Arbovírus e arboviroses - UFRGS · Sandflies (mosquito pólvora) Febre da sandlfly siciliana,...
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Arbovírus e arboviroses
Arbovírus (de “arthropod borne virus”) são vírus que podem ser transmitidos ao homem por vetores artrópodos.
Os arbovírus pertencem a três famílias:
1- Togaviridae: Encefalites equinas Leste, Oeste e Venezuelana
2- Bunyaviridae: Febre da Sandfly (mosquito pólvora), Febre do Vale Rift, Febre hemorrágica da Criméia-Congo
3- Flaviviridae: Febre amarela, Dengue, Encefalite Japonesa
Ciclos de Transmissão Homem - artrópodo - homem
e.g. Dengue, Febre amarela urbana.
Reservatório pode ser ou o homem ou o vetor artrópodo.
Pode haver transmissão transovariana.
Animal - artrópodo - homem
e.g. Japanese encefalite, encefalites equinas Leste e Oeste, Febre amarela
silvática.
O reservatório é um animal.
O vírus é mantido na natureza em um ciclo de transmissão Emvolvendo o
vetor artópodo e um animal. O homem se infecta incidentalmente.
Ambos ciclos podem ser ocorrer com alguns arbovírus, como a Febre
amarela.
Homem-Artrópodo- Homem
Animal-artrópodo-Homem
Vetores artrópodos
Mosquitos Encefalite japonesa, Oeste do Nilo, Dengue, Febre amarela,
Encefalites St. Louis, equinas Leste, Oeste, Venezuelana.
Carrapatos Febre da Criméia-Congo.
Sandflies (mosquito pólvora) Febre da sandlfly siciliana, Febre do Vale Rift.
Exemplos de vetores artrópodos
Aedes Aegyti Alguns Carrapatos
Phlebotomíneo (Sandfly,
mosquito pólvora) Culex Mosquito
Reservatórios Animais
Em muitos casos, o reservatório verdadeiro não é conhecido.
os seguintes animais podem ser reservatórios:
Aves Encefalites Japonesa, St Louis, Oeste do Nilo,
Equinas Leste, Oeste
Suínos Encefalite Japonesa
Macacos Febre amarela
Roedores Encef. Venezuelana, Russian Spring-Summer
Doenças associadas
Febre e eritema - usualmente inespecífico, lembrando
influenza, rubéola, ou infecções por enterovírus.
Encefalites
Febre hemorrágicas
Diagnóstico
Sorologia - comumente usada para o diagnóstico de
arboviroses.
Cultivo - em camundongos ou várias linhagens de células
podem ser usadas, incluindo células de mosquitos.
Raramente usado, pois podem ser perigosos (patógenos de
cat. 3 ou 4).
Testes de detecção direta: detecção de antígenos e ácidos
nucléicos possíveis.
Prevenção
Vigilância - da enfermidade e de vetores
Controle de vetores- pesticidas, eliminação de locais de
procriação.
Proteção pessoal - triagem de casas, redes de dormir,
repelentes
Vacinação - disponível para algumas como Febre amarela,
encefalites Japonesa e Russa (carrapato)
Família Flaviviridae, Gênero Flavivirus
Causa Dengue clássico (DC) e febre
hemorrágica do Dengue (FHD)
É um arbovírus (transmitidos por mosquitos)
Possui 4 sorotipos distintos (DENV-1, 2, 3, 4)
Vírus da Dengue
Flavivírus - Organização do vírion
RNA fita simples (+)
prM
Bicamada
Lipídica
E
Nucleocapsídeo
3 prots estruturais 7 prots não- estruturais
30-50nm
Cada sorotipo confere imunidade sorotipo específica permanente e contra
outros sorotipos, por curto período
Todos os sorotipos podem causar doença grave e fatal
Variação genética dentro dos sorotipos (Genótipos)
Alguns genótipos parecem ser mais virulentos e com maior potencial epidêmico
Novas infecções com outro sorotipo, entre 3 -15 mêses após a primeira
infecção podem levar a dengue hemorrágico por desencadeamento de processo
de hipersensibilidade.
Vírus da Dengue Alguns fatos...
