Genes humanos asociados a la infección por el SARS-CoV-2 / Human genes associated with SARS-CoV-2 infection

RESUMEN Fundamento: La variabilidad clínica de la infección por el SARS-CoV-2 se debe, en parte, a factores genéticos. Objetivo: Describir los principales genes de susceptibilidad a la Covid-19. Metodología: Se realizó una revisión bibliográfica en Google Académico, SciELO, Annual Reviews y PubMed Central. Los descriptores que se utilizaron para la búsqueda de los documentos fueron consultados en el DeCS, estos fueron: SARS-CoV-2, Covid-19, genética y predisposición genética a la enfermedad. Se seleccionaron artículos disponibles a texto completo en inglés y en español, preferentemente de revistas arbitradas por pares. Resultados: Entre los genes implicados en la infección por el SARS-CoV-2 se encuentran DDX1 que promueve la replicación viral, IFITM1, IFITM2, IFITM3, IFNAR2 que codifican proteínas inducidas por el interferón, los genes de receptores (ACE2, ANPEP, DPP4), los genes de proteasas (TMPRSS2, furin, TMPRSS11D, CTSL, CTSB) que contribuyen a la entrada viral, genes de la respuesta inmune como ABO y metalopeptidasas como la familia ADAM. Se han detectado polimorfismos genéticos de riesgo. Conclusiones: En la infección por el SARS-CoV-2 se produce una compleja interrelación entre factores ambientales y genéticos que determinan la susceptibilidad de las personas a la Covid y su gravedad. El papel de los genes en la susceptibilidad a la Covid-19 deberá continuar investigándose.

ABSTRACT Background: The clinical variability of SARS-CoV-2 infection is partially due to genetic factors. Objective: To describe the main Covid-19 susceptibility genes. Methodology: A literature review was performed in Google Scholar, SciELO, Annual Reviews and PubMed Central. The descriptors used to search the documents were consulted in DeCS: SARS-CoV-2, Covid-19, genetics and genetic predisposition to disease. Full text articles available in English and Spanish were selected, rather from peer-reviewed journals. Results: Genes involved in SARS-CoV-2 infection include DDX1 which promotes viral replication, IFITM1, IFITM2, IFITM3, IFNAR2 encoding interferon-induced proteins, receptor genes (ACE2, ANPEP, DPP4), protease genes (TMPRSS2, furin, TMPRSS11D, CTSL, CTSB) that contribute to viral entry, immune response genes such as ABO and metallopeptidases such as the ADAM family. Risk genetic polymorphisms have been detected. Conclusions: In SARS-CoV-2 infection, there is a complex interaction between environmental and genetic factors that determine the susceptibility of individuals to Covid and its severity. The role of genes in Covid-19 susceptibility should be further investigated.

Actualización epidemiológica: variantes de SARS-CoV-2 en las Américas - 24 de marzo de 2021 / Epidemiological update: SARS-CoV-2 variants in the Americas - March 24, 2021

A la fecha, 141 los países/territorios han detectado casos de infección por alguna de las tres variantes de preocupación (VOC) reconocidas actualmente por la Organización Mundial de la Salud (OMS). De ese total, 32 países/territorios corresponden a la Región de las Américas.

Orientaciones para la selección de muestras de SARS-CoV-2 para caracterización y vigilancia genómica / Guidance for the selection of SARS-CoV-2 samples for genomic characterization and surveillance

La secuenciación genómica ha sido una herramienta esencial para generar datos virológicos, impulsar la respuesta del laboratorio y comprender mejor los patrones evolutivos y de dispersión del SARS-CoV-2. Además de la caracterización de los patrones de circulación global, la detección temprana de las variantes del SARS-CoV-2 dentro de cada país es fundamental para complementar la vigilancia epidemiológica y virológica.

