Estudo genotípico de isolados do HTLV-1 e caracterização do envelope viral, correlacionando com o desenvolvimento de protótipos vacinais

dc.contributorAlcantara, Luiz Carlos Júnior
dc.contributorSuarez, Diego Gervásio Frias
dc.contributorValle Maria de Lourdes Farré
dc.creatorMiranda, Aline Cristina Andrade Mota
dc.date2012-06-01T19:12:10Z
dc.date2012-06-01T19:12:10Z
dc.date2008
dc.date.accessioned2023-09-26T21:46:38Z
dc.date.available2023-09-26T21:46:38Z
dc.identifierMIRANDA, A. C. A. M. Estudo genotípico de isolados do HTLV-1 e caracterização do envelope viral, correlacionando com o desenvolvimento de protótipos vacinais. 2008. 106 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa) - Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz, Salvador, 2008.
dc.identifierhttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/4120
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8873557
dc.descriptionEm 1980, a partir de um paciente com linfoma cutâneo de células T, foi isolado o vírus linfotrópico de células T humanas tipo 1, o HTLV-1, que é conhecido, principalmente, por ser o agente etiológico de uma síndrome neurológica denominada TSP/HAM. No Brasil, estima-se que 2,5 milhões de indivíduos estejam infectados pelo HTL V -1, sendo a maior prevalência encontrada na população geral na cidade de Salvador, Bahia. Este estudo foi dividido em duas etapas: a primeira etapa refere-se a um estudo de caracterização do envelope viral utilizando ferramentas de bioinformática; enquanto que a segunda etapa caracteriza-se por ser um estudo de soroprevalência e análise dos novos isolados virais. O estudo de caracterização do envelope viral foi realizado para todas as seqüências nucleotídicas do gene env (n=15), já publicadas no Banco Mundial de seqüências, dando suporte ao programa brasileiro de DST -AIDS. Este estudo de caracterização se baseou na identificação de possíveis epítopos lineares, na caracterização físico-química, na identificação de mutações selecionadas positivamente, e por fim na procura por assinaturas correspondentes às modificações pós-traducionais. Inicialmente, realizamos a triagem de peptídeos previamente identificados no envelope viral, e em seguida a predição de epítopos nestas seqüências peptídicas. Em 12 peptídeos previamente publicados, foram encontrados 12 possíveis epítopos, cuja variação total na composição de aminoácido foi de 9 por cento e 17 por cento para os alelos de HLA classes I e 11, respectivamente. Em 5 dos 12 epítopos a análise físico-química revelou que as mutações presentes foram capazes de aumentar o perfil de antigenicidade da região protéica que continha a mutação. A análise de domínios potenciais mostrou a perda de um sítio de fosforilação (PKC) no epítopo que contém a mutação D197N, e a perda de um sítio de N-glicosilação causada pelas mutações S246Y e V247I em outro epítopo. Além disso, a análise de pressão seletiva revelou 8 sítios selecionados positivamente (ώ = 9,59), usando modelos de máxima verossimilhança. Este estudo ressalta a importância do envelope viral para o sucesso da infecção e para o desenvolvimento de protótipos vacinais, principalmente, porque foi possível identificar sítios selecionados positivamente, e epítopos com características conservativas e potenciais ligantes para um grande número de alelos de HLA. A segunda etapa do trabalho consistiu na caracterização genotípica de novos isolados do HTLV-1 na cidade de Rio Branco-Acre. Para contribuir com dados de soroprevalência do HTL V-I no Brasil, e para discutir sobre a epidemiologia molecular do vírus, 219 doadores de sangue foram triados para a presença de anticorpos específicos contra o vírus. Um único caso de infecção (soroprevalência de 0,46 por cento) foi detectado entre os doadores de sangue atendidos, durante o mês de julho de 2004, na Fundação Hemocentro de Rio Branco-Acre. Seqüenciamos, então, a região L TR total referente a esse isolado viral (ACI81), e submetemos à subtipagem, juntamente com outras 4 seqüências L TR (AC042, AC174, AC069, AC129), também geradas neste trabalho, provenientes, entretanto, de casos de infecção identificados por um trabalho anterior de soroprevalência nesta mesma população. Para os fragmentos totais da região LTR (AC181 e AC042), análises filogenéticas foram realizadas utilizando o programa PAUP, enquanto que os fragmentos parciais (ACI74, AC069, AC129) foram genotipados através de uma ferramenta online de subtipagem. Três seqüências referentes ao gene env (ENV AC57, ENV AC69 e ENV AC204), também foram geradas, neste estudo, utilizando amostras HTLV-1 positivas provenientes de um estudo prévio de caracterização sorológica. Estas foram analisadas para a presença de modificações pós-traducionais. Análises filo genéticas demonstraram que tanto os isolados L TR total, como os parciais foram classificados como pertencentes ao subgrupo Transcontinental do subtipo Cosmopolita, dentro do grupo monofilético A da América Latina para os isolados AC181 e AC042. Comparando a diversidade genética das seqüências de HTLV-1, geradas neste trabalho, com outras seqüências virais em infecções em Salvador, Fortaleza e Peru, foi possível encontrar uma menor distância genética entre as cepas de Rio Branco, quando comparadas com as cepas de Fortaleza e do Peru, e uma maior distância genética, quando comparadas com cepas de Salvador. A análise de domínios potenciais mostrou a presença de sítios de fosforilação para PKC nas posições 31O-312aa e 342¬344aa; um sítio de fosforilação para CK2 na posição 194-197aa; sítios de N-glicosilação nas posições 222-225aa, 244-247aa e 272-275aa; e por fim, um sítio de miristilação na posição 327¬338aa. Os achados moleculares nos permitem sugerir uma possível origem Pré-Colombiana do vírus nesta população, sem, no entanto, descartar completamente a possibilidade de introdução Pós-Colombiana.
