Características de la estructura molecular de las proteínas E del virus del Zika y E1 del virus de la rubéola y posibles implicaciones en el neurotropismo y en las alteraciones del sistema nervioso / E-ZIKV and E1-RV proteins molecular structure and their potential implications in neurotropism and nervous system disorders

Resumen Introducción. El virus del Zika (ZIKV) es un flavivirus con envoltura, transmitido a los seres humanos principalmente por el vector Aedes aegypti. La infección por ZIKV se ha asociado con un gran neurotropismo y con efectos neuropáticos, como el síndrome de Guillain-Barré en el adulto y la microcefalia fetal y posnatal, así como con un síndrome de infección congénita similar al producido por el virus de la rubéola (RV). Objetivo. Comparar las estructuras moleculares de la proteína de envoltura E del virus del Zika (E-ZIKV) y de la E1 del virus de la rubéola (E1-RV), y plantear posibles implicaciones en el neurotropismo y en las alteraciones del sistema nervioso asociadas con el ZIKV. Materiales y métodos. La secuencia de aminoácidos de la proteína E-ZIKV (PDB: 5iZ7) se alineó con la de la glucopreteína E1 del virus de la rubéola (PDB: 4ADG). Los elementos de la estructura secundaria se determinaron usando los programas Vector NTI Advance®, DSSP y POSA, así como herramientas de gestión de datos (AlignX®). Uno de los criterios principales de comparación y alineación fue la asignación de residuos estructuralmente equivalentes, con más de 70 % de identidad. Resultados. La organización estructural de la proteína E-ZIKV (PDB: 5iZ7) fue similar a la de E1-RV (PDB: 4ADG) (70 a 80 % de identidad), y se observó una correspondencia con la estructura definida para las glucoproteínas de fusión de membrana de clase II de los virus con envoltura. E-ZIKV y E1-RV exhibieron elementos estructurales de fusión muy conservados en la región distal del dominio II, asociados con la unión a los receptores celulares de entrada del virus de la rubéola (glucoproteína de mielina del oligodendrocito, Myelin Oligodendrocyte Glycoprotein, MOG), y con los receptores celulares Axl del ZIKV y de otros flavivirus. Conclusión. La comparación de las proteínas E-ZIKV y E1-RV es un paso necesario hacia la definición de otros factores moleculares determinantes del neurotropismo y la patogenia del ZIKV, el cual puede contribuir a generar estrategias de diagnóstico, prevención y tratamiento de las complicaciones neurológicas inducidas por el ZIKV.

Abstract Introduction: Zika virus (ZIKV) is an enveloped flavivirus transmitted to humans mainly by Aedes aegypti. ZIKV infection has been associated with high neurotropism and neuropathic effects such as the Guillain-Barré syndrome in adults, and fetal and postnatal microcephaly and the congenital Zika virus syndrome similar to that produced by rubella virus (VR). Objective: To compare Zika virus membrane protein E (E-ZIKV) and rubella virus membrane protein E1 (E1-RV), and to propose possible implications for neurotropism and nervous system disorders associated with ZIKV infections. Materials and methods: The amino acid sequence of E-ZIKV protein (PDB: 5iZ7) was aligned to that of rubella virus glycoprotein E1 (PDB: 4ADG). The secondary structure elements were determined using the programs Vector NTI Advance®, DSSP, and POSA, and integrated data management tools (AlignX®). One of the main comparison and alignment criteria was the allocation of structurally equivalent residues with more than 70% identity. Results: E-ZIKV structural organization (PDB: 5iZ7) was similar to that of E1-RV (PDB: 4ADG) (70%-80% identity), and it was consistent with relevant structural features of viral membrane class II fusion glycoproteins. E-ZIKV and E1-RV exhibited highly conserved fusion structural elements at the distal region of domain II, which has been associated with the RV myelin oligodendrocyte glycoprotein and Axl cell receptors in ZIKV and other flaviviruses. Conclusion: The comparison of E-ZIKV and E1-RV proteins constitutes an essential step towards the definition of ZIKV neurotropism and pathogenesis molecular determinants, and for the adoption of diagnosis, prevention and treatment strategies against neurological complications induced by ZIKV infection.

Presencia de Aedes ( Stegomyia ) aegypti (Linnaeus, 1762) y su infección natural con el virus del dengue en alturas no registradas para Colombia / Presence of Aedes ( Stegomyia ) aegypti (Linnaeus, 1762) and its natural infection with dengue virus at unrecorded heights in Colombia

Introducción. Aedes aegypti es el principal vector de fiebre amarilla urbana, dengue, chikungunya y zika. Se ha demostrado que la distribución biogeográfica de esta especie se ha expandido debido al calentamiento global y a factores socioeconómicos y culturales. Los cambios en los patrones de la distribución altitudinal de este vector y su infección con el virus son prioridades de la investigación encaminada a desarrollar estrategias de vigilancia entomológica y virológica en salud pública. Objetivo. Evaluar la presencia de A. aegypti y su infección natural por el virus del dengue en alturas superiores a los 1.800 msnm en dos municipios periféricos del Valle de Aburrá, Antioquia, Colombia. Materiales y métodos. Se instalaron 21 ovitrampas en los municipios de Bello y San Pedro de los Milagros, en un rango altitudinal de 1.882 a 2.659 msnm. Los adultos que emergieron de las ovitrampas se evaluaron con reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real (RT-PCR) para la detección del virus del dengue. Resultados. Se recolectaron 367 adultos de A. aegypti , siete de los cuales se encontraron a una altitud de 2.302 msnm en Tierradentro, Bello. Se detectaron 12 especímenes de A. aegypti positivos para dengue serotipo 2 en el barrio París de Bello, a 1.984 msnm. Conclusión. Por primera vez se registró A. aegypti a 2.302 msnm, la mayor altitud registrada para este vector en Colombia. De igual forma, se encontró infección con el virus del dengue a 1.984 msnm. Estos hallazgos son significativos, ya que determinan regiones de Colombia con riesgo potencial de transmisión autóctona de dengue y otros arbovirus por A. aegypti .

Introduction: Aedes aegypti is the main vector of urban yellow fever, dengue, chikungunya and Zika viruses. The biogeographical distribution of this species has expanded due to global warming, and socioeconomic and cultural factors. The changes in the altitudinal distribution patterns of this vector and its natural infection are priority fields of research to develop entomological, virological and public health surveillance strategies. Objective: To evaluate the presence of A. aegypti and its natural infection with dengue virus in altitudes above 1.800 meters above sea level in two peripheral municipalities of the Valle de Aburrá, Antioquia, Colombia. Materials and methods: Twenty-one ovitraps were set in the municipalities of Bello and San Pedro de los Milagros, at altitudes ranging from 1.882 to 2.659 masl. Emerged adults caught in the ovitraps were tested by RT-PCR for dengue virus detection. Results: We collected 367 A. aegypti adults, seven of which were found as high as 2.302 masl in Tierradentro, Bello. We detected serotype 2 dengue infection in 12 A. aegypti specimens collected in the neighbourhood of París, in Bello, at 1.984 masl. Conclusion: We recorded A. aegypti at 2.302 masl, so far the highest altitudinal record in Colombia for this vector. Furthermore, mosquitoes collected at 1.984 masl were positive for dengue virus. These findings are significant as they identify regions in Colombia at risk of potential autochthonous transmission of dengue and other arboviruses by A. aegypti .