En un estudio reciente publicado en el bioRxiv* servidor de preimpresión, los investigadores examinan las relaciones filogenéticas entre Eulipotyphla coronavirus (CoV) y CoV relacionados.
Estudiar: Análisis bioinformático de los sitios de escisión de la proteína Spike de los coronavirus en el orden de los mamíferos Eulipotyphla. Haber de imagen: Cocoapolvo/Shutterstock.com
Anfitriones mamíferos para CoV
El síndrome respiratorio agudo severo (SARS)-CoV-2 ha tenido un impacto significativo en la salud pública mundial. Los murciélagos de herradura son el reservorio natural más probable del SARS-CoV-2.
Mientras tanto, los huéspedes intermedios aún no se han identificado definitivamente y podrían incluir animales muy diversos, como reptiles, aves y mamíferos. Por lo tanto, es esencial explorar los CoV de pequeños mamíferos y su potencial zoonótico.
Los miembros del orden Eulipotyphla, como las musarañas, los erizos y los topos, exhiben una estrecha relación con el orden Chiroptera. Desde la primera detección de CoV en erizos europeos en Alemania, Erinaceus CoV (EriCoV) se ha detectado en Italia, Francia y el Reino Unido. Sin embargo, estudios limitados se han centrado en los mamíferos Eulipotyphla, lo que ha dejado lagunas en la comprensión de estos como pequeños mamíferos huéspedes de CoV.
Sobre el estudio
En el presente estudio, los investigadores realizan análisis bioinformáticos de CoV para ilustrar las complejidades evolutivas y la diversidad viral entre los huéspedes. Las secuencias de proteínas de punta de diferentes CoV se recuperaron de la base de datos de proteínas del Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI). Se construyó un árbol filogenético de máxima verosimilitud basado en secuencias de picos.
Hallazgos del estudio
La clasificación se obtuvo del navegador de taxonomía NCBI bajo la subfamilia Orthocoronavirinae. Los EriCoV de la misma especie en el Reino Unido, Alemania e Italia exhibieron hasta un 100 % de identidad de secuencia de proteína de punta.
Todos los EriCoV italianos no clasificados fueron similares a los aislados de EriCoV del Reino Unido y Alemania. Por lo tanto, los EriCoV italianos podrían clasificarse como Merbecovirus.
Los dos HKU31 CoV de Amur hedgehog de China formaron un clado distinto de los EriCoV con hasta un 79 % de identidad de secuencia. Los picos de HKU31 y EricoV tenían una identidad de secuencia media del 56,6 % y el 55,8 %, con la proteína del pico del síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS)-CoV, respectivamente. Por lo tanto, los erizos podrían albergar otros CoV similares a MERS y transmitirlos a otras especies.
Las identidades de secuencia dentro de los CoV de musaraña Wencheng Sm (WESV) oscilaron entre el 90 % y el 99,74 %, y los WESV formaron un grupo divergente en el género Alpha CoV. La identidad de secuencia de picos más alta entre los WESV y otros Alpha CoV fue del 34,68 % con HKU2, el Rhinolophus bat CoV. Del mismo modo, shrew CoV surgió como un solo clado en Alpha CoV distinto de WESV con una identidad de secuencia media del 20% con otros Alpha CoV.
Máxima verosimilitud análisis filogenético de las manchas de coronavirus hedgehog, cepas de coronavirus de musaraña y cepas relacionadas de alfacoronavirus y betacoronavirus basadas en secuencias de aminoácidos de proteínas de punta. Los aislados coloreados en rojo son coronavirus hedgehog y los aislados coloreados en azul son coronavirus musaraña.
El equipo analizó las cepas 201 Alpha y Beta CoV en busca de sitios de escisión de furina en sus picos. Se identificaron sitios de escisión en espigas de 44 cepas, 17 de las cuales tienen murciélagos como hospedadores, mientras que 27 tienen otros hospedadores mamíferos. Los animales domésticos, incluidos perros, gatos, vacas, caballos y conejos, también se identificaron como huéspedes de CoV potencialmente transmisibles.
Además, las secuencias de furina se analizaron en especies animales, incluidos mamíferos, erizos y musarañas. La alineación de secuencias por pares reveló un alto grado de conservación de furinas entre animales.
Los sitios de escisión de furina en Eulipotyphla CoV se predijeron mediante los programas ProP y PiTou. PiTou reveló cero sitios de escisión de furina en las cepas virales. Seis WESV tienen predicciones positivas de ProP en sitios atípicos y pueden ser escindidas por otras proteasas o falsos positivos.
El número de alfacoronavirus y betacoronavirus con sitios de escisión de furina correspondientes a sus animales huéspedes. La mayoría de los virus están alojados en murciélagos (17 cepas).
Se alinearon dos proteínas de punta WESV con puntajes de consenso ProP altos y se compararon con la punta MERS-CoV. Los sitios de escisión putativos de proproteína convertasa (PC) no se alinearon con el sitio de escisión de punta entre los dominios de punta S1 y S2; en cambio, estos sitios estaban ubicados dentro del dominio S1.
Se generó un modelo estructural de picos de un WESV basado en el pico HKU2, que tiene una alta identidad con los WESV. El sitio de escisión en el modelo era un bucle expuesto accesible por proteasas.
Conclusiones
Se descubrió que Shrew CoV y WESV difieren de un ancestro distinto de otros Alpha CoV. Hedgehog CoV, incluidos HKU31 y EriCoV, estaban en el mismo subgénero Merbecovirus que MERS-CoV.
Se identificó un sitio de escisión de PC cerca de 512 en WESV, lo que sugiere su potencial zoonótico. PC5, PC7 y endoproteasas, además de la furina, podrían romper este sitio.
Los animales que albergaban furinas punzantes, como murciélagos, perros, gatos, cerdos, ratas, caballos, vacas, antílopes y camellos, tenían más probabilidades de albergar y transmitir CoV. Los CoV de musarañas y erizos pueden recombinarse con otros CoV de animales y emerger como nuevos virus.
Estos datos son esenciales para comprender la evolución y la transmisión de CoV, ya que los nuevos CoV representan una carga importante para la salud mundial. La creciente urbanización aumenta las interacciones entre animales y humanos, y el comercio de pequeños mamíferos en mercados húmedos aumenta la probabilidad de eventos de contagio de patógenos. Por lo tanto, se debe implementar una amplia vigilancia animal y las personas deben tomar precauciones para evitar el contacto con estos pequeños mamíferos.
*Noticia importante
bioRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica/el comportamiento relacionado con la salud ni tratarse como información establecida.
