Principais arbovírus e robovírus brasileiros

Prof. Dr. Eurico Arruda

Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto-USP

Definição epidemiológica, não taxonômica Infectam o intestino posterior de artrópodes e atingem a hemolinfa Replicam-se nas glândulas salivares (4-7 dias) até o artrópode tornar-se transmissor Período de incubação extrínseca O artrópode persiste infectado com transmissão vertical transovariana

ARBOVÍRUS (arthropod borne)

Arbovirus: mantêm-se em ciclos enzoóticos selvagens e epizoóticos com animais de criação (ex: cavalos) e fazem ciclos

epidêmicos urbanos

Principais arbovirus humanos Família Flaviviridae

Ex: Vírus de dengue, febre amarela, Nilo Ocidental, Zika, Rocio, vírus da encefalite de St. Louis

Família Bunyaviridae

Ex: Vírus Oropouche, La Crosse, vírus da encefalite da California

Família Togaviridae

Ex: Vírus Mayaro, Chikungunya, vírus de encefalites equinas venezuelana, do leste, e do oeste;

Família Reoviridae Ex: Vírus do carrapato do Colorado

Família Rhabdoviridae

Gênero Vesiculovirus – Vírus da estomatite vesicular

ARBOVIRUS QUE OCORREM NO BRASIL

210 ESPÉCIES DE ARBOVÍRUS CIRCULAM NO BRASIL

37 CAPAZES DE CAUSAR DOENÇA HUMANA

Principais arbovírus brasileiros

-Febre amarela

-Dengue

-Nilo Ocidental*

-Zika*

-Oropouche

-Mayaro

-Chikungunya*

Flaviviridae

Bunyaviridae

Togaviridae

* Recentemente emergentes no Brasil

Famílias

Família Flaviviridae Febre

Amarela

Encefalite Japonesa

Nilo Ocidental

Dengue

Hepatite C

Vírus GB (A, B e C)

Vírus de diarréia bovina

Vírus da febre suína clássica

3000 anos

Ciclo de flavivirus

Família Flaviviridae: relicação associada à membrana do RE

Brotamento e montagem de DENV na membrana do RE

Febre Amarela

- Primeira doença humana causada por agente filtrável (1900-Walter Reed, USA)

- Protótipo do gênero Flavivirus, família Flaviviridae

- Ocorre na África (sub-Saara) e América do Sul

Febre Amarela

- 2 ciclos: silvestre e urbano

América do Sul: Haemagogus sp e Sabethes sp

África: Aedes sp

África: Virêmicos assintomáticos América do Sul: podem adoecer

Aedes aegypti

Febre Amarela

- Último surto urbano nas Américas: Trinidad/Tobago em 1954

- Muitos surtos urbanos ocorreram na África:

- Senegal 1965 e 1979

- Angola 1971

- Nigéria 1987 (39.000 casos/8.400 óbitos)

Febre Amarela, Pesquisa FAPESP, março 2017

Febre Amarela

Patogênese:

-Apoptose de hepatócitos, degeneração eosinofílica, pouca inflamação (≠ vírus de hepatite), regeneração em sobreviventes

-Apoptose de células glomerulares renais

-Apoptose de cardiomiócitos: falência da bomba e problemas de condução

-Insuf. Hepática + lesão endotelial + CIVD (coag. intravascular disseminada) = hemorragias

Febre Amarela

Características clínicas:

- Período de incubação: 3-6 dias

- Início abrupto de febre, calafrios, cefaléia, que remite na grande maioria dos casos

Febre Amarela FASE I: INFECÇÃO (3-4 dias)

- Febre de até 39ºC, cefaléia, artralgia/mialgia, bradicardia, proteinúria, aumento de TGO e TGP

FASE II: REMISSÃO (2 dias)

- Paciente se recupera, a maioria evolui para a cura, fica sem diagnóstico, e só ~10% chegam à fase tóxica

