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Autoria: Centro Multidisciplinar de Doenças Infecciosas da Universidade de Berna, Berna, Suíça (J. Steiner, M. Mwanga, L. Oberholster, M. Licheri, MF Licheri, H. Nathues, R. Dijkman, JN Kelly); Faculdade Vetsuisse da Universidade de Berna, Berna (J. Steiner, M. Mwanga, H. Nathues, JN Kelly); Faculdade de Medicina da Universidade de Berna, Berna (M. Mwanga, L. Oberholster, M. Licheri, MF Licheri, R. Dijkman); Instituto de Virologia e Imunologia, Berna e Mittelhausen, Suíça (M. Mwanga, JN Kelly)
Desde a pandemia de gripe suína de 2009, continuaram a ocorrer infecções humanas esporádicas com vírus da gripe suína A (swIAV), incluindo casos raros de transmissão progressiva entre humanos, destacando o risco contínuo de uma pandemia (1–4). Os suínos são reservatórios e recipientes de mistura essenciais para a evolução do vírus influenza A (IAV); a transmissão entre humanos e suínos é frequente e bidirecional (5,6). Portanto, a vigilância epidemiológica e genómica activa da fronteira suíno-humana é essencial para a detecção precoce e avaliação de risco de estirpes emergentes.
Na Suíça, a produção suína é menos intensiva; os rebanhos permanecem relativamente isolados dos países vizinhos devido a regulamentações rígidas e importações mínimas de suínos vivos (7,8). O uso infrequente de vacinas swIAV permite a evolução natural do vírus sem pressão seletiva impulsionada pela vacina (9); cadeias de transmissão específicas de cada país podem existir em rebanhos suínos na Suíça. O actual programa nacional de vigilância do swIAV baseia-se principalmente nas sequências parciais dos genes da hemaglutinina (HA) e da neuraminidase (NA), limitando a sua capacidade de identificar linhagens emergentes do swIAV em explorações suínas (10).
Para investigar a epidemiologia e a diversidade genética do swIAV em rebanhos suínos, estabelecemos um programa de vigilância do swIAV baseado no sequenciamento do genoma completo (WGS). Obtivemos amostras de rebanhos suínos sintomáticos e selecionados aleatoriamente; os criadores de porcos com doenças respiratórias forneceram voluntariamente amostras de esfregaços nasais auto-colhidas. Aqui, relatamos uma transmissão zoonótica envolvendo um vírus da gripe suína A (H1N1) da Eurásia (EA) detectado simultaneamente em um agricultor e seu rebanho de porcos pela vigilância WGS.
Foi notificado um surto de doença respiratória numa exploração de »180 porcos de engorda em 27 de Novembro de 2023, 4 semanas após a introdução de 90 porcos em crescimento de outra exploração da Suíça. No exame clínico »80% dos porcos apresentam apatia e febre (<40,3°C) e sinais respiratórios esporádicos. O agricultor, com idade entre 40 e 50 anos, sem comorbidades relatadas, teve uma doença semelhante à gripe leve 2 semanas antes e relatou sintomas semelhantes em 2 membros da família. O agricultor não está vacinado contra a gripe sazonal e não relata contacto com outros rebanhos suínos.
Coletámos e analisámos amostras de esfregaços nasais dos porcos e do agricultor através do nosso programa de vigilância baseado no WGS e do sistema nacional de vigilância swIAV. Na estrutura de vigilância WGS, examinamos 5 amostras de suínos (A0001-A0005) e 1 amostra de fazendeiro (H0001) para IAV usando um ensaio de PCR de transcrição reversa quantitativa específica do gene pan-IAV em RNA viral extraído (Tabela Suplementar 1) (11). Todas as amostras foram positivas; a carga viral foi mais elevada nos porcos (valor de ponto cruzado (Cp) 24-26) do que na amostra dos agricultores (Cp 32) (Tabela 1). Depois de confirmar a infecção pela variante H1N1 (H1N1v) no agricultor, notificamos as autoridades veterinárias e de saúde pública e notificamos o caso através do Ponto Focal Nacional da Organização Mundial da Saúde. Nove dias após a confirmação do caso, os esfregaços nasais de todos os três agregados familiares de contacto apresentaram resultado negativo para IAV no Centro Nacional Suíço de Referência para a Influenza (NRCI) (Figura 1) (AR Gonçalves Cabecinhas, comunicação pessoal, email, 2 de dezembro de 2024).
Realizamos WGS conforme descrito anteriormente (12), alcançando alta profundidade de leitura (>1000´) no total; 1 segmento apresentou menor cobertura (>100´), suficiente para montagem completa do genoma (Tabela 1; Tabela Suplementar 1, Figura 1). Subtipamos todos os vírus de amostras humanas e suínas como H1N1 suíno (swH1N1); a identidade de nucleotídeos foi> 99,9% em todos os segmentos genômicos. A análise filogenética com sequências swH1N1 publicamente disponíveis da Suíça e da Europa mostrou que todos os vírus examinados foram atribuídos à linhagem EA swH1N1, clado 1C.2.2, formando um cluster monofilético para todos os segmentos genômicos (Figura 2; Figura 2 do Apêndice). Tal como outros vírus EA swH1N1, as sequências Swiss contêm várias substituições de aminoácidos associadas à especificidade do hospedeiro e à resistência antiviral (Tabela 2 no Suplemento).