COVID-19: aspectos relacionados a la susceptibilidad genética y defectos congénitos / COVID-19: Aspects of genetic susceptibility and congenital defects

RESUMEN Introducción: la COVID-19 (acrónimo del inglés c oronavirus disease 2019) es una enfermedad infecciosa de reciente descripción, causada por el SARS-CoV-2, sin tratamiento efectivo. La identificación de variantes genéticas que intervienen en la respuesta a la COVID-19; así como la posibilidad de trasmisión materno-fetal del SARS-CoV-2 no solo permitirán ampliar los conocimientos sobre su fisiopatología; sino además estratificar los grupos de la población, y según su riesgo, implementar medidas preventivas y tratamientos personalizados, incluida la prioridad en el uso de vacunas. Objetivo: describir aspectos relacionados con la susceptibilidad genética y defectos congénitos en la COVID-19. Material y Métodos: se realizó una investigación tipo revisión bibliográfica; para identificar los documentos que se revisarían se consultó la base bibliográfica PubMed/Medline, incluyendo los trabajos del 2019 y 2020. Se incluyó publicaciones recomendadas por expertos, preferiblemente publicados en los últimos 10 años; luego de una valoración cualitativa, se realizó una síntesis. Desarrollo: están descritas mutaciones de los genes: ACE2, ACE1, TMPRSS2, TLR7, así como haplotipos HLA asociadas a la susceptibilidad genética a la COVID-19. Variantes de los genes: SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 y XCR1; así como de los que codifican para el receptor de la Vitamina D y las citoquinas pro inflamatorias (como las IL-1, IL-6, IL-12, IFN-γ, y TNT-α), pudieran también estar relacionadas con un incremento de la susceptibilidad al SARS-CoV-2. Ante la posibilidad de trasmisión vertical de la COVID-19 y su posible papel teratogénico, las embarazadas constituyen un grupo de riesgo. Conclusión: variantes genéticas humanas son factores de susceptibilidad genética al virus SARS-CoV-2, que puede ser causa de defectos congénitos(AU)

ABSTRACT Introduction: COVID-19 (acronym for Coronavirus Disease 2019) is a recently described infectious disease caused by SARS-CoV-2, without effective treatment. Identification of genetic variants involved in the response to COVID-19 as well as the possibility of maternal-fetal transmission of SARS-CoV-2 will not only allow us to expand our knowledge of the pathophysiology of COVID-19, but also stratify population groups according to their risks in order to implement preventive measures and personalized treatments, including the priority in the use of vaccines. Objective: To describe aspects related to congenital defects and genetic susceptibility to the SARS-CoV-2 virus. Material and Methods: A bibliographic review was carried out. Medline and PubMed bibliographic databases were searched. Studies published between 2019 and 2020 were included as well the ones recommended by experts, preferably published within the last 10 years. After qualitative evaluation, synthesis was made. Development: Mutations in ACE2, ACE1, TMPRSS2, TLR7 genes, as well as HLA haplotypes associated with genetic susceptibility to COVID-19 are described. Variants in the genes SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6, XCR1 and in those codifying vitamin D receptor and proinflammatory cytokines (IL-1, IL-6, IL-12, IFN-γ, and TNF-α) could be related to an increased susceptibility to SARS-CoV-2. Due to the risk of vertical transmission of COVID-19 and its possible teratogenic effect, pregnant women are included in the risk group. Conclusion: Human genetic variants are factors of genetic susceptibility to the SARS-CoV-2 virus which may cause congenital defects(AU)

Cutaneous susceptibility to SARS-CoV-2 infection according to the expression of viral entry factors in the skin / Susceptibilidad cutánea a la infección por SARS-CoV-2 según la expresión de los factores de entrada viral en la piel

