Historical geographic overlap of human rickettsiosis with animal reservoirs in Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil / Sobreposição geográfica histórica da riquetsiose humana com reservatórios animais em Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil

Background and objectives: we investigated the existence of a historical geographic overlap between the location of spotted fever group rickettsiosis human cases, a disease caused by the gram-negative bacterium Rickettsia sp., and that of mammalian reservoirs, specifically domestic horses and capybaras, in the urban perimeter of the city of Juiz de Fora, Minas Gerais, Brazil. Methods: cases of human rickettsiosis that occurred during a period of 17 years (2003-2020) were geolocated and the distribution of cases in time and geographic space was assessed using 1st and 2nd order geospatial association indicators. We also analyzed the overlap between the locations of human rickettsiosis cases and the area of occurrence of domestic horses and capybaras. Results: men were diagnosed more often than women, but a large proportion of affected women died. The results indicate an aggregation of human rickettsiosis cases in time (cases tend to occur close to each other at each epidemic event) and in geographic space (cases are concentrated in a specific geographic region of the urban perimeter). Human cases seem to be more associated with city regions with: i) higher local frequency of domestic horses and not capybaras; ii) lower rates of family development. Conclusion: it is suggested that, in the local epidemiological scenario, domestic horses appear to be the main sources of the rickettsia infecting humans, not capybaras.(AU)

Justificativa e objetivos: foi investigada a existência de uma sobreposição geográfica histórica entre a localização dos casos de riquetsiose humana do grupo da febre maculosa, um grupo de doenças causadas pela bactéria Gram-negativa Rickettsia sp., e dos reservatórios mamíferos, especificamente cavalos domésticos e capivaras, no perímetro urbano do município de Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil. Métodos: foram geolocalizados os casos de riquetsiose humana ocorridos durante um período de 17 anos (2003-2020), sendo avaliada a distribuição dos casos no tempo e espaço geográfico através de indicadores de associação geoespacial de 1a e 2a ordem. Também analisamos a superposição dos locais dos casos de riquetsiose humana com a área de ocorrência de cavalos domésticos e capivaras. Resultados: homens foram diagnosticados mais frequentemente que as mulheres, mas grande proporção das mulheres acometidas faleceu. Os resultados indicam uma agregação dos casos de riquetsiose humana no tempo (os casos tendem a ocorrer próximos entre si a cada evento epidêmico) e no espaço geográfico (os casos se concentram em uma região geográfica específica do perímetro urbano). Os casos humanos aparentam ser mais associados às regiões da cidade com: i) maior frequência local de cavalos domésticos e não das capivaras; ii) menores índices de desenvolvimento familiar. Conclusão: sugere-se que, no cenário epidemiológico local, são os cavalos domésticos que aparentam ser as principais fontes da riquétsia infectando os humanos, não as capivaras.(AU)

Justificación y objetivos: investigamos la existencia de una superposición geográfica histórica entre la localización de casos de rickettsiosis exantemáticas humana, enfermedad causada por la bacteria gramnegativa Rickettsia sp., y la de mamíferos reservorios, específicamente caballos domésticos y capibaras, en el perímetro urbano de la ciudad de Juiz de Fora, Minas Gerais, Brasil. Métodos: se geolocalizaron los casos de rickettsiosis humana ocurridos durante un período de 17 años (2003-2020), y se evaluó la distribución de casos en el tiempo y espacio geográfico utilizando indicadores de asociación geoespacial de 1er y 2do orden. También analizamos la superposición entre las ubicaciones de los casos de rickettsiosis humana y el área de ocurrencia de los caballos domésticos y capibaras. Resultados: los hombres fueron diagnosticados con más frecuencia que las mujeres, pero una gran proporción de mujeres afectadas fallecieron. Los resultados indican una agregación de casos de rickettsiosis humana en el tiempo (los casos tienden a ocurrir cerca uno del otro en cada evento epidémico) y en el espacio geográfico (los casos se concentran en una región geográfica específica del perímetro urbano). Los casos humanos parecen estar más asociados con regiones urbanas con: i) mayor frecuencia local de caballos domésticos y no de capibaras; ii) menores tasas de desarrollo familiar. Conclusión: se sugiere que, en el escenario epidemiológico local, los caballos domésticos parecen ser las principales fuentes de la rickettsia que infecta a los humanos, no los capibaras.(AU)

First molecular detection of Rickettsia sp. strain Atlantic rainforest in Amblyomma ovale ticks from Espírito Santo state, Brazil / Primeira detecção molecular da Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica em carrapatos Amblyomma ovale do estado do Espírito Santo, Brasil