FASE III: TÓXICA (3-8 dias)

- Febre, bradicardia, desconforto epigástrico, icterícia, insuf. renal, hemorragias, encefalite e falência de múltiplos órgãos

Febre Amarela

Prevenção:

Vacina 17-D, vírus atenuado, produzido em ovo embrionado

- Uso sub-cutâneo

- > 95% de eficácia

Febre Amarela, Pesquisa FAPESP, março 2017

Dengue

- 4 sorotipos: DENV-1 a 4

- Vetores: A. aegypti (principal) e A. albopictus

- 2,5 bilhões de pessoas vivem sob risco de dengue

- 50 milhões de infecções/ano

Distribuição de Aedes aegypti

Distribuição de Aedes aegypti nas américas

Dengue

É a mais frequente arbovirose

Infecção pode ser:

-Assintomática

-Febre do dengue

-Dengue hemorrágica/choque do dengue

Dengue

Células-alvo:

-Células dendríticas e outras células de linhagens mononuclear-fagocitárias: receptor DC-SIGN (“DC-specific ICAM-3-grabbing nonintegrin”)

-Hepatócitos, linfócitos e neurônios: receptor de manose

Dengue

- A imunidade gerada para um sorotipo de DENV é protetora contra o sorotipo homólogo, mas

- Não é protetora contra infecção por sorotipos heterólogos e a presença de anticorpos não-neutralizantes opsonizantes é deletéria

Dengue

Febre dengue:

- Febre, dor de cabeça, mialgia, artralgia, dor retro-orbital, desconforto gastro-intestinal, exantema

Dengue hemorrágica (WHO) (1) Febre

(2) Tendência hemorrágica

(3) Trombocitopenia

(4) Extravasamento capilar

Dengue Hemorrágica (ADE: “Antibody-dependent enhancement”)

Infecção subsequente por outro sorotipo de DENV

+

anticorpos não-neutralizantes

Opsonização e maior entrada de DENV em macrófagos = Aumento de carga viral + “tempestade de citocinas”

Thomas SJ, Science Translational Medicine 7:1-3, 2015

Dengue – Patogênese Clínica

Diagnóstico

- RT-PCR

- Teste imuno-cromatográfico para a proteína NS1

- Sorologia: ELISA para IgM (>5 dias), ou aumento de 4x na IgG

Vacina

Precisa ser tetravalente para ser completamente segura contra dengue

hemorrágica

Vacina da Sanofir-Pasteur: vírus vacinal da febre amarela quimérico

expressando glicoproteínas do envelope de dengue

NS1 pode ser uma boa saída como vacina contra dengue hemorrágica

VIRUS ZIKA

Paciente com Zika virus, RN, Brasil, 2015

Flaviviridae Transmitido por Aedes aegypti Recentemente introduzido no Brasil (2015) Febre, cefaléia, dor ocular, mialgias, e exantema pruriginoso

