22 são registradas pela primeira vez no estado e 10 são potencialmente vetoras do vírus Saint Louis, Oropouche, Aura, Trocara, Ilhéus, Rocio, Una, West Nile e encefalite equina do leste. CONCLUSÕES: Esses dados demonstram a importância da Vigilância Entomológica como ferramenta de informação e ação para a Vigilância em Saúde.

Doenças exantemáticas e primeira epidemia de dengue ocorrida em Manaus, Amazonas, no período de 1998-1999

Em 1998, a Fundação de Medicina Tropical/Instituto de Medicina Tropical do Amazonas implementou o sistema de vigilância para síndromes febris agudas indiferenciadas, com o propósito de manter vigilância ativa e passiva na Amazônia Ocidental, Brasil, permitindo identificar e diagnosticar os agentes etiológicos causadores de febres agudas. O diagnóstico foi realizado através de estudos sorológicos para a detecção de anticorpos IgM, utilizando-se técnicas de ELISA (Enzyme-linked-immunosorbent assay) e kits ELISA comerciais. Foram analisadas 8.557 amostras de soros de pacientes com suspeita clínica de dengue, 40% dos soros foram ELISA positivos para o vírus da dengue e 26% dos soros foram ELISA positivos para outras doenças exantemáticas virais como rubéola, sarampo, parvovírus, oropouche e mayaro.

Emergent arboviruses in Brazil

Brazil is a large tropical country (8,514,215km²) with 185,360,000 inhabitants. More than one third of its territory is covered by tropical forests or other natural ecosystems. These provide ideal conditions for the existence of many arboviruses, which are maintained in a large variety of zoonotic cycles. The risk that new arboviruses might emerge in Brazil is related to the existence of large, densely populated cities that are infested by mosquitoes such as Culex and the highly anthropophilic Aedes aegypti. Infected humans or animals may come into these cities from ecological-epidemiological settings where arbovirus zoonoses occur. This study analyzes the risk of emergence of the alphaviruses Mayaro, Venezuelan equine encephalitis, Eastern equine encephalitis and Chikungunya; the flaviviruses yellow fever, Rocio, Saint Louis encephalitis and West Nile; and the orthobunyavirus Oropouche.