Epidemiologia molecular de surto de raiva bovina na região central do Rio Grande do Sul, 2012 / Molecular epidemiology of an outbreak of bovine rabies in central Rio Grande do Sul, Brazil, 2012

A raiva é uma doença infecciosa do sistema nervoso central de mamíferos causada pelo vírus da raiva (RabV), geralmente, transmitido pela mordedura de animais infectados. No Brasil, os morcegos hematófagos Desmodus rotundus são as principais fontes de infecção do RabV para bovinos e equinos. Este artigo descreve uma investigação epidemiológica e molecular de surtos de raiva ocorridos na região central do Rio Grande do Sul, entre maio e agosto de 2012. Nesse período, 45 casos suspeitos de raiva foram relatados em 22 pequenos rebanhos, localizados dentro de um raio de 4,7km, no município de Pinhal Grande. Desses, 32 amostras foram submetidas para diagnóstico da raiva, sendo que o RabV e/ou antígenos virais foram identificados em 27 amostras. Em um segundo momento, 11 amostras foram submetidas à transcrição reversa/reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) para o gene da nucleoproteína (N) do RabV, seguido de sequenciamento nucleotídico e análise filogenética. Sete das 11 amostras apresentaram sequências nucleotídicas idênticas e uma apresentou mutação sinônima, não-codificante, indicando uma provável origem comum dos vírus. Por outro lado, três amostras apresentaram mutações que resultaram em alterações de aminoácidos, sugerindo uma origem diferente do vírus. Esses resultados sugerem que RabV de diferentes origens/linhagens co-circulam na região e foram envolvidos nos surtos descritos. Investigações sobre a circulação de ambos os genótipos em morcegos na região estão em andamento.

Rabies is an infectious disease of the central nervous system of mammals caused by rabies virus (RabV), generally transmitted by the bite of rabid animals. In Brazil, vampire bats Desmodus rotundus are the main reservoirs of RabV for livestock. The present study describes a molecular and epidemiological investigation of outbreaks of bovine rabies occurring in the central region of Rio Grande do Sul state, Brazil, between May and August 2012. In this period, 45 cases suspected of rabies were reported in 22 small herds, located within a 4.7km range, in the county of Pinhal Grande. From these, 32 samples were submitted to rabies diagnosis and RabV and/or viral antigens were identified in 27 samples. Subsequently, 11 brain samples were submitted to reverse transcription/polymerase chain reaction (RT-PCR) for the nucleoprotein gene (N) followed by nucleotide sequencing and phylogenetic analysis. Seven out of 11 samples yielded identical sequences; one presented a synonymous, non-coding mutation, indicating a likely common origin of the virus. However, three other samples presented nucleotide mutations which resulted in amino acid changes, suggesting a different origin of the virus. In summary, these results suggest that RabV strains of different origin/lineages co-circulate in the region and were involved in the outbreaks. Investigations on the circulation of both genotypes in bats in the region are currently underway.

Genetic characterization of rabies virus isolated from bovines and equines between 2007 and 2008, in the States of São Paulo and Minas Gerais / Caracterização genética de vírus da raiva isolado de bovinos e equinos entre 2007 e 2008, nos Estados de São Paulo e Minas Gerais

INTRODUCTION: Rabies is an acute disease of the central nervous system and is responsible for the deaths of thousands of humans, wild animals and livestock, particularly cattle, as well as causing major economic losses. This study describes the genetic characterization of rabies virus variants that circulate in Desmodus rotundus populations and are transmitted to herbivores. METHODS: Fifty rabies virus isolates from bovines and equines in the States of São Paulo and Minas Gerais, Brazil, were genetically characterized and compared with sequences retrieved from GenBank. RESULTS: Two clusters (I and II) with mean nucleotide identities of 99.1 and 97.6 percent were found. The first of these contained nearly all the samples analyzed. Lineages from other Brazilian states grouped in cluster II. CONCLUSIONS: Analysis of the amino acid sequences of the N proteins revealed the existence of genetic markers that may indicate possible variations between geographic regions, although the biologically active regions are conserved within the species over space and time.

INTRODUÇÃO: A raiva é uma doença aguda do sistema nervoso central e é responsável por mortes de milhares de humanos, animais silvestres e animais de criação - especialmente bovinos - além de causar elevadas perdas econômicas. Este trabalho descreve a caracterização genética das variantes do vírus da raiva que circulam em populações de Desmodus rotundus e são transmitidas aos herbívoros. MÉTODOS: Cinquenta isolados de vírus da raiva de bovinos e equinos provenientes dos Estados de São Paulo e Minas Gerais, Brasil, foram caracterizadas geneticamente e comparadas com sequências recuperadas do GenBank. RESULTADOS: Dois clusters, I e II, apresentando identidades médias de nucleotídeos de 99,1 e 97,6 por cento, foram obtidos, sendo o primeiro composto de quase a totalidade das amostras analisadas. Linhagens de outros estados do Brasil "clustered" no II. CONCLUSÕES: A análise das sequências de aminoácidos da proteína N revelou que existem marcadores genéticos que podem determinar uma possível regionalidade embora as regiões biologicamente ativas apresentem-se conservadas dentro das espécies ao longo do tempo e espaço.

