Combination of surveillance tools reveals that Yellow Fever virus can remain in the same Atlantic Forest area at least for three transmission seasons

BACKGROUND In Brazil, the Yellow Fever virus (YFV) is endemic in the Amazon, from where it eventually expands into epidemic waves. Coastal south-eastern (SE) Brazil, which has been a YFV-free region for eight decades, has reported a severe sylvatic outbreak since 2016. The virus spread from the north toward the south of the Rio de Janeiro (RJ) state, causing 307 human cases with 105 deaths during the 2016-2017 and 2017-2018 transmission seasons. It is unclear, however, whether the YFV would persist in the coastal Atlantic Forest of RJ during subsequent transmission seasons. OBJECTIVES To conduct a real-time surveillance and assess the potential persistence of YFV in the coastal Atlantic Forest of RJ during the 2018-2019 transmission season. METHODS We combined epizootic surveillance with fast diagnostic and molecular, phylogenetic, and evolutionary analyses. FINDINGS Using this integrative strategy, we detected the first evidence of YFV re-emergence in the third transmission season (2018-2019) in a dying howler monkey from the central region of the RJ state. The YFV detected in 2019 has the molecular signature associated with the current SE YFV outbreak and exhibited a close phylogenetic relationship with the YFV lineage that circulated in the same Atlantic Forest fragment during the past seasons. This lineage circulated along the coastal side of the Serra do Mar mountain chain, and its evolution seems to be mainly driven by genetic drift. The potential bridge vector Aedes albopictus was found probing on the recently dead howler monkey in the forest edge, very close to urban areas. MAIN CONCLUSIONS Collectively, our data revealed that YFV transmission persisted at the same Atlantic Forest area for at least three consecutive transmission seasons without the need of new introductions. Our real-time surveillance strategy permitted health authorities to take preventive actions within 48 h after the detection of the sick non-human primate. The local virus persistence and the proximity of the epizootic forest to urban areas reinforces the concern with regards to the risk of re-urbanisation and seasonal re-emergence of YFV, stressing the need for continuous effective surveillance and high vaccination coverage in the SE region, particularly in RJ, an important tourist location.

Estudo de mutações nas proteínas virais E, NS3 e NS4B no genoma do vírus vacinal da Febre Amarela 17D / Study of mutations in the viral proteins E, NS3 and NS4B in the genome of the yellow fever vaccine virus 17D

Resumo: A Febre Amarela (FA) é uma doença infecciosa não contagiosa, causada por um arbovírus e objeto de preocupação sanitária mundial. A principal medida de controle é a vacinação com o vírus atenuado da FA, cepa 17D, que é capaz de induzir resposta imune protetora a longo prazo com administração em dose única. Vírus atenuados são potentes vetores de expressão, pois disseminam o antígeno no hospedeiro e induzem resposta imune protetora, contribuindo para o desenvolvimento de vacinas recombinantes. Diversas estratégias foram desenvolvidas para expressão de genes heterólogos pelo vírus vacinal FA 17D. Entretanto, a inserção induz proliferação viral e imunogenicidade reduzidas. Neste trabalho foi utilizado o vírus vacinal FA 17D recombinante expressando a proteína repórter enhanced green fluorescent protein (EGFP) para avaliar o impacto de mutações específicas que possam modular a replicação viral. Mutações nas proteínas E, NS3 e NS4B foram descritas por aumentarem a proliferação viral em cultura de células e em camundongos, no genoma do vírus da dengue, sorotipos 1 e 2. As mutações em E400 (F→L), E403 (T→I), NS3439 (V→S) e NS4B54 (L→F) foram inseridas no genoma do vírus FA/EGFP, com a finalidade de caracterizar o seu efeito na proliferação viral e na indução de resposta imune humoral. O cDNA do genoma viral FA/EGFP foi utilizado para gerar vírus recombinantes carreando uma, duas ou três mutações. O estudo de proliferação viral foi realizado por cinética de infecção de células das linhagens Vero, Huh7 e C6/36. Os resultados mostram que os vírus da FA recombinantes se proliferam menos que o vírus vacinal FA 17DD. Além disso, a infectividade dos vírus mutantes em células de mamífero é diferente da infectividade em células de mosquitoOs vírus que carreiam as mutações em E400/NS3439 e E400/NS3439/NS4B54 tem a proliferação viral significativamente prejudicada em células de mamífero. Os vírus que carreiam a mutação em E400 apresentaram aumento de proliferação viral em comparação com o vírus FA/EGFP original, em células de mosquito. As diferenças entre os tipos celulares podem ter sido causadas pelas características fisiológicas das células durante a infecção viral e pelas diferenças de propriedades das proteínas virais ocasionadas pela inserção das mutações. Não foi possível recuperar partículas virais infecciosas carreando a mutação em E403. A modelagem molecular das proteínas virais mostrou diferenças discretas de carga, volume de superfície proteica e propriedade físico-química induzidas pelas mutações. Nenhuma das mutações influenciou nas interações intramoleculares. A imunogenicidade foi avaliada por imunização de camundongos das linhagens C57BL/6 e BALB/c com os vírus carreando mutações únicas e os soros foram analisados por PRNT e ELISA para obter os títulos de anticorpos neutralizantes para FA e anticorpos para GFP, respectivamente. Os soros dos camundongos imunizados com os vírus recombinantes apresentam menores títulos de anticorpos neutralizantes em comparação ao grupo imunizado com o vírus vacinal, porém não houveram alterações na indução de anticorpos para GFP. De maneira geral, as mutações em E400 e E403 produziram maiores efeitos sobre a proliferação viral e as mutações NS3439 e NS4B54, na imunogenicidade. (AU)