Vector Competence for Zika Virus Changes Depending on the Aedes aegypti's Region of Origin in Manaus: A Study of an Endemic Brazilian Amazonian City.

Zika virus (ZIKV) is transmitted to humans by the infectious bite of mosquitoes such as Aedes aegypti. In a city, the population control of mosquitoes is carried out according to alerts generated by different districts via the analysis of the mosquito index. However, we do not know whether, besides mosquito abundance, the susceptibility of mosquitoes could also diverge among districts and thus impact the dissemination and transmission of arboviruses. After a viremic blood meal, the virus must infect the midgut, disseminate to tissues, and reach the salivary gland to be transmitted to a vertebrate host. This study evaluated the patterns of ZIKV infection in the Ae. aegypti field populations of a city. The disseminated infection rate, viral transmission rate, and transmission efficiency were measured using quantitative PCR at 14 days post-infection. The results showed that all Ae. aegypti populations had individuals susceptible to ZIKV infection and able to transmit the virus. The infection parameters showed that the geographical area of origin of the Ae. aegypti influences its vector competence for ZIKV transmission.

Dengue and Zika virus infection patterns vary among Aedes aegypti field populations from Belo Horizonte, a Brazilian endemic city.

Dengue virus (DENV) and Zika virus (ZIKV) belong to the same viral family, the Flaviviridae. They cause recurring threats to the public health systems of tropical countries such as Brazil. The primary Brazilian vector of both viruses is the mosquito Aedes aegypti. After the mosquito ingests a blood meal from an infected person, the viruses infect and replicate in the midgut, disseminate to secondary tissues and reach the salivary gland (SG), where they are ready to be transmitted to a vertebrate host. It is thought that the intrinsic discrepancies among mosquitoes could affect their ability to deal with viral infections. This study confirms that the DENV and ZIKV infection patterns of nine Ae. aegypti field populations found in geographically separate health districts of an endemic Brazilian city vary. We analyzed the infection rate, disseminated infection, vector competence, and viral load through quantitative PCR. Mosquitoes were challenged using the membrane-feeding assay technique and were tested seven and fourteen days post-infection (early and late infection phases, respectively). The infection responses varied among the Ae. aegypti populations for both flaviviruses in the two infection phases. There was no similarity between DENV and ZIKV vector competencies or viral loads. According to the results of our study, the risk of viral transmission overtime after infection either increases or remains unaltered in ZIKV infected vectors. However, the risk may increase, decrease, or remain unaltered in DENV-infected vectors depending on the mosquito population. For both flaviviruses, the viral load persisted in the body even until the late infection phase. In contrast to DENV, the ZIKV accumulated in the SG over time in all the mosquito populations. These findings are novel and may help direct the development of control strategies to fight dengue and Zika outbreaks in endemic regions, and provide a warning about the importance of understanding mosquito responses to arboviral infections.

Susceptibilidade de mosquitos Aedes aegypti à infecção por linhagens asiática e africana de ZIKV.

O vírus Zika (ZIKV), causador da febre Zika, é transmitido ao humano através da picada de mosquitos do gênero Aedes, como o Aedes aegypti. O vírus foi identificado pela primeira vez na África, e detectado em seguida fora do continente africano. Desde então, o ZIKV tem sido classificado em duas linhagens: a africana e a asiática. A linhagem asiática se espalhou pelo mundo e é responsável por todos os surtos de febre Zika ocorridos até atualmente. A linhagem africana nunca havia sido identificada fora do continente africano até 2019, quando isolados do vírus foram detectados no Brasil. Como o resultado da interação entre o ZIKV de linhagem africana e o Ae. aegypti brasileiro é desconhecido, são necessários estudos para avaliar os riscos relativos ao provável encontro desse par vírus-vetor. O presente estudo investigou a susceptibilidade de mosquitos Ae. aegypti brasileiros à infecção por uma linhagem africana de ZIKV geneticamente similar à recentemente encontrada no Brasil, utilizando uma linhagem asiática circulante como parâmetro comparativo. Em uma análise considerando três diferentes estágios de infecção (inicial, intermediário e tardio), avaliamos as taxas de infecção, de infecção disseminada, de transmissão; e as eficiências da disseminação e da transmissão viral. Além disso, o número de cópias virais foi analisado para auxiliar no entendimento do fluxo do ZIKV e sua dinâmica de evasão das barreiras antivirais do mosquito. Os Ae. aegypti brasileiros foram susceptíveis tanto para a linhagem de ZIKV asiática, quanto para a africana. As taxas de infecção foram similares entre as linhagens e a disseminação viral foi maior para o ZIKV asiático. No entanto, a eficiência da transmissão foi maior para o ZIKV asiático no estágio intermediário, porém maior para o ZIKV africano no estágio tardio, demonstrando que em termos epidemiológicos, ambas as linhagens podem possuir uma implicação similar na manutenção do vírus em circulação e na probabilidade de causar um surto epidêmico. Para ambas as linhagens, o vírus foi capaz de permanecer no mosquito até o estágio tardio de infecção, indicando que o vetor pode permanecer infectado durante toda a sua vida. Portanto, concluímos que os Ae. aegypti brasileiros são altamente susceptíveis à infecção pelos ZIKV de linhagem africana, sendo capazes de permitir a invasão, disseminação e transmissão do vírus do vetor para o humano. A vigilância relativa à circulação desse vírus deve ser reforçada com o objetivo de preparar o sistema público de saúde e prevenir possíveis surtos de febre Zika no Brasil.