Epidemiologia dos vírus respiratórios e avaliação das características genéticas do vírus sincicial respiratório entre crianças atendidas no Hospital de Clínicas de Porto Alegre

Abstract

Introdução: As infecções respiratórias causam elevadas morbidade e mortalidade, sendo os vírus os principais agentes destas doenças. O monitoramento e vigilância de vírus respiratórios, desde os mais conhecidos até os emergentes, são importantes para a gestão em saúde, orientando tempo de profilaxia e minimizando o impacto de epidemias nas comunidades. Objetivos: Estudar a epidemiologia molecular do vírus sincicial respiratório (VSR) e descrever a epidemiologia dos seguintes vírus: influenza (IF), influenza A (H1N1), adenovírus (AdV) e parainfluenza (PIV) no Hospital de Clínicas de Porto Alegre. Para isso foram conduzidos três estudos: (1) caracterização das infecções respiratórias causadas por VSR, IF, AdV e PIV em crianças; (2) validação de uma técnica de reação em cadeia da polimerase em tempo real (RT-PCR) para detecção de VSR A/B e IF A/B e (3) caracterização de genótipos do VRS em crianças com infecções comunitárias e hospitalares. Métodos: No primeiro estudo foram levantadas as seguintes variáveis: casos de infecções respiratórias por VSR, AdV, PIV ou IF e H1N1; internações em enfermarias hospitalares e internações em unidades de terapia intensiva (UTI); infecções hospitalares e taxas de letalidade. As variáveis foram coletadas durante o atendimento de crianças (idade 0-12 anos) no HCPA entre 2007 e 2010. No segundo estudo, os alvos do ensaio de RT-PCR foram: o gene da proteína da matriz de IFA, o gene da hemaglutinina do IFB e o gene da nucleoproteína de RSVA/B. A especificidade do ensaio e seu limite de detecção foram determinados. Uma comparação entre RT-PCR e imunofluorescência indireta foi realizada. No terceiro estudo, 63 isolados de VSR (21 de origem nosocomial e 42 adquiridos na comunidade) foram sequenciados para estabelecer uma análise filogenética deste vírus. Resultados: Cada um dos vírus estudados apresentou um comportamento diferente. O VSR demonstrou ser o principal agente envolvido em infecções nosocomiais. Já os pacientes com AdV, bem como o VSR, apresentaram altas taxas de admissão em UTI em 2007 e 2010. O AdV e o H1N1 tiveram as maiores taxas de letalidade. O ensaio de RT-PCR mostrou-se específico e foi mais sensível do que a imunofluorescência, sendo capaz de detectar co-infecções. Os seguintes limites de detecção foram obtidos: 1 cópia/mL para a IFA, 10 cópias/mL para IFB, 5 cópias/mL para RSVA e 250 cópias/mL para RSVB. A investigação dos genótipos de VSR revelou que todos os isolados VSRA circulantes eram do mesmo grupo filogenético, o genótipo NA1 de origem japonesa. Por outro lado, os isolados VSRB foram distribuídos em grupos diferentes: BA4, POA1, POA2, POA3 e POA4. Este estudo foi o primeiro que descreveu a circulação do genótipo NA1 no Brasil, bem como quatro novos genótipos (POA1, POA2, POA3 e POA4). Conclusão: Os resultados obtidos no primeiro estudo demonstram o impacto das epidemias sazonais de vírus respiratórios. O segundo estudo corroborou relatos da literatura que técnicas moleculares, como RT-PCR, são adequadas para a detecção de vírus respiratórios. O terceiro estudo relatou genótipos emergentes de VSR. Estudos de vigilância como os descritos acima deveriam ser conduzidos periodicamente para acompanhar o padrão de comportamento dos vírus na população alvo.

Background: Respiratory tract infections of viral origin are a major cause of morbidity and mortality worldwide. Surveillance of well-known viruses and emerging threats is important for management, prophylaxis and to minimize impact on the community. Objective: To study the molecular epidemiology of respiratory syncytial virus (RSV) and describe the epidemiology of viruses: influenza (IF), influenza A (H1N1), adenovirus (AdV) and parainfluenza (PIV) at Hospital de Clinicas de Porto Alegre. Three studies were performed: (1) characterization of respiratory infections caused by RSV, IF, AdV and PIV in children, (2) validation of a technique of polymerase chain reaction in real-time (RT-PCR) to detect RSVA/B and IFA/B and (3) detection of genotypes of RSV in children with communityand hospital-acquired infection. Methods: In the first study, variables such as number of cases of viral (RSV, AdV, PIV or IF and H1N1) infection, hospitalizations in general wards and intensive care units (ICUs), nosocomial infections and lethality rates were collected. These variables obtained from each children (age 0-12 years) between 2007 and 2010. In the second study the assay RT-PCR was used to target the matrix gene of IFA, the hemagglutinin gene of IFB and the nucleoprotein gene of RSVA/B. The specificity of the assay and its limit of detection were determined. A comparison of RT-PCR and indirect immunofluorescence was performed. In the third study, 63 RSV isolates (21 nosocomial and 42 community-acquired) were submitted to sequencing to establish a phylogenetic analysis of this virus. Results: The different viruses presented a diversity of behaviors according to hospitalization, nosocomial outbreaks or lethality in children. RSV accounted for most nosocomial infections. Rates of ICU admission for AdV and RSV infection were highest in 2007 and 2010. During 2008–2009, H1N1 and AdV had the highest ICU admission rates. AdV and H1N1 had the highest lethality rates. The RT-PCR assay was more sensitive than immunofluorescence and it was able to detect viral co-infections. Futhermore, the limits of detection were 1 copy/μL for IFA, 10 copies/μL for IFB, 5 copies/μL for RSVA, and 250 copies/μL for RSVB. The genotyping study showed that hospital- and community-acquired RSVA isolates were from the same phylogenetic group (the same group of the NA1 Japanese isolates). Conversely, RSVB isolates were distributed across different groups: BA4, POA1, POA2, POA3 and POA4. This was the first study to describe circulation of the NA1 genotype in Brazil, as well as four RSVB genotypes: POA1, POA2, POA3 and POA4. Conclusion: The results obtained in the first study demonstrate the impact of seasonal epidemics of respiratory viruses. The second study confirmed that molecular techniques such as RT-PCR, are suitable for the detection of respiratory viruses. The third study reported emerging genotypes of RSV. Surveillance studies such as this should be performed periodically to monitor the behavior pattern of the virus in the target population.