Evaluation of variants in IL6R, TLR3, and DC-SIGN genes associated with dengue in a sampled Colombian population / Evaluación de las variantes en los genes IL6R, TLR3 y DC-SIGN asociadas con dengue en una muestra de población colombiana

Abstract Introduction: Host genetics is recognized as an influential factor for the development of dengue disease. Objective: This study evaluated the association of dengue with the polymorphisms rs8192284 for gene IL6R, rs3775290 for TLR3, and rs7248637 for DC-SIGN. Materials and methods: Of the 292 surveyed subjects, 191 were confirmed for dengue fever and the remaining 101 were included as controls. The genotypes were resolved using polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism (PCR- RFLP). In an attempt to determine the risk (Odds Ratio) of suffering dengue fever, data were analyzed using chi-square for alleles and logistic regression for both genotypes and allelic combinations. Confidence intervals were set to 95% for all tests regardless of the adjustment by either self-identification or ancestry. Results: For Afro-Colombians, the allele rs8192284 C offered protection against dengue [OR=0.425,(0.204-0.887), p=0.020]. The alleles rs7248637 A and rs3775290 A posed, respectively, an increased risk of dengue for Afro-Colombians [OR=2.389, (1.170-4.879), p=0.015] and Mestizos [OR=2.329, (1.283-4.226), p=0.005]. The reproducibility for rs8192284 C/C [OR=2.45, (1.05-5.76), p=0.013] remained after adjustment by Amerindian ancestry [OR=2.52, (1.04-6.09), p=0.013]. The reproducibility for rs3775290 A/A [OR=2.48, (1.09-5.65), p=0.033] remained after adjustment by European [OR=2.34, (1.02-5.35), p=0.048], Amerindian [OR=2.49, (1.09-5.66), p=0.035], and African ancestry [OR=2.37, (1.04-5.41), p=0.046]. Finally, the association of dengue fever with the allelic combination CAG [OR=2.07, (1.06-4.05), p=0.033] remained after adjustment by Amerindian ancestry [OR=2.16, (1.09-4.28), p=0.028]. Conclusions: Polymorphisms rs8192284 for IL6R, rs3775290 for TLR3, and rs7248637 for DC-SIGN were associated with the susceptibility to suffer dengue fever in the sampled Colombian population.

Resumen Introducción. La genética del huésped se reconoce como un factor que influye en el desarrollo del dengue. Objetivo. Este estudio evaluó la asociación del dengue con los polimorfismos rs8192284 del gen IL6R, rs3775290 del TLR3 y rs7248637 del DC-SIGN. Materiales y métodos. De los 292 sujetos encuestados, en 191 se confirmó la presencia de fiebre por dengue y los restantes 101 se incluyeron como controles. Los genotipos se resolvieron mediante reacción en cadena de la polimerasa y polimorfismos en la longitud de los fragmentos de restricción (PCR-RFLP). En un intento por determinar el riesgo de sufrir dengue, los datos se analizaron mediante la prueba de ji al cuadrado para los alelos y la regresión logística para los genotipos y las combinaciones alélicas. Los intervalos de confianza se calcularon a 95 % para todas las pruebas independientemente ajustadas por autoidentificación o componente genético ancestral. Resultados. En los afrocolombianos, el alelo C rs8192284 ofreció protección contra el dengue (OR=0,425; 0,204-0,887, p=0,020). Los alelos A rs7248637 y Ars3775290 plantearon un mayor riesgo de dengue para los afrocolombianos (OR=2,389; 1,170- 4,879; p=0,015) y los mestizos (OR=2,329; 1,283-4,226: p=0,005), respectivamente. La reproducibilidad para rs8192284 C/C (OR=2,45; 1,05-5,76; p=0,013) permaneció después del ajuste por el componente genético ancestral amerindio (OR=2,52; 1,04- 6,09; p=0,013). La reproducibilidad del rs3775290 A/A (OR=2,48; 1,09-5,65; p=0,033) permaneció después del ajuste por el componente europeo (OR=2,34; 1,02-5,35; p=0,048), el amerindio (OR=2,49; 1,09- 5,66; p=0,035), y el africano (OR=2,37; 1,04- 5,41; p=0,046). Por último, la asociación del dengue con la combinación alélica CAG (OR=2,07; 1,06-4,05; p=0,033) permaneció después del ajuste por el componente genético amerindio (OR=2,16; 1,09-4,28;p=0,028). Conclusión. Los polimorfismos rs8192284 en IL6R, rs3775290 en TLR3 y rs7248637 en DC-SIGN, se asociaron con la propensión a sufrir dengue en una muestra de población colombiana.

