Rotavirus genotypes circulating in Brazil, 2007-2012: implications for the vaccine program / Genótipos de rotavírus circulando no Brasil, 2007-2012: implicações para o Programa de Vacinação

SUMMARYRegarding public health in Brazil, a new scenario emerged with the establishment of universal rotavirus (RV) vaccination programs. Herein, the data from the five years of surveillance (2007-2012) of G- and P-type RV strains isolated from individuals with acute gastroenteritis in Brazil are reported. A total of 6,196 fecal specimens were investigated by ELISA and RT-PCR. RVs were detected in 19.1% (1,181/6,196). The peak of RV incidence moved from June-August to September. RV was detected less frequently (19.5%) among children ≤ 5 years than in older children and adolescents (6-18 years) (40.6%). Genotype distribution showed a different profile for each year: G2P[4] strains were most prevalent during 2007-2010, G9P[8] in 2011, and G12P[8] in 2012. Mixed infections (G1+G2P[4], G2+G3P[4]+P[8], G2+G12P[8]), unusual combinations (G1P[4], G2P[6]), and rare strains (G3P[3]) were also identified throughout the study period. Widespread vaccination may alter the RV seasonal pattern. The finding of RV disease affecting older children and adolescents after vaccine implementation has been reported worldwide. G2P[4] emergence most likely follows a global trend seemingly unrelated to vaccination, and G12, apparently, is emerging in the Brazilian population. The rapidly changing RV genotype patterns detected during this study illustrate a dynamic population of co-circulating wildtype RVs in Brazil.

RESUMOEm relação à saúde pública no Brasil, um novo cenário emergiu com o estabelecimento dos programas universais de vacinação contra o rotavírus (RV). Os resultados de cinco anos (2007-2012) de vigilância dos genótipos G e P de cepas de RV detectadas em indivíduos com gastroenterite aguda no Brasil são descritos no presente estudo. Um total de 6196 amostras fecais foi investigado utilizando ELISA e RT-PCR. RVs foram detectados em 19,1% (1181/6196). O pico de incidência de RV se deslocou de junho-agosto para setembro. RV foi detectado com menor frequência entre crianças ≤ 5 anos (19,5%) quando comparado às crianças mais velhas e adolescentes (6-18 anos) (40,6%). A distribuição genotípica mostrou um perfil diferente a cada ano: a cepa G2P[4] foi prevalente durante 2007-2010, G9P[8] em 2011 e G12P[8] em 2012. Infecções mistas (G1+G2P[4], G2+G3P[4]+P[8], G2+G12P[8]), combinações não usuais (G1P[4], G2P[6]) e cepas atípicas (G3P[3]) também foram identificadas em todo o período do estudo. A vacinação em massa pode alterar o padrão sazonal do RV. A tendência do RV em infectar crianças mais velhas e adolescentes após a implementação da vacina tem sido relatada em todo o mundo. A emergência de G2P[4] segue provavelmente a tendência mundial e, aparentemente, não está relacionada à vacinação. G12 também parece estar emergindo na população brasileira. As rápidas mudanças nos padrões de genótipos dos RVs observados durante o período desse estudo ilustram a existência de uma população dinâmica de cepas selvagens co-circulando no Brasil.

Rotavirus in adults, Brazil, 2004-2011: G2P[4] dominance and potential impact on vaccination

Objectives: The aim of this study was to monitor rotavirus (RV) infections in adults >18 years with acute gastroenteritis during 2004–2011 national Brazilian RV surveillance. In addition, to characterize the RV group A (RVA) strains in order to gain insight into the supposed vaccine selective pressure imposed to Brazilian children population. Methods: A total of 2102 convenient fecal specimens were investigated by ELISA, PAGE, and RT-PCR. Results: RV was detected in 203 (9.6%) of 2102 specimens, and showed a marked peak of detection in September. RVA infection was detected in 9.4% (197/2102) and RV group C (RVC) in 0.3% (6/2102). The most frequent genotypes detected in 2004 and 2005 were G9P[8] (38.5%; 5/13) and G1P[8] (54.5%; 6/11), respectively. The dominant genotype identified from 2006 to 2011 was G2P[4] (64.4%; 116/180). Detection rate varied during the 8-year period of the study from 0.7% to 12.9%. Conclusion: The high detection rate of G2P[4] in adults provides further evidence that its dominance reflects the seasonality of RVA strains instead of the supposed selective advantage created by vaccination program. It also can be suggested that adult infections may serve as a reservoir to maintain RVA strains in childhood gastroenteritis. Considering the detection rate, the evident reduction of RVA frequency observed in children after vaccine introduction was not present in adults. .

