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Aspectos virológicos y epidemiológicos de los nuevos virus A(H1N1)v en España

Aspectos virológicos y epidemiológicos de los nuevos virus A(H1N1)v en España. INMACULADA CASAS Laboratorio de Gripe y Virus Respiratorios Área de Virología CNM, ISCIII. Ecología de los virus de la Gripe A. - Múltiples hospedadores, Aves acuáticas son los reservorios naturales

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Aspectos virológicos y epidemiológicos de los nuevos virus A(H1N1)v en España

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  1. Aspectos virológicos y epidemiológicos de los nuevos virus A(H1N1)v en España INMACULADA CASAS Laboratorio de Gripe y Virus Respiratorios Área de Virología CNM, ISCIII

  2. Ecología de los virus de la Gripe A • - Múltiples hospedadores, Aves acuáticas son los reservorios naturales • Transmisión desde aves a mamíferos • Desarrollo de pandemias humanas por transmisión directa o indirecta desde aves • Cerdo es susceptible de infección por virus aviares y porcinos • Han existido reagrupamientos genéticos en cerdo • Se conocía al cerdo como “vasija mezcladora” de virus

  3. A/NewCaledonia/20/99 A/Brisbane/59/2007 7 AA mutados Mecanismos de adaptación de los virus H1N1 estacional 2008-2009 1. DERIVA GENÉTICA “drift” necesidad de actualización anual de las vacunas antigripales

  4. A/H5N1 Mecanismos de adaptación de los virus 2. REAGRUPAMIENTO DE GENES DE VIRUS DIFERENTES Cambio antigenico mayor “shift” GRIPE A: POTENCIAL PANDÉMICO Nuevo virus

  5. CAMBIO ANTIGÉNICO MAYOR “GENETIC SHIFT” o REAGRUPAMIENTO 'mixing vessels theory’

  6. 1918 “Gripe Española” H1N1, 20-40 millon PANDEMIAS HUMANAS POR GRIPE A 1957 “Gripe Asiática” H2N2, 1-2 millon 1977 “Gripe Rusa” H1N1, No pandémica 1968 “Gripe HongKong” H3N2, 700.000 Evolución antigénica de los virus 8 cambios del componente vacunal H1 2009-VIRUS EPIDÉMICOS

  7. Maximum likelihood tree of concatenated genome sequences (54 whole genomes) of European and classical swine H1N1 IAVs. Classical sw H1N1 • genetically and antigenically stable viral lineage • emerged by transfer of the human 1918 pandemic virus to swine • spread to swine in America and other parts of the world, including Europe (1976). European sw H1N1 • novel lineage of avian-like H1N1 swine IAV • emerged in Europe in 1979 that essentially replaced classical swine IAV • is enzootic in swine-producing regions of Western Europe, where it cocirculates with swine IAVs of the H3N2 and H1N2 subtypes

  8. Origin of A(H1N1)v 1998 Contemporary human From 1918 A(H1N1) Occasionally isolated from humans Limited human-to-human trnsmission PB2, PB1, PA NS, NP N1 M July-August 2008? Where? H1

  9. Host and lineage origins for the gene segments of the 2009 A(H1N1) virus

  10. 2000-2001 2008-2009 A1 8 Centros Colaboradores de la OMS St. Jude Children's Memphis CSL Melbourne NIID Tokio Institut Pasteur Paris MRC Londres CDC Atlanta 110 Centros Nacionales de Gripe: Laboratorios de Virología MADRID, VALLADOLID, BARCELONA • Laboratorios de Virología de las CCAAs • Epidemiología Médicos centinelas: recogida de muestras clínicas

  11. ALERTA Laboratorio de Referencia OMS Laboratorio de Virología CIRCUITO DE INFORMACIÓN ANTE DECLARACIÓN DE UNA ALERTA POR GRIPE AVIAR EN HUMANOS “CASO SOSPECHOSO HUMANO” según los criterios de OMS • Red de Vigilancia de Gripe en las CCAAs • Epidemiología • Laboratorios de Virología ISCIII MSPS CNE CNM OMS y ECDC

