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Type: Tese
Title: Ecoepidemiologia do Vaccinia virus: conectando patógeno, hospedeiros e o ambiente
Authors: Galileu Barbosa Costa
First Advisor: Giliane de Souza Trindade
First Referee: Flávio Guimarães da Fonseca
Second Referee: Danielle da Glória de Souza
Third Referee: Jane Megid
metadata.dc.contributor.referee4: Cíntia Lopes de Brito Magalhães
Abstract: A maioria das doenças infecciosas emergentes (DIE) são causadas por patógenos zoonóticos. É sugerido que o aumento na ocorrência das DIE se dê por uma falta de vigilância para prevenir e controlar a disseminação de novos patógenos, o que gera um impacto significativo para a saúde pública, e de um modo geral, para as economias locais e globais. O Vaccinia virus (VACV) é o agente causador da Vaccinia Bovina (VB), uma zoonose ocupacional que afeta a economia leiteira do Brasil desde o final da década de 90. Entretanto, aspectos sobre a circulação do VACV para diferentes ambientes, populações de mamíferos susceptíveis e com potencial de distribuição e disseminação para outros hospedeiros, além dos riscos para a saúde pública, permanecem pouco explorados. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição do VACV em diferentes ambientes, fatores de risco/exposição associados, bem como o potencial de disseminação para populações susceptíveis e os riscos para a saúde pública. Foram avaliadas diferentes coleções de mamíferos amostrados em ambientes diversos, dentre os quais: 1) roedores silvestres e marsupiais capturados numa região extremamente preservada da Floresta Amazônica; 2) felinos domésticos de grandes centros urbanos no Brasil; e 3) canídeos domésticos de uma área urbana em Belo Horizonte e quatis (Nasua nasua) provenientes do Parque Municipal das Mangabeiras, uma importante área natural fronteiriça ao ambiente urbano localizada na zona sul da mesma cidade. Para a detecção de anticorpos neutralizantes anti-Orthopoxvirus (OPV), foi realizado o ensaio de neutralização por redução de placa em amostras de soro. Alternativamente, um ensaio de ELISA (Enzime-linked immunosorbent assay) foi realizado para a detecção de anticorpos IgG em amostras de soro de roedores silvestres e marsupiais. Além disso, o DNA viral foi detectado através de técnicas de PCR em tempo real e PCR convencional em amostras de soro e swab retal, tendo como alvos os genes C11R, A56R e A26L, sendo os resultados confirmados por sequenciamento. Após as análises sorológicas e moleculares, não foram observadas amostras de roedores, marsupiais ou morcegos positivas para VACV ou OPV, destacando a ausência de circulação deste importante vírus emergente numa região altamente preservada da Floresta Amazônica entre 2005–2015. Entretanto, os resultados demonstraram a detecção do VACV em quatis de área ambiente silvestre limítrofe ao ambiente urbano, destacando uma soroprevalência de 14.4% de anticorpos neutralizantes anti-OPV. Além disso, também foi observada uma soroprevalência de 19.1% em cães domésticos e 5.8% em felinos domésticos. Adicionalmente, foi confirmada a presença de DNA viral em 4 amostras de quatis, 5 amostras de cães e 6 amostras de felinos domésticos, demonstrando a circulação de duas populações distintas de VACV (amostras do grupo virulento e não virulento). Os resultados que apontam a ausência da circulação do VACV na região Amazônica refletem a possibilidade de efeito diluidor, fruto de um ambiente natural altamente preservado, além da grande diversidade de espécies amostradas. Outro fato curioso a ser destacado é a ausência ou número reduzido de rebanhos bovinos no ambiente estudado quando comparado ao Brasil e outros países da América do Sul. Certamente, a maioria dos estudos sobre VACV no Brasil é focada em surtos envolvendo bovinos e humanos, e especula-se que esses animais atuem como excelentes hospedeiros amplificadores, visto que os bovinos são os principais hospedeiros impactados pela VB devido à natureza da infecção. Por outro lado, os resultados aqui apresentados sugerem a circulação do VACV em ambientes silvestres e urbanos do Brasil, correlacionados aos riscos para a saúde humana e consequentemente um impacto na saúde pública. Nossos dados sugerem que estratégias preventivas devem ser incluídas para melhoria da vigilância em regiões de alta probabilidade para o surgimento de DIE, melhoria na detecção de patógenos para um melhor entendimento dos seus reservatórios, bem como a avaliação de alguns fatores de exposição que favorecem o surgimento de patógenos emergentes. Uma melhor compreensão da dinâmica entre patógenos, ambiente e hospedeiros é de grande validade e auxilia na diminuição do impacto para a saúde pública.