ADSORÇÃO Vírus – Célula
hospedeira
via
receptor
celular
CITOPLASMA
MONTAGEM do nucleocapsídeo
Diminuição do pH
Fusão da membrana
do vírus
Prot. E sofre
mudança
conformacional
Nucleocapsídeo é
liberado no
citoplasma
DESNUDAMENTO
ssRNA(+)
genômico
ssRNA(+)
TRADUÇÃO
Mediada pelo CAP
CITOPLASMA
poliproteína
Proteínas Não-estruturais
Proteínas
Estruturais
Proteases virais e celulares
Helicase + RNA polimerase RNA-dependente & Cofatores
Progênies de
ssRNA (+) Síntese de molde
de ssRNA (-) ENDOCITOSE
MORFOGÊNESE VIRAL Ocorre no RER LIBERAÇÃO
Via secretora do Complexo de Golgi
Replicação dos Vírus Dengue (monócitos, macrófagos, linfócitos B, células endoteliais e dendríticas
Mosquitos do gênero Aedes.
Nas Américas: Aedes aegypti .
Na Ásia: Aedes albopictus.
Aedes aegypti Aedes albopictus
Vetores Hospedeiros
O vírus Dengue é transmitido por fêmeas do mosquito
infectado
Principalmente se alimenta durante o dia
Possui hábitos domésticos
Coloca os ovos e gera larvas preferencialmente em
recipientes artificiais.
Aedes aegypti
Manifestações
Clínicas
(OMS,1997)
Manifestações do Dengue
Assintomática Sintomática
Febre Indiferenciada
Dengue Clássica (DC)
Febre do Dengue Hemorrágico (FDH)
com manifestações hemorrágicas
Infecção por Dengue
Sem Choque
Com choque (SCD)
sem manifestações hemorrágicas
Febre
Prostração
Cefaléia
Dor retro-orbital
Artralgia e mialgia
Náuseas/vômito
Anorexia
Rash
Manifestações hemorrágicas
Rash
Manifestações Clínicas do
Dengue Clássico (DC)
99% das pessoas apresentam febre durante cerca de sete dias com início abrupto.
60% têm dor de cabeça frontal severa, dores nas articulações e músculos.
50% têm dor atrás dos olhos (retro-orbital);
50% têm prostação, indisposição, perda de apetite, náusea e vômitos.
25% têm manchas vermelhas no tórax e braços.
IMPORTANTE: A Dengue se diferencia de resfriados e gripes por não apresentar sintomas
respiratórios.
Dengue clássica -
manifestações
Hemorragias na pele (ex: petéquias)
Gengivorragia
Sangramento nasal
Sangramento gastrointestinal
Hematúria
Fluxo menstrual aumentado
Petéquias
Manifestações Hemorrágicas do
Dengue Clássico (DC)
Febre ou história recente de febre de até 7 dias
Trombocitopenia: plaquetas ≤100,000/mm3
Manifestações hemorrágicas
Evidências de permeabilidade vascular
Confirmação laboratorial durante períodos epidêmicos ou
interepidêmicos
O paciente deverá apresentar os seguintes critérios:
A
B
PEI = A/B
x 100
Efusão pleural
Febre Hemorrágica do Dengue
(FHD)
(OMS,1997)
GRAU I: a única manifestação hemorrágica é a prova do laço positiva.
GRAU II: manifestação do GRAU I e presença de hemorragias espontâneas e leves
(ex. epistaxe, gengivorragia e outros)
GRAU III: pulso fraco e rápido, hipotensão arterial pele pegajosa e fria, inquietação
GRAU IV: choque profundo com pressão arterial ausente e pulso imperceptível.
GRAU III e IV – correspondem à síndrome de choque do dengue (SCD)
GRAU IV: apresenta alto indíce de letalidade.
Classificação da FHD
(OMS,1997)
Choque: ocorre entre o 3º e 7º dia de doença, precedido por um ou mais sinais
de alerta.
Decorrente do aumento da permeabilidade vascular seguido de
hemoconcentração e falência circulatória.
É de curta duração e pode levar ao óbito em 12 a 24 horas ou à recuperação
rápida após terapia anti-choque apropriada.