dc.descriptionThe Human T cell lymphotropic virus type 1, HTLV-1, was isolated, in 1980, from a pacient affected by a T cell cutaneous lymphoma, and it is mainly associated to the development of a neurological disorder called TSP/HAM. About 2.5 million of individuals are HTLV-1 infected, in Brazil, and the grater prevalence into general population is registered in Salvador city, Bahia state. This study was performed in two stages: the first one refers to an study of viral envelope caracterization, using bioinformatics tools; while the second one, is a seroprevalence investigation and viral isolates caracterization. The env gene characterization study was carried out to evaluate the molecular pattern of all available Brazilian human T-cell lymphotropic virus type 1 Env (n = 15) nucleotide sequences via epitope prediction, physico-chemical analysis, and protein potential sites identification, giving support to the Brazilian AIDS vaccine program. In 12 previously described peptides of the Env sequences, 12 possible epitopes were found. The total variation on the amino acid composition was 9% and 17% for human leukocyte antigen (HLA) class I and class II Env epitopes, respectively. In 5 of the 12 Env epitopes the physico-chemical analysis demonstrated that the mutations magnified the antigenicity profile into the mutation region. The potential protein domain analysis of Env sequences showed the loss of a CK-2 phosphorylation site caused by D197N mutation in one epitope, and the loss of a N-glycosylation site caused by S246Y and V247I mutations in another epitope. Besides, the analysis of selective pressure have found 8 positive selected sites ( = 9.59) using the codon-based substitution models and maximum-likelihood methods. These studies underscore the importance of this Env region for the virus fitness, for the host immune response and, therefore, for the development of vaccine candidates. To contribute further with the HTLV-1 seroprevalence in Brazil, and to discuss the virus molecular epidemiology in this Amazon population (Rio Branco-Acre), 219 blood donors were screened for HTLV-1- specific antibodies. It was only detected a single case of infection (0.46% seroprevalence) among blood donors, screened during July 2004, at FUNDACRE. We have submitted this unique HTLV-1 positive sample (AC181) and four others positive samples (AC042, AC174, AC069, AC129) originated in a previous serological study, in the same population, to the sequencing of the complete LTR region, and submitted to genotyping, To assess molecular epidemiology, Neighbor-joining and Maximum Likelihood phylogenetic analyses of complete LTR region sequences (AC181 and AC042) were performed with PAUP* software, while the partial LTR fragments (AC129, AC174 and AC069) were genotyped using the online subtyping tool. Three envelope sequences (ENV57, ENV69, ENV204) were also generated, in this study, from HTLV-1 positive samples from a previous serological study, and analyzed using the Prosite tool to determinate potential protein sites. Phylogenetic analysis demonstrated that the total and partial LTR strains belong to the Transcontinental subgroup of the Cosmopolitan subtype, inside the Latin American cluster A, for the isolates AC181 and AC042. Calculating the genetic diversity among the HTLV-1 sequences, generated in this report, and sequences described in infection cases in Salvador, Fortaleza e Peru, it was possible to find a close relationship between Rio Branco and Fortaleza or Peru sequences. The potential protein site analysis showed, that all env sequences encoded two PKC phosphorylation sites at amino acid (aa) positions 310-312 and 342-344, one CK2 phosphorylation site at 194-197aa, three N-glycosylation sites at 222-225aa, 244-247aa and 272-275aa, and a single N-myristylation site at 327-338aa.These findings allow to infer about a possible virus introduction in this population through a Pre-Columbian human migration, although we can not exclude a possible Post- Columbian introduction
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publishers. n
dc.rightsopen access
dc.subjectVirus 1 Linfotrópico T Humano
dc.subjectGenes Virais
dc.subjectVacinas
dc.subjectGenética
dc.subjectInfecção
dc.titleEstudo genotípico de isolados do HTLV-1 e caracterização do envelope viral, correlacionando com o desenvolvimento de protótipos vacinais
dc.typeDissertation


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