Rotavirus G2P[4] and G2P[4]+[6] infections during norovirus gastroenteritis outbreak: summer season 2010, Brazil

Introduction This study aimed to monitor the seasonality of rotavirus infection, and gain insight into the variability of Brazilian strains. Methods A total of 28 stool samples were analyzed from 698 revised cases of gastroenteritis during a norovirus outbreak in the summer of 2010 in Guarujá, Brazil. Diagnosis was performed using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR), and sequencing. Results Rotavirus infection was detected in 17.9% (5/28) of samples; 4 samples were G2P[4] genotype, and one G2P[4]+P[6] genotype. G2 and P[4] sequences showed a genetic relationship to strains from India and Russia, respectively. Conclusions The seasonal pattern of rotavirus may be a consequence of human activity apart from climate factors. .

Caracterização molecular de cepas de rotavírus e norovírus: um estudo de 6 anos (2004-2009) / Characterization of rotavirus and norovirus strains: a 6-year study (2004-2009)

OBJETIVO: Monitorar infecções causadas por rotavírus (RV) e norovírus (NoV) em crianças hospitalizadas < 5 anos com gastroenterite aguda provenientes do estado de São Paulo durante um período de 6 anos (2004-2009). MÉTODOS: Este estudo retrospectivo foi realizado em 61 centros médicos, utilizando amostras fecais coletadas por conveniência, analisadas por ensaio imunoenzimático, eletroforese em gel de poliacrilamida, transcrição reversa seguida de reação em cadeia pela polimerase e sequenciamento para caracterização dos genótipos. RESULTADOS: Infecções por RV e NoV foram detectadas em 29,6 por cento (144/487) e 29,2 por cento (26/89) das amostras, respectivamente. Os genótipos de RV detectados com maior frequência foram: G9P[8] em 2004; G1P[8] em 2005; G9P[8] em 2006; e G2P[4] durante os anos de 2007, 2008 e 2009. A taxa de detecção diminuiu de 36,3 por cento (33/91) em 2004 para 4,2 por cento (4/95) em 2009. NoV pertencente ao genogrupo GII foi encontrado em 61,6 por cento (16/26) das amostras, e GI em 11,5 por cento (3/26). Infecções mistas por NoV e RV foram observadas em 2,2 por cento (2/89) das amostras, envolvendo as cepas GI+G9P[8] e GI+G2P[4]. CONCLUSÕES: A distribuição dos genótipos de RV variou com os anos, acompanhada pela redução no número de casos detectados. Ė necessário intensificar a vigilância pós-implantação da vacina contra RV, visando monitorar as cepas circulantes e sua eficácia contra possíveis genótipos emergentes. Os NoVs têm sido cada vez mais identificados como agentes etiológicos relevantes entre crianças hospitalizadas e exercem um papel importante na etiologia viral da gastroenterite pediátrica aguda no estado de São Paulo.