Dispersão mundial de ZIKV

WEAVER et al, Antiviral Res 2016

Atletas de canoagem–RJ, 2014

-Guillain-Barré -Transmissão transfusional -Detecção em saliva, urina e esperma

ARTIGOS SOBRE VIRUS ZIKA NO PUBMED

EMERGÊNCIA DE ZIKV

WEAVER et al, Antiviral Res 2016

Transmissão autóctone de ZIKV nas Américas

Ginier et al, Travel Medicine and Infectious Diseases 2017

Expansão nos Modos de Transmissão de ZIKV

MICROCEFALIA

CASO DE MICROCEFALIA POR ZIKV Feto abortado na 32a semana

Calcificações cerebrais

Calcificações placentárias

Ventrículos laterais dilatados

Mlakar et al, New Engl J Med 2016

CASO DE MICROCEFALIA POR ZIKV

Calcificações cerebrais

Astrocitose Microgliose cortical

Mlakar et al, New Engl J Med 2016

Mlakar et al, New Engl J Med 2016

CASO DE MICROCEFALIA POR ZIKV

RT-PCR = 6.5 X 107 CÓPIAS DE RNA DE ZIKV/g CÉREBRO

Estudo do Instituto Ageu Magalhães - FIOCRUZ

Cordeiro et al, The Lancet Abril 2016

82% (72) DE 88 GRÁVIDAS COM EXANTEMA NO RIO DE JANEIRO = (+) PARA ZIKV

FOLLOW UP (N=42): 29% TIVERAM ANORMALIDADES FETAIS

TERATOGÊNESE HUMANA POR ZIKV

Cordeiro et al, The Lancet Abril 2016

?

DISSEMINAÇÃO MUNDIAL DE ZIKV

Fig. 1. ZIKV binding and enhancement of infection by DENV- and WNV-immune plasma. Plasma from

seroposit ive DENV- (n = 141), WNV-infected (n = 146), or sero-negative control (n = 15) donors were evaluated

for reactivity to ZIKV E protein by ELISA (A) or enhancement of ZIKV infection of K562 cells (B). Area under

the curve (AUC) calculations based on serially-diluted plasma measurements are shown. (C and D) Scatter

plot showing the relationship between ZIKV binding and enhancement of ZIKV infection for DENV (C) and WNV

(D) immune plasma. Each point represents one donor. Significance was analyzed by nonparametric unpaired

Mann-Whitney U test for (A) and (B) or by non-parametric Spearman’s rank correlat ion for (C) and (D). * *P <

0.01; ** * *P < 0.0001.

First release: 30 March 2017 www.sciencemag.org (Page numbers not final at time of first release) 7

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Bardina et al, Science 2017

Soros de convalescentes de Dengue e

West-Nile

Setembro 2014:1º caso

1 semana mais tarde

Vírus Chikungunya Família: Togaviridae Gênero: Alphavirus Importante alfavírus brasileiro que causa febre com poliartrite

Togavírus

Ciclo replicativo de togavírus

Vírus Chikungunya

Sintomas na febre do Chikungunya

Diferencial entre chikungunya e dengue

Vírus Mayaro

Família: Togaviridae Gênero: Alphavirus Importante alfavírus brasileiro que causa febre, exantema e poliartrite

•Vetor principal: Haemagogus sp, mosquito de copas de florestas úmidas

•Pode ser recuperado de outros insetos hematófagos, inclusive de Aedes aegypti

•Reservatórios principais: primatas não humanos

Vírus Mayaro

Ocorrência de MAYV

1.3% de soro-positividade em equídeos no Pantanal

Neumayr et al, Emerg Infect Dis 18:695, 2012 Pauvolid-Correa et al, Mem Inst Oswaldo Cruz 110:125, 2015

RIBEIRÃO PRETO

P.S.A., masc, 22 anos, febre 39oC (1 sem), fortes dores articulares, com discreta artrite e discreto exantema. Duração: 2 semanas Residente em Ribeirão Preto, SP, tem chácara na zona periurbana onde há reservas de mata ciliar, com abundantes Callithrix Sorologia para dengue e NS1 negativos; RT-PCR em tempo real positiva para MAYV no sangue

* RIO QUENTE

Três casos de MAYV em março de 2015, com febre alta e fortes artralgias, em Rio Quente, GO, março de 2015.