Cambios genéticos temporales y microgeográficos de Aedes aegypti en Medellín, Colombia / Microgeographic and temporal genetic changes of Aedes aegypti from Medellín, Colombia

Introducción. Las poblaciones de Aedes aegypti pueden experimentar cambios en cuanto a su abundancia y diversidad genética y, con ello, su potencial evolutivo para responder al control vectorial. El conocimiento de los cambios en la variación genética a escala espacio-temporal, permite entender mejor la epidemiología del dengue y contribuye al diseño adecuado y oportuno de estrategias antivectoriales. Objetivo. Evaluar los cambios genéticos, la diversidad y el flujo génico en seis poblaciones microgeográficas de Ae. aegypti en Medellín en diferentes períodos epidemiológicos del dengue. Materiales y métodos. En 255 especímenes provenientes de seis barrios de Medellín, se evaluó la variación en la composición de los haplotipos mtDNA CO1 , así como la diversidad y la diferenciación genética en un período epidémico (2010) y en otro endémico (2012). Resultados. Se detectaron dos grupos de haplotipos muy diferenciados entre sí en ambos períodos, al igual que un haplotipo de alta frecuencia presente en todos los barrios. La mayor diversidad de haplotipos se registró en el 2012, pero la mayor diversidad de nucleótidos se presentó en el 2010. No se observó correlación significativa entre las distancias genéticas y geográficas. Conclusión. La composición genética de Ae. aegypti varía temporalmente sin un patrón predecible. La presencia de un haplotipo de gran frecuencia en ambos períodos podría ser indicio de una variación persistente adaptada al control vectorial. Sin embargo, la circulación simultánea de haplotipos CO1 muy diferenciados y compatibles con múltiples introducciones, sugiere que diversos acervos genéticos serían aptos para la transmisión. Estos resultados son compatibles con la dispersión del mosquito por efecto de actividades antrópicas, lo cual posibilitaría la diseminación rápida del virus durante epidemias en Medellín.

Introduction: Aedes aegypti populations may experience changes in abundance and genetic diversity in addition to changes in their evolutionary capability to respond to vector control. The knowledge on the changes in genetic variation on a spatio-temporal scale improves the epidemiological understanding of dengue and supports the appropriate and timely design of vector control strategies. Objective: To assess the genetic changes, diversity and gene flow in six microgeographical populations of Ae. aegypti in Medellín for different epidemiological periods of dengue. Materials and methods: A total of 255 specimens from six different neighborhoods in Medellín were used to assess variations in the CO1 mtDNA haplotype composition, diversity and genetic differentiation for an epidemic period (2010) and an endemic period (2012). Results: Two groups of highly differentiated haplotypes were present in both periods, and a high-frequency haplotype was assessed for all neighborhoods. The highest haplotype diversity was recorded in 2012, but the maximum nucleotide diversity was recorded in 2010. No significant correlation between genetic and geographic distances was observed. Conclusions: The genetic composition of Ae. aegypti varies over time without a predictable pattern. In addition, the presence of a high-frequency haplotype in both periods could indicate a persistent variation adapted to vector control. However, the simultaneous movement of highly differentiated CO1 haplotypes compatible with multiple introductions suggests that different gene pools would be suitable for transmission. These results are consistent with mosquito dispersion due to human activities, which would enable the rapid spread of the virus during epidemics in Medellin.