  12. Recepción y registro de muestras Procesamiento e inactivación de las muestras Salida de las muestras del laboratorio P3 y reparto a los Servicios y Laboratorios del CNM • Diagnóstico • Específico de Gripe aviar-Gripe estacional • Diferencial con el resto de patógenos Procesamiento de muestras clínicas en el laboratorio de bioseguridad de nivel 3 (CNM, ISCIII)

  13. Influenza ABC NP RT-nested PCR genérica para detección de gripe A+B+C Gen NP New SW clas

  14. RT-nested PCR genérica para subtipar gripe A Gen HA1 H1 H1

  15. RT-nested PCR genérica para detección de los 16 subtipos de HA Gen HA1 H1N1-A/Baleares/R3205/08 93 94 H1N1-A/Baleares/R3210/08 44 H1N1-A/Aragon/R3207/08 H1N1-A/PaisVasco/R3174/08 82 H1N1-A/Brisbane/59/2007 70 H1N1-A/Norway/1630/07 50 H1N1-A/Taiwan/603/05 98 H1N1-A/Hawaii/01/07 57 Human seasonal H1N1-A/Norway/2159/06 H1N1-A/SolomonIslands/3/06 100 79 H1N1-A/Singapore/19/06 90 H1N1-A/Texas/02/07 H1N1-A/New Caledonia/20/99 51 H1N2-A/Yokohama/22/02 94 87 H1N2-A/England/2/02 56 H1N2-A/New York/217/02 69 100 A/swine/Ontario/55383/04 H1N2 52 H1N1-A/USSR/90/77 H1N2-A/swine/England/690421/95 56 H1 77 H1N9-A/NWS-G70c/70 A/swine/Ontario/11112/04 H1N1 H1N2-A/duck/NC/91347/01 68 88 A/swine/NorthCarolina/36883/02 100 H1N2-A/swine/Minneso/55551/00 H1N1-A/swine/Wisconsin/168/97 Classical sw lineage 60 A/swine/Kansas/00246/04 H1N2 57 A/swine/Ohio/24366/07 H1N1 100 99 100 A/swine/Ohio/C62006/06 H1N1 A/Swine/Indiana/P12439/00 H1N2 49 A/Swine/Ohio/891/01 H1N2 54 A/Swine/Indiana/9K035/99 H1N2 44 A/swine/Minnesota/00194/03 H1N 35 H1N3-A/duck/New Zealand/160/76 H1N5-A/pintail duck/Alberta/63 62 99 H1N6-A/mallard duck/Alberta/42 100 H1N4-A/teal/Alberta/141/92 74 Euroasiatic sw lineage H1N1-A/swine/Netherlands/3/80 62 H1N1-A/swine/Netherlands/609/9 99 H1N1-A/swine/Belgium/1/98 85 H1N1-A/swine/Italy/110971/01 90 H1N1-A/swine/Spain/53207/04 82 H1N1-A/Switzerland/8808/02 24 46 H1N1-A/Aragon/R3218/08 35 H2 H1N1-A/swine/Spain/50047/03 27 100 H5 96 H6 100 100 H8 68 100 H12 38 100 99 H9 83 H11 100 100 H16 100 H13 75 100 H3 99 100 H14 100 H4 99 96 H10 100 100 H15 100 99 H7 100 96 0.1 Generic amplification of each 16 sybtypes HA H2O 102 10 1 105 104 103 SM 450-500 bp

  16. H1 H3 H5 Influenza ABC NP Inf A subtyping Multiplex RESP Multiplex BRQ Primer caso gripe AH1N1v en Europa Almansa (Castilla La Mancha, Spain): GP1-GP2 Detección + secuenciación del fragmento amplificado + análisis de la seq

  17. Inicio del brote: Casos estudiados y confirmados en el Centro Nacional de Gripe (CNM, ISCIII) 1

  18. Sistema de Vigilancia de la gripe en España Temporada 2008-2009 Semana 17 26 Abril- 2-Mayo

  19. Cronología de los casos según el comienzo de los síntomas 17 18 19 20 21 22 23

  20. Tasa de incidencia semanal de gripe y porcentaje de detecciones virales positivas. Temporada 2009-2010. Sistemas centinela Junio Julio Sept Oct Ago

  21. Nula • Esporádica • Local • Situación Epidémica Tasa de detección viral (%) y número de detecciones virales centinela. Temporada 2009-2010