Caracterização genética de vírus da raiva isolados de bovinos e eqüínos no período de 1997-2002 em área epidêmica do Estado de São Paulo, Brasil / Genetic characterization of rabies virus isolated from cattle and equine between 1997 and 2001 in an epidemic area in the State of São Paulo, Brazil

A história biogeográfica da raiva pode ser reconstruída utilizando dados moleculares. Este trabalho descreve a caracterização do Vírus da Raiva(RABV) que circula na população do morcego hematófago Desmodus rotundus em uma área epidêmica do Estado de São Paulo e que é transmitido para herbívoros de interesse econômico como, por exemplo, os bovinos e eqüínos. Os genes N e G dos vírus foram seqüenciados e as árvores filogenéticas geradas são topologicamente concordantes. Três agrupamentos filogenéticos (clusters) foram identificados na área epidêmica e foram designados como RD1, RD2 e RD3. Os resultados mostram que a origem dos clusters RD1 e RD2 são diferentes e que a epidemia da área RD3 é o resultado da expansão da área RD2. As seqüências genéticas dos dois genes analisados neste estudo foram comparadas entre si e conseqüências obtidas no GenBank apresentando alta identidade (> 98%), mantidas no tempo e espaço. Os resultados sugerem que as linhagens do RABV que circulam em D. rotundus na costa atlântica da América do Sul são altamente conservadas.

Caracterização genética de vírus da raiva isolados de bovinos e eqüínos no período de 1997-2002 em área epidêmica do Estado de São Paulo, Brasil

A história biogeográfica da raiva pode ser reconstruída utilizando dados moleculares. Este trabalho descreve a caracterização do Vírus da Raiva(RABV) que circula na população do morcego hematófago Desmodus rotundus em uma área epidêmica do Estado de São Paulo e que é transmitido para herbívoros de interesse econômico como, por exemplo, os bovinos e eqüínos. Os genes N e G dos vírus foram seqüenciados e as árvores filogenéticas geradas são topologicamente concordantes. Três agrupamentos filogenéticos (clusters) foram identificados na área epidêmica e foram designados como RD1, RD2 e RD3. Os resultados mostram que a origem dos clusters RD1 e RD2 são diferentes e que a epidemia da área RD3 é o resultado da expansão da área RD2. As seqüências genéticas dos dois genes analisados neste estudo foram comparadas entre si e conseqüências obtidas no GenBank apresentando alta identidade (> 98%), mantidas no tempo e espaço. Os resultados sugerem que as linhagens do RABV que circulam em D. rotundus na costa atlântica da América do Sul são altamente conservadas.

Species determination of Brazilian mammals implicated in the epidemiology of rabies based on the control region of mitochondrial DNA

Identification of animals that are decomposing or have been run over or burnt and cannot be visually identified is a problem in the surveillance and control of infectious diseases. Many of these animals are wild and represent a valuable source of information for epidemiologic research as they may be carriers of an infectious agent. This article discusses the results obtained using a method for identifying mammals genetically by sequencing their mitochondrial DNA control region. Fourteen species were analyzed and identified. These included the main reservoirs and transmitters of rabies virus, namely, canids, chiroptera and primates. The results prove that this method of genetic identification is both efficient and simple and that it can be used in the surveillance of infectious diseases which includes mammals in their epidemiologic cycle, such as rabies.

Short-interfering RNAs as antivirals against rabies

This study aimed to test in vitro a RNA-interference based antiviral approach for rabies with short-interfering RNAs (siRNAs) against rabies virus nucleoprotein mRNA. BHK-21 cells were infected with serial dilutions of PV rabies virus strain and transfected with a pool of three siRNAs. Direct immunofluorescence staining showed a 5-time decrease in virus titer when compared to a non-treated plate, showing a promising new approach to the development of antivirals for rabies treatment.

Diagnosis of human rabies cases by polymerase chain reaction of neck-skin samples

Rapid diagnosis of rabies in suspected human cases influences post-exposure prophylaxis for potential contacts of the patient and ensures appropriate patient management. Apart from the central nervous system (CNS), rabies virus (RABV) is usually present in small sensory nerves adjacent to hair follicles of infected humans. We used an RT-PCR, with primers targeted to the 3' terminal portion of the nucleoprotein gene (N), to test neck-skin samples of nine patients who had rabies in order to validate a diagnostic method that could serve as an additional tool for rabies diagnosis, particularly in antemortem samples. Six of eight postmortem samples were found to be positive for rabies by RT-PCR, and one of two samples collected antemortem was positive with this same technique. Results were confirmed by DNA sequencing; this validates RT-PCR and neck-skin as a suitable technique and type of sample, respectively, for use in the diagnosis of human rabies. RT-PCR applied to neck-skin biopsies could allow early diagnosis and lead to more effective rabies treatment.

Digoxigenin-labeled probe for rabies virus nucleoprotein gene detection

A digoxigenin-labeled probe was produced from the Pasteur virus strain for the detection of the rabies virus N gene. The probe hybridization was performed from amplified N gene obtained by reverse transcription polymerase chain reaction and the results by RT-PCR and hybridization showed 100 percent agreement. The hybridization, when carried out in products amplified by RT-PCR, increases the sensitivity of this technique even more and confers specificity to the diagnosis. The technique described in this work will be useful in rabies diagnosis laboratories, once the cost is compatible with traditional rabies diagnostic techniques.