Epidemiologia molecolare e storie evolutive dei coronavirus umani OC43 e HKU1 tra i pazienti con infezioni del tratto respiratorio superiore a Kuala Lumpur, Malesia

Abstract Background Nonostante la circolazione mondiale dei coronavirus umani OC43 (HCoV-OC43) e HKU1 (HCoV-HKU1), mancano dati sulla loro epidemiologia molecolare e sulle dinamiche evolutive nella regione tropicale del sud-est asiatico. Metodi Lo studio mirava a indagare la diversità genetica, la distribuzione temporale, la storia della popolazione e i sintomi clinici delle infezioni da betacoronavirus a Kuala Lumpur, Malesia, tra il 2012 e il 2013. Un totale di 2.060 adulti presentati con sintomi respiratori acuti sono stati esaminati per la presenza di betacoronavirus utilizzando la PCR multiplex. I geni della glicoproteina spike, del nucleocapside e 1a sono stati sequenziati per la ricostruzione filogenetica e l’inferenza coalescente bayesiana. Risultati Un totale di 48/2060 (2,4%) campioni sono risultati positivi all’HCoV-OC43 (1,3%) e all’HCoV-HKU1 (1,1%). Sia l’HCoV-OC43 che l’HCoV-HKU1 erano in co-circolazione durante tutto l’anno, con i tassi di rilevamento più bassi registrati nel periodo ottobre-gennaio. L’analisi filogenetica del gene spike ha mostrato che la maggior parte degli isolati HCoV-OC43 sono stati raggruppati in due genotipi precedentemente non definiti, assegnati provvisoriamente come nuova stirpe 1 e nuova stirpe 2. Sono stati osservati segni di ricombinazione naturale in questi lignaggi potenzialmente nuovi. La mappatura della posizione ha mostrato che il nuovo lignaggio 1 sta attualmente circolando in Malesia, Thailandia, Giappone e Cina, mentre il nuovo lignaggio 2 può essere trovato in Malesia e Cina. La datazione molecolare ha mostrato l’origine dell’HCoV-OC43 intorno alla fine degli anni ’50, prima che si differenziasse nei genotipi A (anni ’60), B (anni ’90) e altri genotipi (anni 2000). L’analisi filogenetica ha rivelato che il 27,3% dei ceppi HCoV-HKU1 appartiene al genotipo A mentre il 72,7% appartiene al genotipo B. La radice dell’albero di HCoV-HKU1 era simile a quella di HCoV-OC43, con il tMRCA dei genotipi A e B stimato intorno agli anni ’90 e 2000, rispettivamente. La correlazione di HCoV-OC43 e HCoV-HKU1 con la gravità dei sintomi respiratori non è stata osservata. Conclusioni Il presente studio ha riportato la complessità molecolare e le dinamiche evolutive dei betacoronavirus umani tra gli adulti con sintomi respiratori acuti in un paese tropicale. Sono stati identificati due nuovi lignaggi genetici di HCoV-OC43, che giustificano ulteriori indagini sulle loro caratteristiche genotipiche e fenotipiche.

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