Abstract Introduction: Reports of dermatological manifestations in patients with COVID-19 suggest a possible cutaneous tropism of SARS-CoV-2; however, the capacity of this virus to infect the skin is unknown. Objective: To determine the susceptibility of the skin to SARS-CoV-2 infection based on the expression of viral entry factors ACE2 and TMPRSS2 in this organ. Method: A comprehensive analysis of human tissue gene expression databases was carried out looking for the presence of the ACE2 and TMPRSS2 genes in the skin. mRNA expression of these genes in skin-derived human cell lines was also assessed. Results: The analyses showed high co-expression of ACE2 and TMPRSS2 in the gastrointestinal tract and kidney, but not in the skin. Only the human immortalized keratinocyte HaCaT cell line expressed detectable levels of ACE2, and no cell line originating in the skin expressed TMPRSS2. Conclusions: Our results suggest that cutaneous manifestations in patients with COVID-19 cannot be directly attributed to the virus. It is possible that cutaneous blood vessels endothelial damage, as well as the effect of circulating inflammatory mediators produced in response to the virus, are the cause of skin involvement.

Resumen Introducción: Reportes de manifestaciones dermatológicas en pacientes con COVID-19 sugieren un posible tropismo cutáneo del virus SARS-CoV-2; sin embargo, se desconoce la capacidad de este virus para infectar la piel. Objetivo: Determinar la susceptibilidad de la piel a la infección por SARS-CoV-2 con base en la expresión de los factores de entrada viral ACE2 y TMPRSS2 en dicho órgano. Método: Se buscaron los genes ACE2 y TMPRSS2 en la piel, para lo cual se realizó un análisis extenso de las bases de datos de expresión genética en tejidos humanos. Asimismo, se evaluó la expresión de dichos genes en líneas celulares humanas derivadas de la piel. Resultados: Los análisis mostraron alta expresión conjunta de ACE2 y TMPRSS2 en el tracto gastrointestinal y en los riñones, pero no en la piel. Solo la línea celular de queratinocitos humanos inmortalizados HaCaT expresó niveles detectables de ACE2 y ninguna línea celular de origen cutáneo expresó TMPRSS2. Conclusiones: Los resultados sugieren que las manifestaciones dermatológicas en pacientes con COVID-19 no pueden ser atribuidas directamente al virus; es posible que sean originadas por el daño endotelial a los vasos sanguíneos cutáneos y el efecto de los mediadores inflamatorios circulantes producidos en respuesta al virus.

Directrices de laboratorio para la detección y el diagnóstico de la infección con el virus COVID-19 / Laboratory guidelines for the detection and diagnosis of COVID-19 virus infection

Los coronavirus son un grupo de virus ARN altamente diversos de la familia Coronaviridae que se dividen en 4 géneros: alfa, beta, gamma y delta, y que causan enfermedades de leves a graves en humanos y animales (1-3). Existen coronavirus humanos endémicos como los alfacoronavirus 229E y NL63 y los betacoronavirus OC43 y HKU1 que pueden causar enfermedades de tipo influenza o neumonía en humanos (1, 3). Sin embargo, dos coronavirus zoonóticos que causan enfermedades graves en humanos han emergido: el coronavirus del Síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV) en 2002-2003 y el coronavirus del Síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS-CoV) (1-5).

Atualização epidemiológica: ocorrência de variantes de SARS-CoV-2 nas Américas (11 de janeiro de 2021) / Ocurrencia de variantes de SARS-CoV-2 en las Américas. Información preliminar / Occurrence of variants of SARS-CoV-2 in the Americas (11 January 2021)

Por meio deste documento, a Organização Pan-Americana da Saúde / Organização Mundial da Saúde (OPAS/OMS) comunica aos Estados Membros informações preliminares sobre a detecção, nas Américas, de duas variantes de interesse de SARS-CoV-2 associadas ao aumento de transmissão no Reino Unido e na República da África do Sul. A OPAS/OMS recomenda que os Estados Membros continuem o sequenciamento de amostras, conforme as diretrizes da rede regional de vigilância genômica, e monitorem as mudanças repentinas na incidência de COVID-19, à luz das medidas de saúde pública e de distanciamento social implementadas e cumpridas pela população.