Abstract Espírito Santo state (southeastern Brazil) is considered an endemic area for spotted fever group rickettsioses. In February 2017, we received in our laboratory seven unfed Amblyomma ovale adult ticks collected by a farmer from his clothes and body (not attached) during a working day in the rural area of Ibiraçu municipality, Espírito Santo state. By polymerase chain reaction (PCR) analyses, targeting gltA and ompA rickettsial genes, the DNA of Rickettsia was detected in 6/7 (85.7%) A. ovale. In all cases, DNA sequencing of PCR products revealed that consensus sequences of both genes were 100% identical to gltA and ompA corresponding sequences of Rickettsia sp. strain Atlantic rainforest retrieved from GenBank. This study reports the first molecular detection of Rickettsia sp. strain Atlantic rainforest in A. ovale ticks from Espírito Santo state. Our findings indicate a new Brazilian state in the southeast region at risk of human infection with this tick-borne emerging rickettsial agent.

Resumo O estado do Espírito Santo (Sudeste do Brasil) é considerado área endêmica para riquetsioses do Grupo Febre Maculosa. Em fevereiro de 2017, recebemos em nosso laboratório sete carrapatos adultos Amblyomma ovale não ingurgitados, coletados por um fazendeiro nas suas roupas e corpo (não fixadas) durante um dia de trabalho, em área rural do municipio de Ibiraçu, estado do Espírito Santo. Por meio de reação em cadeia da polimerase (PCR), amplificando os genes riquetsiais gltA e ompA , foi detectado ADN de Rickettsia em 6/7 (85,7%) dos A. ovale . O sequenciamento dos produtos de PCR indicou que as sequências consenso de ambos genes foram 100% idênticos às sequências correspondentes dos genes gltA e ompA da Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica recuperadas do GenBank. Este estudo relata a primeira detecção molecular da Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica em carrapatos A. ovale do estado do Espírito Santo. Nossos resultados apontam um novo estado brasileiro da região Sudeste com risco de infecção humana por este agente rickettsial emergente transmitido por carrapatos.

Detecção de proteínas imunorreativas de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica / Detection of immunoreactive proteins of Rickettsia sp. Atlantic Forest strain

A Febre Maculosa Brasileira (FMB) é uma doença infecciosa, transmitida por carrapatos ao homem. Uma nova riquetsiose humana foi descrita como causadora de Febre Maculosa no Estado de São Paulo, sendo denominada de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica. O presente trabalho teve como objetivo detectar e identificar proteínas com potencial de estimular o sistema imune de hospedeiro mamífero, desta nova cepa descrita. Para tanto, foi realizado a extração proteica total de Rickettsia sp. cepa Mata Atlântica. As proteínas extraídas foram fracionadas por eletroforese. As bandas proteicas foram transferidas para membranas de nitrocelulose por migração elétrica e submetidas à técnica de Western-blot, para detecção proteica. Ao todo sete proteínas imunorreativas foram detectadas. Duas proteínas apresentaram maior abundancia, com peso molecular, de 200 e 130 kDa respectivamente. Através da comparação de mapas proteômicos existentes e pelo peso molecular que estas proteínas apresentaram, sugere-se que as duas proteínas detectadas representem rOmpA (200 kDa) e rOmpB (130 kDa). As demais proteínas detectadas apresentaram menor ocorrência e peso molecular inferior a 78 kDa, podendo representar membros da família de antígenos de superfície celular (Sca - Surface cell antigen). As proteínas detectadas poderão servir como base de estudo na elaboração de métodos diagnósticos sensíveis e específicos, no desenvolvimento de vacinas, além de possibilitarem novos estudos para terapias mais eficazes.(AU)

Brazilian Spotted Fever (BSF) is an infectious disease transmitted by ticks to humans. A new human rickettsial infection was reported to cause spotted fever in the State of São Paulo and was named Rickettsia sp. Strain Atlantic Forest. This study aimed to detect and identify proteins with potential to stimulate the immune system of mammalian host of this new strain described. Therefore, we performed total protein extraction Rickettsia sp. Strain Atlantic Forest. The extracted proteins were fractionated by electrophoresis. The protein bands were transferred to nitrocellulose membrane by electrical migration and subjected to Western blot for protein detection. In all, seven immunoreactive proteins were detected. Two proteins showed higher abundance, with molecular weight of 200 and 130 kDa respectively. By comparing existing proteomic maps and the molecular weight of these proteins showed that, it is suggested that the two proteins detected representing rOmpA (200 kDa) and rOmpB (130 kDa). The other detected proteins had lower occurrence and molecular weight less than 78 kDa, which may represent members of the cell surface antigens Family (Sca - Surface cell antigen). The detected proteins may serve as a study based on the development of sensitive and specific diagnostic methods in the development of vaccines and they enable further studies to more effective therapies.(AU)