  22. 26 Abril a 5 Junio Pacientes positivos secuenciados: 157 / 365 97 M1+M2 39 NP 81 NS 63 HA1 88 NA

  23. Análisis de cada segmento secuenciado A(H1N1)v

  24. A/Madrid/289/GP578/09 military A/Madrid/378/GP781/09 military A/Madrid/292/GP587/09 military A/Madrid/294/GP593/09 military A/Madrid/340/GP727/09 military A/Madrid/296/GP599/09 military A/Madrid/299/GP608/09 military A/Madrid/385/GP796/09 military 61 A/Madrid/295/GP596/09 military A/Madrid/293/GP590/09 military A/Madrid/290/GP581/09 military A/Madrid/390/GP805/09 military 42 A/Madrid/291/GP584/09 military A/Madrid/360/GP752/09 military A/Madrid/297/GP602/09 military 26 A/Madrid/298/GP605/09 military A/Madrid/381/GP786/09 military A/Madrid/391/GP807/09 military A/Valencia/78/GP155/09 A/Murcia/43/GP78/09 46 18 62 A/Catalua/66/GP145/09 A/Catalua/9/GP25/09 A/Andalucia/126/GP242/09 54 A/CastillaLaMancha/129/GP248/09 A/CastillaLaMancha/1/GP12/09 5 A/Valencia/77/GP160/09 A/CastillaLaMancha/95/GP181/09 14 A/CastillaLaMancha/4/GP7/09 A/Valencia/82/GP158/09 29 A/Valencia/2/GP3/09 A(H1N1)v A/Andalucia/117/GP230/09 A/Valencia/264/GP494/09 A/Baleares/265/GP500/09 6 A/Catalua/69/GP148/09 A/Valencia/79/GP161/09 61 A/Andalucia/167/GP317/09 A/Madrid/37/GP65/09 A/Andalucia/119/GP234/09 A/Madrid/36/GP62/09 55 A/Andalucia/100/GP201/09 38 A/Andalucia/118/GP232/09 A/Andalucia/255/GP490/09 A/Madrid/111/GP216/09 A/Catalua/13/GP29/09 A/Catalua/19/GP35/09 A/Andalucia/130/GP251/09 35 A/Catalua/8/GP24/09 A/Catalua/121/GP237/09 A/Catalua/123/GP239/09 A/Catalua/15/GP31/09 A/Catalua/68/GP147/09 A/Valencia/73/GP154/09 A/Catalua/25/GP41/09 A/Valencia/72/GP153/09 100 A/Catalua/122/GP238/09 A/Catalua/120/GP236/09 A/Andalucia/71/GP151/09 A/Catalua/65/GP144/09 A/Catalua/63/GP142/09 62 A/Madrid/308/GP636/09 A/Madrid/288/GP575/09 86 A/Madrid/305/GP628/09 A/PaisVasco/5/GP19/09 100 A/Swine/Indiana/P12439/00 H1N2 A/swine/Kansas/00246/04 H1N2 57 57 A/swine/Minnesota/00194/03 H1N2 48 A/Swine/Ohio/891/01 H1N2 A/Swine/Indiana/9K035/99 H1N2 87 A/swine/Ohio/24366/07 H1N1 98 84 A/swine/Ohio/24366/07(H1N1) A/swine/Ohio/C62006/06 H1N1 100 Linaje de la gripe clásica porcina A/swine/Ohio/C62006/06(H1N1) 98 94 A/swine/NorthCarolina/36883/02 H1N1 A/swine/Korea/CAS08/2005(H1N1) 100 A/swine/Shanghai/3/2005(H1N1) 81 100 A/swine/Shanghai/2/2005(H1N1) A/swine/Shanghai/1/2005(H1N1) 39 A/swine/Maryland/23239/1991(H1N1) 51 A/swine/Memphis/1/1990(H1N1) 82 A/swine/California/T9001707/1991(H1N1) 44 76 A/swine/Ratchaburi/NIAH550/2003(H1N1) A/swine/Iowa/1/1986(H1N1) 18 A/swine/Kansas/3024/1987(H1N1) 57 20 A/swine/Ontario/11112/04 H1N1 A/swine/Tennessee/4/1978(H1N1) 99 A/swine/Tennessee/2/1978(H1N1) A/swine/Kyoto/3/1979(H1N1) 50 31 A/swine/Wisconsin/30954/1976(H1N1) 37 A/swine/Tennessee/19/1976(H1N1) 52 A/swine/Tennessee/107/1977(H1N1) 55 A/swine/Tennessee/109/1977(H1N1) 100 100 A/swine/Tennessee/9/1978(H1N1) A/swine/Thailand/HF6/2005(H1N1) 100 A/swine/Chonburi/NIAH977/2004(H1N1) 100 A/swine/Tennessee/7/1978(H1N1) A/swine/Ohio/K1207/06(H1N1) 100 69 A/swine/Ohio/K1130/06(H1N1) Linaje Eurasiático 93 A/swine/Ontario/55383/04 H1N2 100 A/Nyiregyhaza/01/2007(H1N1) A/swine/Tianjin/01/04(H1N1) A/swine/Henan/01/06(H1N1) 100 A/swine/France/WVL8/1992(H1N1) 52 A/swine/Hokkaido/2/1981(H1N1) A/swine/England/WVL7/1992(H1N1) 96 100 A/swine/Spain/WVL6/1991(H1N1) A/swine/Hungary/19774/2006(H1N1) 74 A/Aragon/Spain/RR3218/2008(H1N1) 85 A/swine/Haseluenne/IDT2617/03(H1N1) 81 0.05 Hemaglutinina H1 63 casos positivos • cambio de AA A/California/07/2009 vs Cepas españolas L58I P109S (todas) T216A D291E I338V Virus contienen sustituciones de aa en lugares antigénicos concretos cuando se compara con las cepas H1 estacionales Ensayos antigénicos IHA