A través de este documento, la Organización Panamericana de la Salud / Organización Mundial de la Salud (OPS/OMS) comunica a los Estados Miembros información preliminar sobre la detección en las Américas de dos variantes de interés de SARS-CoV-2 que han sido asociadas al incremento de transmisión en el Reino Unido y en la República de Sudáfrica. OPS/OMS recomienda a los Estados Miembros continuar con la secuenciación de muestras, según las pautas de la red regional de vigilancia genómica y monitorear los cambios repentinos en la incidencia de la COVID-19, a la luz de las medidas de salud pública y de distanciamiento social implementadas y cumplidas por la población.

Through this document, the Pan American Health Organization / World Health Organization (PAHO/WHO) communicates to the Member States preliminary information on the detection in the Americas of two variants of interest of SARS-CoV-2 that have been associated with increased transmission in the United Kingdom and in the Republic of South Africa. PAHO / WHO recommends that Member States continue with the sequencing of samples according to the guidelines of the regional genomic surveillance network and monitor sudden changes in the incidence of COVID-19, which occur in light of public health measures and of social distancing implemented and fulfilled by the population.

Detección de COVID -19 (SARS-CoV-2) mediante la saliva: una alternativa diagnóstica poco invasiva / Detection of COVID-19 (SARS-CoV-2) by saliva: a low-invasive diagnostic alternative

La nueva enfermedad por coronavirus, también denominada COVID 19 es la última enfermedad infecciosa de preocupación internacional. Originada en Wuhan, China, se extendió a nivel mundial, resultando en la pandemia 2019-2020 y una Emergencia de Salud Pública de Preocupación Internacional (ESPII) según lo declarado por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Esta enfermedad suele cursar con fiebre, tos, dolor de garganta, dificultad respiratoria, fatiga y malestar general, sin embargo, también se han presentado casos asintomáticos. Su diagnóstico se realiza con una combinación tanto de exámenes clínicos, radiológicos y moleculares, donde la prueba de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR) ha sido el examen de elección para el análisis de material genético viral de muestras extraídas del tracto respiratorio superior. Se ha reportado que COVID-19 se transmite persona a persona o por contacto indirecto por gotas, lo que tiene fundamental importancia en procedimientos clínicos dentales y donde la saliva tendría una función crítica en la transmisión de SARS-CoV-2 en la población. Es por esto, que los diagnósticos salivales no invasivos podrían proporcionar una plataforma de detección rápida, temprana y poco invasiva de la infección por COVID-19. El objetivo de esta revisión es determinar los beneficios de la saliva como muestra no invasiva para el diagnóstico de COVID-19.

The new coronavirus disease, also called COVID 19, is the latest infectious disease of international concern. Originating in Wuhan, China, it spread globally, resulting in the 2019-2020 pandemic and a Public Health Emergency of International Concern (ESPII) as declared by the World Health Organization (WHO). This disease usually presents with fever, cough, sore throat, respiratory distress, fatigue and general discomfort; however, asymptomatic cases have been reported. The diagnosis is made with a combination of clinical, radiological and laboratory molecular tests, where the reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) test has been the alternative of choice for the analysis of viral genetic material from samples taken of upper respiratory tract. COVID-19 has been reported to be transmitted person-to-person or by indirect fluids drop contact, which is of fundamental importance for clinical dental procedures and where saliva would play a critical role in the transmission of SARS-CoV-2 from human to human. For this reason, non-invasive salivary diagnoses could provide a platform for rapid, early and non-invasive detection of COVID19 infection. The objective of this review is to determine the benefits of saliva as a non-invasive sample for the diagnosis of COVID-19.