Síndrome do Choque da
Dengue (SCD)
Pacientes graves que não preenchem os critérios de FHD da OMS e classificá-los com dengue clássico não
é adequado, e que apresentem qualquer um dos itens:
Plaquetopenia igual ou inferior a 50.000/mm3
Leucometria global igual ou inferior a 1.000/mm3
Hepatite por dengue, insuficiência hepática
Miocardite, encefalite, hemorragias abundantes, alterações do sistema nervoso
Disfunção cardiorrespiratória
Hemorragia digestiva
Derrames cavitários e óbito
SVS, 2008; Sá & Zagne, 2008
Dengue com complicações
(DCC)
Resposta Imune nas
Infecções por Dengue
Nív
eis
de a
nti
co
rpo
s e
an
tíg
en
o
IgM
IgM
IgG
Infecção Primária (início dos sintomas)
Infecção Secundária (início dos sintomas)
Vírus Vírus
NS1 NS1
Tempo
FATORES
DE RISCO
INDIVIDUAIS
FATORES
VIRAIS
FATORES
DE RISCO EPIDEMIOLÓGICOS
Idade
Sexo
Raça
Estado nutricional
Infecção secundária
Resposta do
hospedeiro
Virulência da cepa
Sorotipo
Número de suscetíveis
Alta densidade vetorial
Ampla circulação viral
Hiperendemicidade
Fatores de Risco para o Desenvolvimento da FHD,
(Adaptado de Guzman & Kouri, 2002)
Coleta e Processamento de Amostras para o
Diagnóstico Laboratorial do Dengue
Tipo de
Espécime
Momento da
Coleta
Tipo de
Análise
Soro de fase
aguda
De 0-5 dias após o
início dos sintomas
Isolamento viral,
métodos sorológicos,
moleculares e captura
de NS1
Soro de fase
convalescente
Entre os dias 6-21 após o
início dos sintomas
Métodos
sorológicos
Isolamento Viral
Cultura de células de mosquito A. albopictus clone C6/36
Inoculação intratoráxica de mosquitos Toxorhynchites
Detecção de ácido nucléico viral
RT-PCR, PCR em tempo real
Sorologia
Mac-ELISA
IgG-ELISA
Captura de antígeno NS1
Kits comerciais
Histopatologia e Imunohistoquímica
Diagnóstico Laboratorial - Dengue
Cultura de células de mosquito A. albopictus
clone C6/36 Inoculação intratoráxica de mosquitos
Toxorhynchites
Imunofluorescência Indireta Anticorpos Monoclonais tipo-específicos (Gubler et al., 1984)
Isolamento Viral (Igarashi, 1978)
Captura de anticorpos IgM (MAC-ELISA)
1. Captura IgM
2. Bloqueio
3. Soro
4. Antígeno
5. Anticorpo
Secundário
6. Substrato Placa
Anti-IgM
Soro Paciente
IgM
Antígeno
de dengue
Anticorpo Secundário
Substrato
Sorologia
Placa
Fluido hiperimune
Antígeno Dengue
Soro
paciente IgG
Anticorpo Secundário Anti-IgG
Substrato
Detecção de anticorpos IgG (IgG-ELISA)
Sorologia
Segunda etapa de amplificação – Nested PCR
Amplicon DENV-1 (482 bp)
D1
5’ 3’
TS1 TS4 TS3 TS2
511 pb
produto
Amplicon DENV-4 (392 bp)
Amplicon DENV-3 (290 bp)
Amplicon DENV-2 (119 bp)
Transcrição reversa e primeira etapa de
amplificação
cDNA
produto
511 pb
5’
CAPSIDEO prM
5’ 3’
D2
DENV
RNA
1 hora/ 42ºC
3’ 5’
5’ 3’
D1
5’
3’
3’
5’
35 ciclos
30sec/ 94ºC
1 min / 55ºC
2 min / 72ºC
3’
RT- PCR para a Tipagem dos vírus Dengue (Lanciotti et al, 1992)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
482 bp
119 bp
290 bp 392 bp
ELETROFORESE EM GEL DE AGAROSE
Linha 1: Marcador de PM de 100pb (Gibco BRL); linhas 2,3,4,8,9 e 13:
amostras positivas DEN-2; linhas 6, 10, 12: amostras positivas DEN-1;
linhas 5, 7, 11, 14, 15: casos negativos; linha 16: controle negativo (água);
linhas 17, 18, 19, 20: controles positivos para DEN-1, DEN-2, DEN-3 e
DEN-4, respectivamente.
