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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.5.2023.tde-20092023-123627
Documento
Autor
Nombre completo
Heuder Gustavo Oliveira Paião
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2023
Director
Tribunal
Corrêa, Maria Cassia Jacintho Mendes (Presidente)
Stucchi, Raquel Silveira Bello
Cavalcante, Nilton José Fernandes
Nicodemo, Antonio Carlos
Título en portugués
Caracterização molecular de isolados do vírus Varicela Zoster em amostras de líquido cefalorraquidiano de pacientes com quadro de meningite, encefalite ou meningoencefalite aguda
Palabras clave en portugués
Epidemiologia molecular
Herpesvírus humano 3
Reação em cadeia da polimerase em tempo real
Sequenciamento massivo paralelo
Sistema nervoso central
Resumen en portugués
Introdução: O vírus varicela zoster (VZV) é classificado como herpes vírus humano do tipo 3 (HHV-3). Seu genoma de DNA dupla fita possui 125 pb. Atualmente são descritos nove clados de VZV. É agente causador da varicela e, em caso de reativação, do herpes zoster. As complicações mais graves, em ambas situações clínicas, são associadas ao envolvimento do sistema nervoso central (SNC), entre eles os quadros agudos de meningite, encefalite e/ou meningoencefalite (MEM). A dificuldade de acesso a técnicas laboratoriais sensíveis na rede pública de saúde constitui fator limitante para a caracterização diagnóstica, da prevalência e da epidemiologia molecular do VZV em nosso meio. Desta forma, são escassos os estudos a este respeito no Brasil, a despeito de sua importância para o cenário de saúde pública global e local. Objetivos: 1- Avaliar o desempenho de um teste de PCR em tempo real in-house e validá-lo para a sua aplicação na detecção do DNA de VZV em LCR; 2- Caracterizar os isolados de VZV identificados para discriminação da presença do vírus vacinal ou vírus selvagem; 3- Caracterizar os isolados identificados para a classificação filogenética de seus clados. Material e Métodos: As amostras analisadas neste estudo são parte de um projeto maior que incluiu 600 casos de MEM aguda da cidade de São Paulo, Brazil, coletados entre fevereiro de 2018 e dezembro de 2019. Para validar e avaliar a sensibilidade analítica e desempenho do teste in-house, um painel de controles de VZV no LCR previamente testados por plataformas diagnósticas de referência e controles sintéticos com concentração conhecida foram usados. Para a discriminação da presença do vírus selvagem ou vacinal, a metodologia utilizada baseou-se na detecção de um SNP na região 107252 do genoma do VZV, por PCR em tempo real. Para classificação filogenética dos clados, utilizou-se amplificação das sequências de DNA de VZV de quatro ORFs do genoma viral, a saber: 22, 38, 54 e 62, pelo método de Sanger (MS) e complementarmente utilizou-se o método de sequenciamento massivo paralelo (SMP). Resultados: Dentre todas as amostras analisadas foram identificados 30 casos de MEM por VZV, 5% (30/600) dos casos incluídos no projeto inicial. O desempenho do teste in-house para VZV foi satisfatório e sua sensibilidade analítica foi < 5 cópias por reação. Casos de VZV de origem vacinal não foram identificados. Em 40% (12/30) das amostras analisadas, foi possível a identificação dos clados envolvidos, a saber: clado 1 (5/12), clado 2 (3/12), clado 3 (1/12), clado 5 (2/12) e clado 6 (1/12) pelo MS. O método de SMP adaptado foi responsável pela identificação de apenas um único isolado de VZV entre todas as amostras disponíveis (28). Por SMP identificamos amostras sugestivas da presença de coinfecção com outros patógenos. Conclusões: O teste de PCR em tempo real in-house desenvolvido apresentou desempenho satisfatório em termos de eficiência e sensibilidade analítica, constituindo-se assim uma ferramenta diagnóstica adequada para a identificação do VZV em amostras de LCR, em locais de menor acesso às plataformas comerciais já disponíveis. Nas amostras analisadas não fomos capazes de identificar a presença de vírus vacinal e conseguimos identificar a presença do clado 2, pela primeira vez na América Latina e do clado 6, pela primeira vez em nosso país. O método de SMP adaptado não atendeu às expectativas de complementação na caracterização molecular em relação ao MS nas amostras analisadas
Título en inglés
Molecular characterization of Varicella Zoster Virus isolates in cerebrospinal fluid samples from patients presenting acute infectious meningitis, encephalitis or meningoencephalitis
Palabras clave en inglés
Central nervous system
Herpesvirus 3 human
Massive parallel sequencing
Molecular epidemiology
Real-time polymerase chain reaction
Resumen en inglés
Introduction: Varicella Zoster Virus (VZV) is classified as human herpesvirus type (HHV-3). Its double stranded DNA genome comprises 125 bp. Currently, nine clades are described. It is the etiologic agent of varicella and, in case of reactivation, of herpes zoster. The most severe complications, in both clinical presentations, are the ones evolving central nervous system (CNS), among them, cases of acute meningitis, encephalitis and/or meningoencephalitis (MEM). Difficulty in accessing diagnostic tests with adequate sensitivity and specificity in the Brazilian public health system for VZV is a limiting factor for the diagnostic characterization and molecular epidemiology of VZV in different regions of our country. As a consequence, there are few studies in this regard in Brazil, despite its importance for the global and local public health scenario. Objectives: 1- To evaluate the performance of an in-house real-time PCR test and to validate it for its application in the detection of VZV DNA in CSF; 2- To characterize the identified VZV isolates to differentiate VZV vaccine strains from wild-type strains; 3- To characterize the identified VZV isolates to determine the phylogenetic classification of their clades. Material and Methods: The samples analyzed in this study are part of a larger study that included 600 cases of acute MEM from the city of São Paulo, Brazil and were collected between February 2018 and December 2019. For validation and evaluation of the analytical sensitivity and performance of the in-house test, a panel of VZV controls in the CSF, previously tested by reference diagnostic platforms and synthetic controls with known concentration, were used. For the differentiation of VZV vaccine strains from wild-type strains, the methodology used was based on the detection of SNPs in the 107252 region of the VZV genome, by real-time PCR. For the phylogenetic classification of the clades, amplification of the VZV DNA sequences of four ORFs of the viral genome, namely, 22, 38, 58 and 62, was used by Sanger method (SM) and, complementarily, by the massive parallel sequencing (MPS) method. Results: Among all analyzed samples, 30 cases of VZV MEM were identified, 5% (30/600) of included cases in the initial study. The performance of the in-house test for VZV was satisfactory and its analytical sensibility was < 5 copies per reaction. VZV vaccine strains were not identified. In 40% (12/30) of all analyzed samples, we were able to identify the evolved clades, as follows: clade 1 (5/12), clade 2 (3/12), clade 3 (1/12), clade 5 (2/12) and clade 6 (1/12), by SM. The adapted SMP method was responsible for identifying only a single VZV isolate among all (28) available samples. By using SMP we were able to identify samples suggestive of the presence of co-infection with other pathogens, among the analyzed samples. Conclusions: The in-house real-time PCR test, performed satisfactorily in terms of efficiency and analytical sensitivity, thus constituting an adequate diagnostic tool for the identification of VZV in CSF samples, in places with less access to commercial platforms already available for VZV detection. In the analyzed samples, we were not able to identify the presence of VZV vaccine strains and we were able to identify the presence of clade 2, for the first time in Latin America, and clade 6, for the first time in our country. The adapted MPS method did not meet the expectations of diagnostic complementation in relation to the SM in the analyzed samples
 
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Fecha de Publicación
2023-10-10
 
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