Bases genéticas y moleculares del COVID-19 (SARS-CoV-2): mecanismos de patogénesis y de respuesta inmune / Genetic and molecular basis of COVID-19 (SARS-CoV-2) mechanisms of pathogenesis and imnune

A fines de diciembre de 2019, un nuevo coronavirus (SARS-CoV-2) fue identificado como el agente causal de una nueva enfermedad respiratoria llamada COVID-19 por la OMS. Sus síntomas incluyen fiebre, tos seca y dificultad respiratoria. Estos síntomas en general son leves, aunque, pueden ser fatales en adultos mayores y pacientes con comorbilidades. Se realizó búsqueda bibliográfica en Pubmed y Clinical Key donde se seleccionaron 22 artículos de acuerdo con los criterios de inclusión. SARS-CoV-2 pertenece al género de los Betacoronavirus y tiene similitudes genómicas con SARS-CoV y MERS-CoV. El virión de SARS-CoV-2 consta de una nucleocápside y de una envoltura externa compuesta por proteínas estructurales principales y accesorias. Su material genético consiste en una cadena de RNA monocatenario de polaridad positiva, en el que, se codifican proteínas importantes para su transcripción y replicación. El mecanismo de infección de SARS-CoV-2 comienza con la unión del virión a un receptor (ACE2) de la célula huésped y su posterior entrada por endocitosis. El genoma RNA viral se libera al citoplasma donde se transcriben y se traducen las proteínas necesarias para la producción de las proteínas estructurales y para la replicación de su material genético. Posteriormente, el RNA replicado se asocia con la nucleocápside y se ensambla junto con las proteínas estructurales para conformar las partículas víricas que serán liberadas de la célula infectada. El sistema inmune hace frente a la infección viral mediante el reconocimiento de patrones moleculares asociados a patógenos (PAMPs) por parte de la inmunidad innata y por la acción de los linfocitos T y B por parte de la inmunidad humoral. El conocimiento de las bases genéticas y moleculares de SARS-CoV-2 permite visualizar la posibilidad de establecer tratamientos farmacológicos o desarrollo de vacunas para controlar y disminuir los efectos patogénicos de la enfermedad.

In late December 2019, a new coronavirus (SARS-CoV-2) was identified as a causative agent of a new respiratory disease called COVID-19 by WHO. Its symptoms include fever, dry cough, and shortness of breath. Generally, these symptoms are mild, although, can be fatal in older adults and patients with comorbidities. A bibliographic search was carried out in Pubmed and Clinical Key. 22 articles were selected according to inclusion criteria. SARS-CoV-2 belongs to the genus of Betacoronaviruses and has genomic similarities to SARS-CoV and MERS-CoV. SARS-CoV-2 virion is made up of a nucleocapsid and external envelope composed of main structural and accesory proteins. Its genetic is a positive sense single stranded RNA in which important proteins are encoded for their transcription and replication. The mechanism of SARS-CoV-2 infection begins with the binding of the virion to (ACE2) receptor of the host cell and subsequent entry by endocytosis. This RNA genome is released into cytoplasm and the necessary proteins for the production of structural proteins and the replication of genetic material are transcribed and translated. Then, the replicated RNA associates with the nucleocapsid and assembles together with the structural proteins to form the viral particles that will be released from the infected cell. The immune system faces viral infection through the recognition of molecular patterns associated with pathogens (PAMPs) by innate immunity and the action of T cells and B cells by humoral immunity. Knowledge of the genetic and molecular basis of SARS-CoV-2 allows us to visualize the possibility of establishing pharmacological or vaccine treatments to control and reduce the pathogenic effects of the disease.

