Filogeografia, epidemiologia viral e capacidade evolutiva via rearranjo genético de Tospovirus

Abstract

Os vírus do gênero Tospovirus pertencem à família Bunyaviridae e possuem o material genético composto por três segmentos de RNA, denominados RNA L, RNA M e RNA S. O Groundnut ringspot virus (GRSV) e o Tomato spotted wilt virus (TSWV) são as espécies de tospovírus mais importantes no Brasil, causando prejuízos principalmente em cultivos de tomateiro e pimenteiras. Tomato chlorotic spot virus (TCSV) eventualmente é encontrado em ciclo de hospedeiras similar ao de GRSV e TSWV e tem ocorrência restrita a alguns estados no Brasil, onde foi descrito pela primeira vez. Vírus compostos por genoma segmentado podem sofrer frequentes recombinações ou rearranjos. Com a finalidade de buscar rearranjos naturais entre espécies de tospovírus, foi verificada a ocorrência de GRSV, TCSV e TSWV em amostras com sintomas de vírus coletadas no Brasil e na República Dominicana. Neste levantamento não foram detectados rearranjos genéticos e a incidência de infecção mista foi de apenas 7%. Contudo, mais de 50% das amostras coletadas estavam infectadas com tospovírus, reforçando a importância econômica desses vírus. No Brasil houve a prevalência de GRSV, mantendo o cenário observado no último estudo de detecção de tospovírus em amostras de campo, no qual também se verificou a prevalência de GRSV em regiões produtoras no Nordeste e no Distrito federal. Comparando-se os dados do levantamento anterior com aquele realizado nesse estudo, pode-se perceber que TSWV está perdendo espaço no campo, deixando de ser a espécie de maior relevância econômica. Na República Dominicana, região onde os tospovírus foram introduzidos recentemente, observou-se que o TCSV tem se disseminado de forma rápida e severa em importantes culturas como tomateiro, pimenteiras, fumo e feijoeiro, em contraste com o GRSV que ainda não foi detectado no país e o TSWV que foi encontrado em uma proporção maior do que a observada no Brasil. A crescente disseminação de TCSV não está restrita à República Dominicana e pode ser justificada pelo ‘fitness’ mais eficiente desta espécie. Relatos recentes têm ocorrido em outros países do Caribe e nos Estados Unidos, onde foi caracterizado o primeiro isolado proveniente de rearranjo intraespecífico de tospovírus composto por segmentos genômicos não cognatos. Este isolado heterogêneo possui os RNAs S e L de GRSV e o RNA M de TCSV (SGRSVMTCSVLGRSV). Pela diversidade biológica e devido aos critérios taxonômicos estabelecidos, foi pressuposto que a detecção de rearranjos nas condições brasileiras havia sido negligenciada ao longo dos anos. Contudo, após a análise de mais de cento e sessenta amostras, coletadas em dois países com históricos de infecções de tospovirus bem distintos (Brasil e República Dominicana), não foi possível detectar rearranjos genéticos. Neste trabalho foram sequenciados e comparados isolados de TCSV e de GRSV coletados no final dos anos 80, com isolados sequenciados recentemente e/ou armazenados em bancos de dados genômicos. As análises de filogenia do RNA M de TCSV e GRSV permitiram concluir que, provavelmente, essas duas espécies compartilham o mesmo segmento M, ou seja, caso tenha ocorrido algum evento definitivo de rearranjo entre as espécies de GRSV e TCSV, este foi em um passado distante, não sendo possível detectar o segmento parental por falta de dados suficientes para as análises. Neste trabalho, a distribuição mundial de TCSV, TSWV e de Iris yellow spot virus (IYSV) também foi verificada por meio de estudos de filogeografia, com a finalidade de compreender a dispersão de espécies de tospovirus e possibilitar a agregação de dados para implementação de medidas quarentenárias e o aperfeiçoamento de programas de melhoramento, para a obtenção de resistência genética a espécies de tospovírus. Nestas análises foi possível verificar que a distribuição dos isolados é local e não global e que a disseminação mundial dos tospovírus parece estar relacionada com as atividades econômicas e intercâmbios comerciais realizadas pelos países.