Abstract

The emergence and reemergence of mosquito-borne diseases in Brazil such as yellow fever, zika, chikungunya, and dengue have had serious impacts on public health. Concerns have been raised due to the rapid dissemination of the chikungunya virus across the country since its first detection in 2014 in Northeast Brazil. In this work, we carried out on-site training activities in genomic surveillance in partnership with the National Network of Public Health Laboratories that have led to the generation of 422 chikungunya virus genomes from 12 Brazilian states over the past two years (2021–2022), a period that has seen more than 312 thousand chikungunya fever cases reported in the country. These genomes increased the amount of available data and allowed a more comprehensive characterization of the dispersal dynamics of the chikungunya virus East-Central-South-African lineage in Brazil. Tree branching patterns revealed the emergence and expansion of two distinct subclades. Phylogeographic analysis indicated that the northeast region has been the leading hub of virus spread towards other regions. Increased frequency of C > T transitions among the new genomes suggested that host restriction factors from the immune system such as ADAR and AID/APOBEC deaminases might be driving the genetic diversity of the chikungunya virus in Brazil.

Chikungunya virus is endemic in Brazil and cases have been rapidly increasing in recent years. Here, the authors describe the expansion of a genomic surveillance program across the country allowing them to characterise the emergence and dispersal of two distinct subclades mainly seeded from the north eastern region.

Details

Title
Increased interregional virus exchange and nucleotide diversity outline the expansion of chikungunya virus in Brazil
Author
Xavier, Joilson 1   VIAFID ORCID Logo  ; Alcantara, Luiz Carlos Junior 1 ; Fonseca, Vagner 2   VIAFID ORCID Logo  ; Lima, Mauricio 3 ; Castro, Emerson 3 ; Fritsch, Hegger 1   VIAFID ORCID Logo  ; Oliveira, Carla 4   VIAFID ORCID Logo  ; Guimarães, Natalia 5 ; Adelino, Talita 5 ; Evaristo, Mariane 6 ; Rodrigues, Evandra S. 6 ; Santos, Elaine Vieira 6 ; de La-Roque, Debora 6 ; de Moraes, Laise 7   VIAFID ORCID Logo  ; Tosta, Stephane 1 ; Neto, Adelino 8 ; Rosewell, Alexander 2 ; Mendonça, Ana Flavia 9 ; Leite, Anderson 10 ; Vasconcelos, Andreza 