Rapid detection of bovine coronavirus by a semi-nested RT-PCR / Detecção rápida do Coronavírus Bovino (BCoV) por meio de uma semi-nested RT-PCR

Bovine coronavirus (BCoV) is a member of the group 2 of the Coronavirus (Nidovirales: Coronaviridae) and the causative agent of enteritis in both calves and adult bovine, as well as respiratory disease in calves. The present study aimed to develop a semi-nested RT-PCR for the detection of BCoV based on representative up-to-date sequences of the nucleocapsid gene, a conserved region of coronavirus genome. Three primers were designed, the first round with a 463bp and the second (semi-nested) with a 306bp predicted fragment. The analytical sensitivity was determined by 10-fold serial dilutions of the BCoV Kakegawa strain (HA titre: 256) in DEPC treated ultra-pure water, in fetal bovine serum (FBS) and in a BCoV-free fecal suspension, when positive results were found up to the 10-2, 10-3 and 10-7 dilutions, respectively, which suggests that the total amount of RNA in the sample influence the precipitation of pellets by the method of extraction used. When fecal samples was used, a large quantity of total RNA serves as carrier of BCoV RNA, demonstrating a high analytical sensitivity and lack of possible substances inhibiting the PCR. The final semi-nested RT-PCR protocol was applied to 25 fecal samples from adult cows, previously tested by a nested RT-PCR RdRp used as a reference test, resulting in 20 and 17 positives for the first and second tests, respectively, and a substantial agreement was found by kappa statistics (0.694). The high sensitivity and specificity of the new proposed method and the fact that primers were designed based on current BCoV sequences give basis to a more accurate diagnosis of BCoV-caused diseases, as well as to further insights on protocols for the detection of other Coronavirus representatives of both Animal and Public Health importance.

O Coronavírus bovino (BCoV) pertence ao grupo 2 do gênero Coronavirus (Nidovirales: Coronaviridae) e é agente causador de enterites tanto em bezerros como em bovinos adultos, bem como de doença respiratória em bezerros. O presente estudo teve por objetivo desenvolver uma semi-nested RT-PCR para a detecção do BCoV com base em seqüências representativas e recentes do gene do nucleocapsídeo, região conservada do genoma dos coronavírus. Três primers foram desenhados, a primeira amplificação com um fragmento esperado de 463pb e a segunda (semi-nested) com um fragmento esperado de 306pb. A sensibilidade analítica foi determinada pela diluição do BCoV cepa Kakegawa (título HA: 256) na base de 10 em água ultra-pura tratada com DEPC, em soro fetal bovino (SFB) e em uma suspensão fecal negativa para o BCoV, onde foram encontrados resultados positivos até a diluição de 10-2, 10-3 e 10-7, respectivamente. Este resultado sugere que a quantidade total de RNA na amostra influencia na precipitação dos pellets pelo método de extração utilizado. Quando se utiliza amostra fecal, a grande quantidade de RNA total funciona como carreadora do RNA do BCoV, demonstrando elevada sensibilidade analítica e ausência de possíveis substâncias inibidoras da PCR. O protocolo final da semi-nested RT-PCR foi aplicado a 25 amostras fecais de vacas adultas, previamente avaliadas por uma nested RT-PCR RdRp utilizada como teste de referência, resultando em 20 e 17 amostras positivas para o primeiro e segundo teste, respectivamente. Os resultados dos dois sistema de diagnóstico apresentaram concordância substancial (kappa: 0,694). A elevada sensibilidade e especificidade do novo método proposto e o fato de que os primers foram desenhados baseados em sequências atuais do BCoV, oferecem bases para o diagnóstico mais acurado de infecções causadas pelo BCoV, assim como para novas perspectivas em protocolos de detecção de outros Coronavírus de importância tanto em saninade animal ...

A comparative study of resistance to MHV3 infection in genetically homogeneous and heterogeneous mouse populations

Resistance to MHV3 infection was investigated in genetically homogeneous inbred (A/J, BALB/c) and genetically selected (High, Low) mouse lines. The A/J and L lines are resistant and the BALB/c and H mice are susceptible. The genetic analysis was performed on the F1 hybrids, as well as on the genetically heterogeneous F2 populations and backcrosses bred from HxL and A/JxBALB/c lines. The mortality rates of the F1 hybrids showed codominance of susceptibility and resistance characters. The results indicate that the same MHV3 susceptibility genes are present in isogenic and selected lines and corroborate previous results showing that at least two major genes are involved in the control of this response