Detecção do RNA viral de Dengue por
RT-Semi Nested PCR
Kits comerciais para o diagnóstico do dengue (ex. PANBIO, BIORAD)
Teste rápido
Dengue Duo Cassette*
(Diferenciação entre infecções primárias e secundárias por dengue) Dengue Duo IgM
& IgG Rapid Strip Test*
(Diferenciação entre infecções primárias e secundárias por dengue)
ELISAs
pan-E Dengue Early ELISA*
(Detecção precoce de infecção por dengue ativa) Dengue IgG Indirect ELISA*
(Detecção de infecção por dengue passada/ ativa)
Dengue IgM Capture ELISA*
(Detecção de infecção por dengue ativa)
Dengue IgG Capture ELISA*
(Diagnóstico de infecção secundária de dengue)
Laboratórios de Diagnóstico: 122
Laboratórios de Fronteiras: 12
Isolamento viral: 12 laboratórios
Sorologia: 62 laboratórios
Unidades Sentinelas que utilizam o NS1 como Triagem: 59
* 5 Centros Referência Regionais
** Centro de Referência Nacional (Pará)
SVS, 2009
Rede Nacional de Diagnóstico de Dengue
Epidemiologia do
Dengue
Segundo a OMS:
~50 milhões de pessoas contraem a
doença
500 mil são hospitalizadas (90% crianças)
24 mil óbitos
Cerca de 2,5 – 3 bilhões de pessoas vivem
em risco de contrair a doença nos países
onde o dengue é endêmico.
Aspectos
Epidemiológicos
Distribuição global dos
sorotipos de vírus dengue,
1970
Distribuição global dos sorotipos de
vírus dengue, 2004
Mackenzie et al., 2004
Mudança na distribuição dos sorotipos
de dengue nos últimos 30 anos
1952 DENV-2 TRINIDADE
1963 DENV-3 PORTO RICO
1977 DENV-1 JAMAICA
1981 DENV-4 ILHAS DO CARIBE
1981
DENV-2 CUBA Genotipo Asiático
1994
DENV-3 NICARAGUA
E PANAMA Genotipo Sri-Lanka
Introdução dos Vírus Dengue nas
Américas
http://www.paho.org/English/AD/DPC/CD/dengue.htm * Até a 25ª Semana Epidemiológica
BRASIL
(560,000) ~90%
630,000 2007
BRASIL
(734.384)
865.697 2008
~85%
BRASIL
(332.083)
480.909 2009*
~69%
1.015.420 BRASIL
(780,644) ~80%
2002
741,865 BRASIL
(535,388) ~73%
1998
Casos de Dengue Clássico nas Américas,
1980–2009*
Casos de Dengue no Brasil 2012-2013
2000 - DENV-3
Rio de Janeiro
1986 - DENV-1
1990 - DENV-2
Roraima
1982 - DENV-1
DENV-4
São Paulo
1998- DENV-3
Caso Importado
Belém
1989- DENV-2
Caso Importado
Introdução dos Vírus Dengue no
Brasil
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
350000
400000
450000
81/8
2 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 9920
0020
0120
0220
0320
0420
0520
0620
0720
08
NorteNordesteSudesteSulCentro Oeste
Dengue no Brasil por Regiões,
1982–2008
Casos notificados e Hospitalizações*
por Dengue no Brasil, 1986-2007
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
900000
86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07
Caso
s n
oti
ficad
os
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
Ho
sp
itali
zaçõ
es
Casos notificados Hospitalizações
DENV2DENV1
DENV3
Casos confirmados de Dengue
Hemorrágico, Brasil 1990 – 2008*
0
1000
2000
3000
4000
0
5
10
15
20 25
30
35
40
45
50 FHD Óbitos Letalidade
FHD 274 188 0 0 25 114 69 46 105 72 62 682 2714 727 103 463 682 1541 3543
Óbitos 8 0 0 0 11 2 1 9 10 3 5 29 150 38 8 45 76 158 212
Letalidade 2,92 0,00 0,00 0,00 44,00 1,75 1,45 19,57 9,52 4,17 8,06 4,25 5,53 5,23 7,77 9,72 11,14 10,25 5,98
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
DEN 2
DEN 3
DEN 1 e 2
DEN 1 e 3
DEN 2 e 3
DEN 1, 2 e 3
Sem Informação / sem positividade
Casos de Dengue, FDH, Óbitos e
sorotipos circulantes no Brasil
2008-2009*
2008
DC: ~ 735 mil casos
FHD: 9,957
Óbitos: 212
2009
DC: 332.083 casos
www.paho.org
*25 SE
Vacina contra a dengue?
Dificuldades para o desenvolvimento de uma vacina
Não há uma vacina licenciada no momento.
Falta de um modelo animal adequado que reproduza as formas clínicas da
infecção
Presença de 4 sorotipos
Maior Desafio:
Desenvolver quatro (4) vacinas que sejam combinadas em uma única
(tetravalente)
Induza proteção permanente e contra os 4 sorotipos.
Não deve causar reações de hipersensibilidade.
Fim
Febre amarela (1)
Regiões: oeste da África e América do Sul
Duas formas: urbana e silvática.