  25. Linaje Eurasiático Linaje de la gripe clásica porcina H1 humana epidémica Neuraminidasa N1 88 casos positivos • No hay resistencias a oseltamivir H274, E119, N294 • cambios de AA A/California/07/2009 vs Cepas españolas S247N N248D V338I S340F No se han encontrado cambios genéticos conocidos que puedan disminuir la sensibilidad a INA

  26. Matrix 97 casos positivos M gen, codifica 2 proteinas: M1 y M2 Determinante del tropismo a un determinado hospedador • M2 presenta S31N Resistencia a adamantanos presente en todas las secuencias • Marcador molecular del linaje Eurasiático Euroasian sw lineage M • cambios de AA A/California/06/2009 vs Cepas españolas Human seasonal M1 T185M S224N V147M Classical sw lineage

  27. Análisis de cada segmento secuenciado A(H1N1)v Mutaciones pareadas NP T373I CastillaLaMancha/GP369 Andalucia/GP381 Cataluña/GP144 Cataluña/GP145 Valencia/GP154 Andalucia/GP196 Andalucia/GP201 Cataluña/GP224 Andalucia/GP234 Cataluña/GP237 Cataluña/GP236 Andalucia/GP251 Valencia/GP280 Madrid/GP62 PaisVasco/GP20 Valencia/GP4 Garten et al. Science. 22 May 2009 NP NA V100I N248D Madrid/GP523 Andalucia/GP527 Madrid/GP216 Valencia/GP272 Valencia/GP278 NP PA T373I M582L not available at momment NP NA V100I V106I N248D NP NA HA1 NS1 V100I V106I S206TI123V N248D HA1 PA S91P S224P V323I 1 2 3 4 NP NA HA1 NS1 V100I N248D S206T I123V Madrid/GP523 HA S91P Todas las cepas españolas

  28. Análisis de cada segmento secuenciado A(H1N1)v • Marcadores moleculares de la adaptación al hospedador • 1918 H1H1 • Virus H5N1 altamente patogénico Dunham et al. J Virol June 2009 H1N1v Avian swClass swEurop Human 1918/H5N1 PB2 627 E E E E K PB1-F2 12 Truncated Compl NS1 220 Truncated Compl-PDZ 25 N Q N,K,R,W R,W*,L Q 66 E E E K* E 227 - E R,G E,G* R,del NS2 26 E E E K* E 49 V V V L* V 52 M M M T* M 70 G S G G* G M1 214 H Q Q H* Q NP 284 A A A V,I* A 384 R R R K* R * A/Aragon/R3218/Spain/08

  29. Virus nH1N1 crecido en células MDCK Servicio de Microscopia Electrónica, CNM, ISCIII

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