Vírus Oropouche

*

1º isolamento de OROV no Brasil: sangue de uma preguiça Bradypus tridactylus (Pará, 1960)

*

Anderson et al, Am J Trop Med Hyg, 10:574, 1961

1o isolamento de OROV: sangue de paciente com doença febril em Vega do Oropouche (Trinidad-Tobago, 1955)

Pinheiro et al, Am J Tro Med Hyg, 1981

Acrani & Arruda, PLoS Pathogens 2017

Ocorrências de OROV

Mais de meio milhão de casos (surtos publicados)

Um dos arbovírus mais frequentes do Brasil

Vírus Oropouche

Estrutura de Bunyavirus

Taylor et al, Encyclopedia of Life Sciences, 2009

Hantavirus

Ciclo replicativo de Bunyavirus

Lowen et al, J Virol 79:6940-6, 2005 Mir et al, PNAS 105:19294-9, 2008 Panganiban, Cell Cycle 8:1332, 2009

‘Cap-Snatch’ por bunyavirus

Felippe-Bauer et al. Mem Inst Oswaldo Cruz, 98:1051, 2003

Ciclo selvagem

Ciclo urbano

Ciclos do vírus Oropouche

Culicoides paraensis

Ochlerotatus serratus e outros (?)

Febre do Oropouche (quadro clínico)

Incubação: ~ 4-8 dias Febre: súbita, com calafrios, 39º-40ºC Mialgias e artralgias (sem artrite aparente) Cefaléia, dor ocular, intensa fotofobia Exantema (~5% casos) Intensa astenia (às vezes franca letargia)

PINHEIRO et al, Am J Tro Med Hyg, 1981

Aspectos clínicos de infecções por vírus Oropouche (3)

Duração: 5 - 7 dias Recorrência em 60% dos pacientes Relatos de abortos no 1º trimestre

(Pinheiro et al, Am J Trop Med Hyg 1981)

(Borborema et al, Ver Inst Med Trop S Paulo 1982)

PINHEIRO et al, Rev Inst Med Trop São Paulo, 1982

Meningite asséptica: - 5-10% dos casos - Líquor: ~ 50 células/mm3

++ proteínas Vertigem Diplopia Nistagmo

Oropouche (envolvimento neurológico)

7º dia p.i. Antígeno de OROV em neurônios do córtex Forte positividade em núcleos pontinos

Galectina 3 = microglia ativada

Vírus Oropouche em hamster

Rodrigues et al, Virus Res 155:35, 2011

7º dia p.i. Hipocampo Giro dentado

Rodrigues et al, Virus Res 155:35, 2011

Vírus Oropouche em hamster

Bastos et al, J Med Virol 2014

Pacientes com meningite ou meningo-encefalite com líquor claro (Manaus, 2010-2012) 49/165 (27%) vírus no líquor

Oropouche e meningo-encefalite

Porto Seguro, BA

Ribeirão Preto, SP

O.P.A., sexo feminino, 17 anos, com febre de 39oC, astenia, forte cefaléia, dor ocular e fotofobia (4 dias de duração) Recente estada em Porto Seguro Sorologia para dengue e NS1 negativos. RT-PCR positiva para 3 segmentos de OROV Antigenemia positiva (nata leucocitária)

De Souza-Luna & Arruda, J Med Virol, 2017

De Souza-Luna & Arruda, J Med Virol, 2017

Nata leucocitária de paciente com OROV no 4o dia de doença OROV

Rodent-borne virus: Hantavirus

Prof. Dr. Eurico Arruda

Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto-USP

Roedores

- Maior grupo de mamíferos

-fecundidadediversidade

rápida evolução

- Carreiam grande número de

patógenos

- Reservatórios naturais de

“robovirus” (Rodent Borne

Virus)

Manejo do meio ambiente Desmatamento

Trabalho rural

Degradação ambiental

Simplificar ecossistemas diminui a biodiversidade e seleciona roedores de

maior mobilidade, facilitando propagação das suas zoonoses.