Avaliamos a diversidade de baixa frequência por chamada de variantes em todos os segmentos genômicos. Encontramos 26 variantes menores de nucleotídeo único (SNVs) com frequência de 6% a 50%, resultando em 17 mutações não-sinônimas. Encontramos 4 SNVs específicos para humanos, incluindo C1771T (H0001), que resultou em um códon de parada prematuro no gene da polimerase ácida (PA) (Q591*). Identificamos 4 SNVs compartilhados entre amostras humanas e suínas, incluindo G515A, que resultou em uma mutação HA-G172E associada à deriva antigênica e potencial escape imunológico (Tabela 3 no Apêndice, Figura 3) (13). Detectamos 1 SNV (PB2-1447) levando a uma mutação T483A em todas as amostras. A presença de SNVs partilhados apoia a ligação epidemiológica entre o agricultor e os suínos.
Finalmente, comparamos os resíduos antigênicos HA dos vírus do estudo com a cepa vacinal sazonal humana de 2023–24 e uma sequência H1N1 humana contemporânea (2023) (Tabela 2). Identificamos múltiplas substituições nas sequências swH1N1 em sítios antigênicos definidos Sa/Sb, Ca1, Ca2 e Cb; o vírus sazonal humano moderno difere da cepa vacinal em 2 resíduos antigênicos. No geral, as sequências swH1N1 de suínos e criadores mostram maior divergência nos locais antigênicos de HA em relação à cepa vacinal do que o vírus sazonal humano moderno, consistente com sua divergência evolutiva em relação aos vírus H1N1 humanos.
Este estudo relata a detecção simultânea do vírus EA swH1N1 num agricultor e nos seus porcos na Suíça. As evidências de transmissão zoonótica são >99,9% de identidade genômica entre vírus do agricultor e suínos, SNVs compartilhados entre hospedeiros e dados epidemiológicos consistentes com a transmissão na interface porco-homem. Identificamos vários SNVs específicos para humanos, mas seu significado funcional permanece desconhecido. Observamos 1 SNV, PA C1771T (Q591*), ao nível de consenso em 1 amostra de porco; no entanto, não podemos inferir a direção da transmissão ou significado funcional com base nos dados disponíveis. A carga viral mais baixa que observamos na amostra dos agricultores pode refletir a imunidade anterior, o momento da amostragem, as limitações específicas do hospedeiro ou os efeitos dos SNVs detectados. Não detectamos transmissão adicional nos contatos domiciliares; não podemos descartar a possibilidade de transmissão secundária devido ao momento da amostragem.
A análise genômica revelou que os vírus swH1N1 identificados neste estudo agruparam-se com sequências suíças previamente detectadas pertencentes à linhagem EA, clade 1C.2.2 (10). Apesar da disponibilidade limitada de sequências completas do genoma swH1N1 da Suíça, os nossos resultados são consistentes com a presença de uma população relativamente homogénea de swIAV em suínos, possivelmente moldada pelo sistema de rebanho fechado e pela baixa importação anual de suínos vivos. Da mesma forma, na Noruega, a circulação de uma única linha num sistema fechado destacou o efeito da estrutura de produção na evolução do vírus (14). Em contraste, uma maior diversidade genética do swIAV foi relatada em outros países da Europa (15).
As sequências HA dos vírus swH1N1 estudados contêm múltiplas substituições de aminoácidos em certas regiões antigênicas, enquanto as cepas humanas modernas de H1N1 diferem das cepas vacinais em apenas 1 ou 2 resíduos. A descoberta de 1 SNV associado à deriva antigênica do HA destaca a evolução oculta; esta descoberta sugere uma proteção cruzada potencialmente limitada das vacinas humanas para trabalhadores expostos, destacando a necessidade de estratégias de vacinação direcionadas para grupos ocupacionais de alto risco. A nossa investigação limitou-se a 1 surto e a um número limitado de amostras; não utilizamos dados sorológicos e apenas sequências comparativas parciais da Suíça, o que limitou nossa avaliação da dinâmica evolutiva viral. Apesar destas limitações, as evidências clínicas, epidemiológicas e genómicas apoiam a transmissão zoonótica.
A detecção simultânea de swIAV em suínos e humanos é rara em todo o mundo. A detecção de EA swH1N1 em porcos e num agricultor do nosso estudo demonstra a propagação zoonótica e destaca o valor da vigilância One Health. Os vírus eram geneticamente homogéneos, mas antigenicamente distintos das actuais estirpes de vacinas humanas, destacando a necessidade de vigilância activa do WGS e caracterização genómica da interface porco-humano, bem como monitorização contínua e estratégias de prevenção específicas para trabalhadores expostos a suínos.
Steiner é veterinário e estudante de doutorado na Clínica Pig, Departamento de Medicina Veterinária Clínica, Faculdade Vetsuisse, Universidade de Berna e no Centro Multidisciplinar de Doenças Infecciosas da Universidade de Berna. O seu trabalho centra-se na epidemiologia dos vírus da gripe A em explorações suínas e nos seus cuidadores.
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