11   VIAFID ORCID Logo  ; Silva de Mello, Arabela L. 12 ; Vasconcelos, Bergson 13 ; Montalbano, Camila A. 14 ; Zanluca, Camila 15   VIAFID ORCID Logo  ; Freitas, Carla 16 ; de Albuquerque, Carlos F. C. 2   VIAFID ORCID Logo  ; Duarte dos Santos, Claudia Nunes 15 ; Santos, Cleiton S. 7 ; dos Santos, Cliomar Alves 17 ; Gonçalves, Crhistinne C. Maymone 18 ; Teixeira, Dalane 19 ; Neto, Daniel F. L. 16 ; Cabral, Diego 20 ; de Oliveira, Elaine C. 21 ; Noia Maciel, Ethel L. 22 ; Pereira, Felicidade Mota 23   VIAFID ORCID Logo  ; Iani, Felipe 5 ; de Carvalho, Fernanda P. 24   VIAFID ORCID Logo  ; Andrade, Gabriela 25 ; Bezerra, Gabriela 26 ; de Castro Lichs, Gislene G. 27 ; Pereira, Glauco Carvalho 5 ; Barroso, Haline 28 ; Franz, Helena Cristina Ferreira 16 ; Ferreira, Hivylla 29   VIAFID ORCID Logo  ; Gomes, Iago 30 ; Riediger, Irina N. 31 ; Rodrigues, Isabela 32 ; de Siqueira, Isadora C. 7   VIAFID ORCID Logo  ; Silva, Jacilane 33 ; Rico, Jairo Mendez 34 ; Lima, Jaqueline 35 ; Abrantes, Jayra 36 ; do Nascimento, Jean Phellipe M. 37   VIAFID ORCID Logo  ; Wasserheit, Judith N. 38   VIAFID ORCID Logo  ; Pastor, Julia 39 ; de Magalhães, Jurandy J. F. 40 ; Luz, Kleber Giovanni 41   VIAFID ORCID Logo  ; Lima Neto, Lidio G. 42 ; Frutuoso, Livia C. V. 43   VIAFID ORCID Logo  ; da Silva, Luana Barbosa 21 ; Sena, Ludmila 32 ; de Sousa, Luis Arthur F. 29   VIAFID ORCID Logo  ; Pereira, Luiz Augusto 44   VIAFID ORCID Logo  ; Demarchi, Luiz 45 ; Câmara, Magaly C. B. 30 ; Astete, Marcela G. 23 ; Almiron, Maria 34 ; Lima, Maricelia 46 ; Umaki Zardin, Marina C. S. 47 ; Presibella, Mayra M. 48 ; Falcão, Melissa B. 49 ; Gale, Michael 50   VIAFID ORCID Logo  ; Freire, Naishe 39 ; Marques, Nelson 51 ; de Moura, Noely F. O. 43 ; Almeida Da Silva, Pedro E. 22 ; Rabinowitz, Peter 52   VIAFID ORCID Logo  ; da Cunha, Rivaldo V. 53 ; Trinta, Karen S. 53 ; do Carmo Said, Rodrigo F. 2 ; Kato, Rodrigo 16   VIAFID ORCID Logo  ; Stabeli, Rodrigo 2 ; de Jesus, Ronaldo 16 ; Hans Santos, Roselene 20 ; Kashima, Simone 6 ; Slavov, Svetoslav N. 54 ; Andrade, Tamires 55 ; Rocha, Themis 56 ; Carneiro, Thiago 55   VIAFID ORCID Logo  ; Nardy, Vanessa 57 ; da Silva, Vinicius 58 ; Carvalho, Walterlene G. 59 ; Van Voorhis, Wesley C. 60 ; Araujo, Wildo N. 34 ; de Filippis, Ana M. B. 4   VIAFID ORCID Logo  ; Giovanetti, Marta 61   VIAFID ORCID Logo 