OBJECTIVE: To monitor rotavirus (RV) and norovirus (NoV) infections in hospitalized children < 5 years with acute gastroenteritis in the state of São Paulo, Brazil, during a 6-year period (2004- 2009). METHODS: This retrospective study was conducted with 61 medical centers with convenient surveillance fecal specimens, investigated by enzyme-linked immunosorbent assay, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, reverse polymerase chain reaction and sequencing to genotype characterization. RESULTS: RV and NoV infections were detected in 29.6 percent (144∕487) and 29.2 percent (26/89) of the samples, respectively. The most frequent RV genotypes detected were G9P[8] in 2004; G1P[8] in 2005; G9P[8] in 2006; and G2P[4] during 2007, 2008, and 2009. Detection rate declined from 36.3 percent (33∕91) in 2004 to 4.2 percent (4/95) in 2009. NoV genogroup GII was found in 61.6 percent (16/26) of the samples, and GI in 11.5 percent (3/26). Mixed NoV-RV infections were observed in 2.2 percent (2/89) of the samples, involving GI+G9P[8] and GI+G2P[4] strains. CONCLUSIONS: Genotype distribution varied according to collection year, accompanied by a reduction in detection rate. Use of RV vaccine requires implementation of post-marketing surveillance to monitor RV strain diversity and its efficacy against possible new emerging genotypes. NoVs have been increasingly identified as relevant etiological agents among hospitalized children and play an important role in the viral etiology of pediatric acute gastroenteritis in the state of São Paulo.

Evaluation of enterovirus 71 immune status in São Paulo state, Brazil / Avaliação da situação imunitária contra enterovírus 71 no estado de São Paulo, Brasil

Antibodies to Enterovirus 71 (EV71) were evaluated in São Paulo State during 1999-2005. The titer of neutralizing antibodies against EV71 was determined by microneutralization assay, and a titer of > 1:8 was defined as indicative of protected immunity. Neutralizing antibodies to EV71 were observed in 12.4 percent (55/442) of sera samples, a low protective rate, suggesting that EV71 infection is uncommon in this region, but that there is a relatively high susceptibility to EV71 related diseases, which is worrying considering the recent Asian outbreaks. Also, a significant location-specific difference in seropositivity was observed. Neutralizing antibodies to EV71 were observed in 8.7 percent (21/241) of São Paulo metropolitan area sera samples, and 16.9 percent (34/201) of the sera samples from other municipalities. A high number of Brazilian residents live in country and coastal areas without adequate access to piped water or sanitation. This situation may contribute to the EV71 dissemination in these zones. The analysis of environmental samples could possibly make a valuable contribution to studies on the epidemiology of EV71.

Anticorpos para Enterovírus 71 (EV71) foram avaliados no Estado de São Paulo durante 1999-2005. O título de anticorpos neutralizantes contra EV71 foi determinado pelo ensaio microneutralização, e um título de > 1:8 foi definido como indicador de imunidade protetora. Anticorpos neutralizantes para EV71 foram observados em 12,4 por cento (55/442) das amostras de soro, uma baixa taxa de proteção, sugerindo que a infecção pelo EV71 é incomum nesta região e que existe alta susceptibilidade a doenças relacionadas ao EV71, o que é preocupante considerando os recentes surtos asiáticos. Ainda, foi observada diferença significativa na soropositividade em relação à localização, onde 8,7 por cento (21/241) e 16,9 por cento (34/201) das amostras provenientes da região metropolitana de São Paulo, e demais municípios, respectivamente, apresentaram anticorpos neutralizantes para EV71. Um grande número de brasileiros vive em áreas rurais e à beira-mar, sem acesso adequado à água encanada ou saneamento. Essa situação pode contribuir para a disseminação de EV71 nessas regiões. A análise de amostras ambientais poderia gerar contribuição valiosa para estudos sobre a epidemiologia da EV71.

Caracterização de genótipos de rotavírus em creches: era pré e pós-vacinação contra o rotavírus / Characterization of rotavirus strains from day care centers: pre-and post-rotavirus vaccine era