Forma silvática: mosquitos Haemagogus spp.
Forma urbana: mosquito Aedes aegypti.
Sinais clínicos: calafrios, febre e dor de cabeça, mialgia generalizada e sinais gastrointestinais.
Alguns: infecções assintomáticas ou doença febril indiferenciada.
Família Flaviviridae, Gênero Flavivirus
É um arbovirus – protótipo da família
Transmitidos por mosquitos
Possui um só sorotipo
Vírus Da Febre Amarela
Organização da Partícula e Genoma Virais
RNA fita simples (+)
prM
Bicamada
Lipídica
M
E
Nucleocapsídeo
3 prots estruturais 7 prots não- estruturais
30-50nm
ADSORÇÃO Vírus – Célula
hospedeira
via
receptor
celular
CITOPLASMA
MONTAGEM do nucleocapsídeo
Diminuição do pH
Fusão da membrana
do vírus
Prot. E sofre
mudança
conformacional
Nucleocapsídeo é
liberado no
citoplasma
DESNUDAMENTO
ssRNA(+)
genômico
ssRNA(+)
TRADUÇÃO
Mediada pelo CAP
CITOPLASMA
poliproteína
Proteínas Não-estruturais
Proteínas
Estruturais
Proteases virais e celulares
Helicase + RNA polimerase RNA-dependente & Cofatores
Progênies de
ssRNA (+) Síntese de molde
de ssRNA (-) ENDOCITOSE
MORFOGÊNESE VIRAL Ocorre no RER LIBERAÇÃO
Via secretora do Complexo de Golgi
Replicação Vírus da Febre Amarela (monócitos, macrófagos, linfócitos B, células endoteliais e dendríticas
Patogenia – Febre amarela
Vírus replica em linfonodos e infecta células dendríticas=>
Vai ao fígado e infecta hepatócitos (provavelmente via
células de Kupfer, indiretamente), o que leva a uma
degradação eosinofílica destas e liberação de citocinas.
Massas necróticas (corpúsculos de Councilman) surgem no
citoplasma dos hepatócitos.
Em caso de progressão fatal, ocorre choque cardiovascular
e falha múltipla de órgãos, com nível muito elevado de
citocinas (“citokine storm”)
Fonte: Wikipedia
Febre amarela (2)
Sinais: após 3 a 4 dias de incubação, pacientes mais severamente infectados desenvolvem bradicardia (sinal de Faget), icterícia e manifestações hemorrágicas.
50% dos pacientes desenvolverão doença fatal: hemorragias, oliguria e hipotensão.
Diagnóstico é usualmente feito por sorologia.
Não há tratamento específico.
Vacinação: vacina produzida em embrião de galinha, com a amostra 17 D. Indicação: pessoas em áreas endêmicas ou viajantes.
Febre amarela – sinais
Febre Amarela - áreas de risco
Febre Amarela - áreas de risco
Em áreas endêmicas, cada caso deve ser considerado suspeito
pois pode contribuir para o alastramento da doença (6-10 dias
depois de deixar a área infectada com sinais de febre, dor,
náusea e vômitos).
Vírus somente pode ser detectado até 6-10 dias do início.
Confirmação por RT-PCR em busca do genoma viral.
Isolamento viral – fácil: a partir de plasma em células BHK,
Vero, LLCMK2 e outras
Sorológico: ELISA para IgM específica.
aumento no título de IgG específica ≥ 4 vezes
Diagnóstico:
A origem do vírus vacinal amostra 17D para febre amarela
1935: a amostra “Asibi” ( do nome do paciente do qual o vírus foi isolado) foi adaptada em tecidos de embrião de camundongo. Após 17 passagens, o vírus, denominado 17D, foi cultivado por 58 passagens em tecidos de embrião de galinha e até a passagem 114, em tecidos de embrião denervados.
Neste ponto, Theiler e Smith injetaram o vírus por via IC em macacos – mostrando uma acentuada redução no víscero- e neurotropismo.
O vírus foi cultivado ainda até as passagens 227 and 229 – estes forma usados para imunizar 8 voluntários humanos. “Os resultados foram satisfatórios – não houve reações adversas e todos soroconverteram em 2 semanas.” Patient Asibi, Dakar, 1935
1939 P Müller discovery of the insecticidal qualities and use of DDT for the control of vector-
borne diseases (yellow fever, dengue, malaria, typhus)
Paul Hermann Müller (1899-1965) DDT (dichloro-dipheynl-tricholoethane)