 Fundação Oswaldo Cruz, Instituto René Rachou, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931); Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.8430.f) (ISNI:0000 0001 2181 4888) 
 Organização Mundial da Saúde, Organização Pan-Americana da Saúde, Brasília, Brazil (GRID:grid.508142.a) (ISNI:0000 0004 0617 0924) 
 Fundação Oswaldo Cruz, Instituto René Rachou, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931); Fundação Ezequiel Dias, Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.472872.c) (ISNI:0000 0000 9688 4664) 
 Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931) 
 Fundação Ezequiel Dias, Laboratório Central de Saúde Pública de Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.472872.c) (ISNI:0000 0000 9688 4664) 
 Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, Brazil (GRID:grid.11899.38) (ISNI:0000 0004 1937 0722) 
 Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Gonçalo Moniz, Salvador, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931) 
 Laboratório Central de Saúde Pública do Piaui, Piauí, Brazil (GRID:grid.8430.f) 
 Laboratório Central de Saúde Pública de Goias, Goiânia, Brazil (GRID:grid.508142.a) 
10  Laboratório Central de Saúde Pública de Alagoas, Maceió, Brazil (GRID:grid.508142.a) 
11  Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil (GRID:grid.508142.a) 
12  Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil (GRID:grid.508142.a) 
13  Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil (GRID:grid.508142.a) 
14  Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Brazil (GRID:grid.412352.3) (ISNI:0000 0001 2163 5978) 
15  Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Carlos Chagas, Curitiba, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931) 
16  Ministério da Saúde, Coordenação Geral dos Laboratórios de Saúde Pública, Brasília, Brazil (GRID:grid.414596.b) (ISNI:0000 0004 0602 9808) 
17  Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe, Aracaju, Brazil (GRID:grid.418068.3) 
18  Secretaria de Saúde do Estado do Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Brazil (GRID:grid.418068.3) 
19  Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil (GRID:grid.418068.3) 
20  Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
21  Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso, Cuiabá, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
22  Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância em Saúde e Ambiente, Brasília, Brazil (GRID:grid.414596.b) (ISNI:0000 0004 0602 9808) 
23  Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
24  Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil (GRID:grid.472872.c) 
25  Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil (GRID:grid.472872.c) 
26  Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe, Aracaju, Brazil (GRID:grid.472872.c) 
27  Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Brazil (GRID:grid.472872.c) 
28  Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil (GRID:grid.472872.c) 
29  Laboratório Central de Saúde Pública do Maranhão, São Luís, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
30  Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
31  Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná, Paraná, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
32  Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe, Aracaju, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
33  Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil (GRID:grid.418068.3) 
34  Pan American Health Organization, Washington, USA (GRID:grid.4437.4) (ISNI:0000 0001 0505 4321) 
35  Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil (GRID:grid.4437.4) 
36  Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil (GRID:grid.4437.4) 
37  Laboratório Central de Saúde Pública de Alagoas, Maceió, Brazil (GRID:grid.4437.4) 
38  University of Washington, Department of Global Health and Medicine, Washington, USA (GRID:grid.34477.33) (ISNI:0000000122986657) 
39  Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil (GRID:grid.34477.33) 
40  Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco, Natal, Brazil (GRID:grid.34477.33); Universidade de Pernambuco, Serra Talhada, Brazil (GRID:grid.26141.30) (ISNI:0000 0000 9011 5442) 
41  Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil (GRID:grid.411233.6) (ISNI:0000 0000 9687 399X) 
42  Laboratório Central de Saúde Pública do Maranhão, São Luís, Brazil (GRID:grid.411233.6) 
43  Ministério da Saúde, Coordenação Geral das Arboviroses, Brasília, Brazil (GRID:grid.414596.b) (ISNI:0000 0004 0602 9808) 
44  Laboratório Central de Saúde Pública de Goias, Goiânia, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
45  Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Brazil (GRID:grid.414596.b) 
46  Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil (GRID:grid.412317.2) (ISNI:0000 0001 2325 7288) 
47  Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Brazil (GRID:grid.412317.2) 
48  Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná, Paraná, Brazil (GRID:grid.412317.2) 
49  Secretaria de Saúde de Feira de Santana, Feira de Santana, Brazil (GRID:grid.412317.2) 
50  University of Washington, Department of Immunology, Washington, USA (GRID:grid.34477.33) (ISNI:0000000122986657) 
51  Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná, Paraná, Brazil (GRID:grid.34477.33) 
52  University of Washington, Department of Environmental and Occupational Health Sciences, Washington, USA (GRID:grid.34477.33) (ISNI:0000000122986657) 
53  Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931) 
54  Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto, Ribeirão Preto, Brazil (GRID:grid.11899.38) (ISNI:0000 0004 1937 0722); CDC, Butantan Institute, Center for Research Development, São Paulo, Brazil (GRID:grid.418514.d) (ISNI:0000 0001 1702 8585) 
55  Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba, João Pessoa, Brazil (GRID:grid.418514.d) 
56  Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte, Natal, Brazil (GRID:grid.418514.d) 
57  Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia, Salvador, Brazil (GRID:grid.418514.d) 
58  Laboratório Central de Saúde Pública de Goias, Goiânia, Brazil (GRID:grid.418514.d) 
59  Laboratório Central de Saúde Pública do Piaui, Piauí, Brazil (GRID:grid.418514.d) 
60  University of Washington, Department of Medicine, Washington, USA (GRID:grid.34477.33) (ISNI:0000000122986657) 
61  Fundação Oswaldo Cruz, Instituto René Rachou, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.418068.3) (ISNI:0000 0001 0723 0931); Universidade Federal de Minas Gerais, Instituto de Ciências Biológicas, Belo Horizonte, Brazil (GRID:grid.8430.f) (ISNI:0000 0001 2181 4888); University of Campus Bio-Medico, Sciences and Technologies for Sustainable Development and One Health, Rome, Italy (GRID:grid.9657.d) (ISNI:0000 0004 1757 5329) 
Pages
4413
Publication year
2023
Publication date
2023
Publisher
Nature Publishing Group
e-ISSN
20411723
Source type
Scholarly Journal
Language of publication
English
ProQuest document ID
2840420987
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