Família Bunyaviridae Gêneros:Orthobunyavirus – (ex. Oropouche)

Hantavirus – (ex. Araraquara)

Nairovirus – (ex. Febre hemorrágica do Congo e Criméia)

Phlebovirus – (ex. Rift Valley fever)

Tospovirus – (ex. vira-cabeça do tomateiro)

Vertebrados

Invertebrados

Vegetais

Hantavirus

Em roedores os hantavírus causam infecção crônica assintomática Em seres humanos o vírus causa infecção pulmonar que pode evoluir para S.A.R.A. (síndrome da angústia respiratória do adulto) e é frequentemente letal

Hantavirus

Hantavirus • Do velho mundo: Hantaan, Seoul, Puumala: causam febre

hemorrágica com síndrome renal na Ásia, Europa, Rússia

• Do novo mundo: Sin nombre, Andes, Juquitiba, Castelo dos

Sonhos, Araraquara; causam síndrome cardio-pulmonar nas Américas.

Hantavirus

- Maio de 1993: Na região de ‘Four-Corners’, um surto de síndrome cardio-pulmonar, com pneumonia severa, insuficiência cardíaca, encharcamento pulmonar e elevada letalidade - O hantavírus “sin nombre”, cujo Hospedeiro é o Peromyscus maniculatus (deer mouse), foi detectado por RT-PCR

- Ocoorem entre 400 e 500 casos/ano nos EUA

Estrutura

Hantavirus

Ciclo replicativo

Ciclo replicativo

Os roedores silvestres brasileiros infectados são: Bolomys lasiurus, Akodon sp., e Oligoryzomys sp. Mais de 1000 casos foram registrados no Brasil, em quase todos os estados.

- Integrinas: heterodímeros de uma subunidade (de 17 possíveis) e uma subunidade (de 8 possíveis).

Sobre integrinas:

Integrinas: interagem com matriz extra-celular e com outras células = correta migração de células na embriogênese ou manutenção de homeostase tecidual. Ex: migração de leucócitos via 2 integrinas

V3 e IIb3 integrinas em endotélio e em plaquetas ligam-se a fibrinogênio, fibronectina, fatores de coagulação, etc, promovendo a agregação de plaquetas ativadas e formação de coágulos

Hantavirus

- Infectam endotélios ligando-se a V 3 integrinas do endotélio e de plaquetas, impedindo sua ativação

- Extravasamento de sangue/plasma para o interstício e edema, principalmente no pulmão, fígado e órgãos linfóides, com exsudato inflamatório linfo-monocitário (grande quantidade de linfócitos T CD8+) -Há presença de vírus no músculo cardíaco = Insuficiência Cardíaca

Pulmões edematosos, com peso duplicado, que afundam na água, com efusão pleural, edema intra-

alveolar e inflamação intersticial.

Fígado com edema, infiltrado inflamatório portal e focos de necrose hepática.

Hantavirose pulmonar

- Incubação longa: 5 a 33 dias (média= 15 dias)

- Fase febril: febre, mialgia, cefaléia, lombalgia, tosse

- Fase cardiopulmonar: início súbito, necessita de suporte ventilatório nas primeiras 24 horas. Inundação do pulmão por plasma e sangue com rápida insuficiência respiratória: dispnéia, hipóxia, hipotensão grave, depressão miocárdica, baixo débito cardíaco, óbito em algumas horas em 50% dos casos.

- 50% dos pacientes passa 10-15 dias sob ventilação assistida e se recupera

Diagnóstico

- Sorologia: IgM ou elevação de IgG (4x)

- RT-PCR - Isolamento de vírus em células Vero: restrito a laboratórios de pesquisa (BSL-3).

Tratamento

- Terapia intensiva = ventilação assistida

- Cautela na administração excessiva de fluidos = acelera o edema pulmonar + controle de pressão capilar pulmonar

- Aminas vasoativas – Dobutamina ou dopamina

- ECMO (Extra-Corporeal Membrane Oxygenation) -Ribavirina – pode ser útil se usada antes do quarto dia

Prevenção

- Evitar contato com roedores e seus dejetos

- Hipoclorito de sódio e detergentes por 60 minutos antes de varrer áreas infestadas de roedores

- Uso de filtro respiratório HEPA

- Armazenagem de grãos em silos apropriados e containers plásticos herméticamente fechados