OBJETIVOS: Em 2006, a vacina contra rotavírus foi incluída no Programa Nacional de Imunização. Este estudo teve como objetivo analisar os resultados da vigilância de genótipos de rotavírus em crianças < 5 anos com gastrenterites agudas provenientes de creches no estado de São Paulo por um período de 5 anos. MÉTODOS: Este estudo retrospectivo foi realizado em 30 creches no período de 2004 a 2008, com amostras fecais convenientes da vigilância das diarreias agudas, analisadas por ELISA, SDS-PAGE, RT-PCR e sequenciamento genético para caracterização do genótipo. RESULTADOS: Infecções por rotavírus foram detectadas em 28,3 por cento de amostras (38/134). Os genótipos mais frequentes detectados foram: G9P[8] e G1P[8] em 2004; G1P[8] em 2005; GNTP[NT] em 2006; G2P[4] em 2007; e nenhum caso foi relatado em 2008. Infecções mistas não foram observadas. A taxa de detecção diminuiu de 65,7 por cento (23/35) em 2004 para 50 por cento (9/18) em 2007. CONCLUSÕES: A distribuição do genótipo variou de acordo com os anos, acompanhada pela redução no número de casos detectados. É necessário intensificar a vigilância pós-implantação da vacina contra rotavírus, visando monitorar as linhagens circulantes e sua eficácia contra possíveis genótipos emergentes.

OBJECTIVES: In 2006 the rotavirus vaccine was included in the Brazilian Immunization Program. The aim of this study was to report the results of a 5-year surveillance study of rotavirus strains in children < 5 years with acute gastroenteritis from day care centers in the state of São Paulo, Brazil. METHODS: This retrospective study was conducted with 30 day care centers from 2004 to 2008 with convenient surveillance fecal specimens, investigated by ELISA, SDS-PAGE, RT-PCR and gene sequencing to genotype characterization. RESULTS: Rotavirus infection was detected in 28.3 percent of samples (38/134). The most frequent genotypes detected were G9P[8] and G1P[8] in 2004; G1P[8] in 2005; GNTP[NT] in 2006; G2P[4] in 2007; and there were no cases in 2008. Mixed infections were not observed. Detection rate declined from 65.7 percent (23/35) in 2004 to 50 percent (9/18) in 2007. CONCLUSIONS: Genotype distribution varied according to collection year, accompanied by a reduction in detection rate. Use of rotavirus vaccine requires implementation of post-marketing surveillance to monitor rotavirus strain diversity and its efficacy against possible new emerging genotypes.

Identification and molecular characterization of norovirus in São Paulo State, Brazil / Identificação e caracterização molecular de norovírus em surtos de gastroenterites no Estado de São Paulo

Norovirus (NoV), previously called Norwalk-like virus, represents an important group of human pathogens associated with outbreaks of nonbacterial gastroenteritis. Epidemiological surveys of outbreaks have shown that the most important routes of transmission are person-to-person contacts and contaminated food and water, with the virus affecting adults and children. NoV is classified into genogroups, being genogroups GI, GII and GIV found in humans. In view of the high genetic diversity of NoV and the lack of information about this virus in Brazil, the aim of the present study was the molecular characterization of NoV isolated from diarrheic stool samples of patients from São Paulo State. In this study, 204 stool specimens collected during diarrhea outbreaks were analyzed by RT-PCR, and 12 were sequenced for genogroup confirmation. One-step PCR was performed in order to amplify the B region of ORF 1 using the MON 431, 432, 433 and 434 primer pool. From total, 32 (15.7 percent) stool specimens were positive for NoV genogroup GII. Comparison of the sequences of the PCR products to GenBank sequences showed 88.8 percent to 98.8 percent identity, suggesting the presence of genogroup GII in gastroenteritis outbreaks in São Paulo State.