Abstract: The majority of emerging infectious diseases (EID) are caused by zoonotic pathogens. It is suggested that the increasing occurrence of EIDs is due to the lack of surveillance to prevent and control the spread of new pathogens, which has a significant impact on public health and, overall, on local and global economies. Vaccinia virus (VACV) is the causative agent of Bovine Vaccinia (BV), an occupational zoonosis that affects the dairy economy in Brazil since the late of 90s. However, aspects regarding VACV circulation in different environments, susceptibility of mammalian populations, and potentially distribution and dissemination to other hosts, in addition to the risks for public health, remain poorly explored. Thus, the goal of this study was to evaluate the distribution of VACV in different environments, associated risk/exposure factors, as well as the potential for dissemination to susceptible populations and the risks for public health. We evaluated different collections of mammals sampled in several environments, among them: 1) wild rodents and marsupials captured in an extremely preserved region of Amazon Forest; 2) domestic cats of large urban centers in Brazil; and 3) domestic dogs from an urban area in Belo Horizonte City and coatis (Nasua nasua) from Mangabeiras Municipal Park, an important natural area bordering the urban environment located in the South of Belo Horizonte City. To detect anti-Orthopoxvirus (OPV) neutralizing antibodies, a plaque reduction neutralization assay was performed on serum samples. Alternatively, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was performed to detect IgG antibodies in serum samples from wild rodents and marsupial. In addition, VACV DNA was detected by real-time and conventional PCR in serum and annal swab samples, targeting C11R, A56R and A26L genes. Molecular results were confirmed by sequencing. After serological and molecular analyzes, no rodent, marsupial or bats samples tested positive for VACV or OPV, highlighting the absence of VACV circulation in a highly preserved region of Amazon Forest between 2005-2015. However, our results demonstrated the detection of VACV in coatis from wild environments bordering an urban area, with a seroprevalence of 14.4% of anti-OPV neutralizing antibodies. In addition, a seroprevalence of 19.1% was also observed in domestic dogs and 5.8% in domestic cats. Viral DNA was detected in 4 coatis, 5 domestic dogs and 6 domestic cats, demonstrating the circulation of two distinct VACV populations (virulent and non-virulent strains). The results indicate the absence of VACV circulation in the Amazon region, highlighting the possibility of a dilution effect, probably due to the highly preserved natural environment studied, although a great diversity of species were sampled. Another curious fact to be highlighted is the absence or reduced number of cattle herds in the studied environment when compared to Brazil and other South American countries. Certainly, most studies regarding VACV in Brazil were focused on outbreaks involving bovines and humans, and it is speculated that these animals could act as an excellent amplifying hosts, since the cattle are the main impacted hosts during BV due to the nature of infection. On the other hand, the results presented here suggest the circulation of VACV in wild and urban environments in Brazil, correlating with the risks for human health and consequently impact on public health. Our data also suggests that preventive strategies should be included to improve the surveillance in regions of high probability for the occurrence of EID such as VACV. Furthermore, the improvement of pathogens detection to the better understanding of their reservoirs, as well as the evaluation of some exposure factors that could favor emerging pathogens should be also considered. A further investigation of the dynamics between pathogens, environment, and hosts will be of great validity and could help reduce the impact on public health.
Subject: Microbiologia
Doenças transmissíveis emergentes
Orthopoxvirus
Vírus Vaccinia
Epidemiologia
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Microbiologia
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/35566
Issue Date: 1-Mar-2018
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