Norovírus (NoV), anteriormente chamado Norwalk-like vírus, constituem um importante grupo de patógeno humano associado a surtos de gastroenterites não bacterianas. Levantamentos epidemiológicos de surtos demonstram que as mais importantes vias de transmissão são contatos pessoa-pessoa, água e alimentos contaminados, afetando adultos e crianças. Os NoV são classificados em genogrupos, sendo os genogrupos GI, GII e GIV encontrados em humanos. A grande diversidade genética dos NoV e a falta de informação sobre esses vírus no Brasil determinaram o tema deste estudo que teve como objetivo a identificação e caracterização molecular de NoV em amostras fecais de pacientes com gastroenterites, provenientes de surtos de diarréia no estado de São Paulo. Neste estudo, 204 amostras de fezes coletadas durante surto de diarréia foram analisadas por RT-PCR, e 12 foram seqüenciadas para confirmar o genogrupo. O método one step PCR foi empregado para a amplificação da região B da ORF1 com o pool de primers MON 431, 432, 433 e 434. Do total, 32 (15,7 por cento) amostras foram positivas para norovírus genogrupo GII. A comparação das seqüências dos produtos de PCR às seqüências do GenBank demonstrou 88,8 por cento a 98,8 por cento de identidade, sugerindo a presença de norovírus genogrupo GII em surtos de gastroenterites no Estado de São Paulo.

Echovirus 6 associated to aseptic meningitis outbreak, in São Joaquim da Barra, São Paulo, Brazil

An aseptic meningitis outbreak occurred during a period from February to May 2004 in São Joaquim da Barra, a town in the northern region of São Paulo State. A total of 40 cases were reported to the Epidemiological Surveillance Center of São Paulo State. Cerebrospinal fluid samples obtained from 23 patients were sent to the Adolfo Lutz Institute for isolation of the virus. These samples were inoculated into RD, HEp2 and Vero cell lineages and those presenting a cytopathogenic effect were selected for analysis by indirect immunofluorescence assay (IFA), neutralization testing (Nt) and reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). Cytopathogenic effects were observed in 52.2 percent (12/23) of these samples. All isolated viruses were identified as human enterovirus by IFA and RT-PCR and echovirus 6 was typed by IFA and Nt. Our results confirmed the participation and importance of echovirus as the etiological agent responsible for this outbreak and the serotype diversity of human enteroviruses circulating in São Paulo State.

Entre fevereiro e maio de 2004, em São Joaquim da Barra, Estado de São Paulo, foi notificado ao Centro de Vigilância Epidemiológica (CVE) um surto de meningite asséptica (MA) envolvendo 40 indivíduos. Foram enviadas ao Instituto Adolfo Lutz amostras de líquido cefalorraquidiano (LCR) de 23 pacientes com MA para tentativa de isolamento viral. Estas amostras foram inoculadas em 3 linhagens celulares: RD, HEp2 e Vero. Culturas celulares que apresentaram efeito citopático (ECP) foram submetidas a ensaio de Imunofluorescência Indireta (IFI), reação de Neutralização (Nt) e RT-PCR (Transcrição Reversa Reação em Cadeia da Polimerase). Em 52,2 por cento (12/23) das amostras foi observado ECP. Todos os vírus isolados foram identificados como gênero HEV por IFI e RT-PCR e o sorotipo echovirus 6 (E-6) por IFI e Nt. Nossos resultados confirmam a participação e importância dos echovirus como agente etiológico responsável pelo surto ocorrido e a diversidade de sorotipos circulantes no Estado de São Paulo.

Rotavírus em comunidades indígenas sul-americanas / Rotavírus in south-americans indians communities

Rotavírus são os agentes etiológicos mais importantes das gastroenterites em crianças menores de cinco anos, responsáveis por vários surtos de diarréia em países desenvolvidos e em desenvolvimento. As doenças diarréicas agudas são os principais problemas de saúde dentro das comunidades indígenas. Vigilâncias sorológicas em índios brasileiros demonstraram 17% a 74% de soropositividade para rotavírus. Ainvestigação de surtos entre essas populações são raras, principalmente na região sudeste do Brasil. A identificação da fonte original de tais surtos é importante para a prevenção de casos futuros, além decontribuir para o estabelecimento de um perfil epidemiológico. As precárias condições sanitárias e de práticas de higiene, assim como a possibilidade de contato dos índios com reservatórios selvagens, levam a dispersão de enteropatógenos dentro das comunidades indígenas. Atenções especiais devem ser adotada sem relação ao monitoramento de diarréia entre Ameríndios, especialmente os sul-americanos.