Revisão de Artigos

Leveraging artificial intelligence in the fight against infectious diseases Felix Wong12 Cesar de la FuenteNunez345 James J Collins126 1Infectious Disease and Microbiome Program Broad Institute of MIT and Harvard Cambridge MA 02142 USA 2Institute for Medical Engineering Science and Department of Biological Engineering Massachusetts Institute of Technology Cambridge MA 02139 USA 3Machine Biology Group Departments of Psychiatry and Microbiology Institute for Biomedical Informatics Institute for Translational Medicine and Therapeutics Perelman School of Medicine University of Pennsylvania Philadelphia PA 19104 USA 4Departments of Bioengineering and Chemical and Biomolecular Engineering School of Engineering and Applied Science University of Pennsylvania Philadelphia PA 19104 USA 5Penn Institute for Computational Science University of Pennsylvania Philadelphia PA 19104 USA 6Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering Harvard University Boston MA 02115 USA Abstract Despite advances in molecular biology genetics computation and medicinal chemistry infectious disease remains an ominous threat to public health Addressing the challenges posed by pathogen outbreaks pandemics and antimicrobial resistance will require concerted interdisciplinary efforts In conjunction with systems and synthetic biology artificial intelligence AI is now leading to rapid progress expanding antiinfective drug discovery enhancing our understanding of infection biology and accelerating the development of new diagnostics In this Review we discuss approaches for detecting treating and understanding infectious diseases underscoring the progress supported by AI in each case We suggest future applications of AI and how it might be harnessed to help control infectious disease outbreaks and pandemics Teaser Recent advances in artificial intelligence are empowering medical and biotechnological research fighting infectious diseases Infectious diseases caused by transmissible pathogens including bacteria eukarya and viruses continue to challenge scientists and clinicians despite advances in medicine and Correspondence to Cesar de la FuenteNunez cfuenteupennedu and James J Collins jimjcmitedu Competing interests JJC is scientific cofounder and scientific advisory board chair of EnBiotix an antibiotic drug discovery company and Phare Bio a nonprofit venture focused on antibiotic drug development CFN provides consulting services to Invaio Sciences and is a member of the scientific advisory boards of Nowture SL and Phare Bio FW declares no competing interests HHS Public Access Author manuscript Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Published in final edited form as Science 2023 July 14 3816654 164170 doi101126scienceadh1114 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript basic research over the past few decades Limitations to the fast and accurate detection of infections as well as expanding antimicrobial resistance exacerbate these challenges Box 1 Basic research has aimed to address these challenges including development of antiinfective therapies preventative measures and fast and accurate diagnostic tools In particular systems and synthetic biology approaches have led to biotechnological and medical innovationsincluding drug treatments and modalities vaccines and diagnostics that have improved how we deal with infectious diseases The fields of systems and synthetic biology emerged from two key developments 1 the generation and synthesis of quantitative biological hypotheses and data from wetlab experiments sequencing and systemslevel modeling and 2 an understanding of the modularity and programmability of nucleic acids peptides and other biomolecules which enables control of biology Artificial intelligence AI which focuses on developing machines capable of reasoning with data has recently matured as an exciting field that draws on both these features to accelerate scientific discovery Because AIbased approaches can integrate large amounts of quantitative and omics data they are particularly adept at dealing with biological complexity extending our knowledge and facilitating our efforts to reverseengineer and control biology AIbased approaches are particularly useful in addressing the problem of infectious diseases which are complex across different scales ranging from cells to communities and for which advances in medicine and biotechnology are essential drivers of progress In this Review we discuss major areas in which AIbased approaches applied to systems and synthetic biology are substantively empowering our research to fight infectious diseases Artificial intelligence for antiinfective drug discovery Antiinfective drugs comprising antibacterials antivirals antifungals and antiparasitics have become less effective treatments as a result of the spread of drug resistance There is therefore an urgent need for new antiinfective treatments particularly ones that represent unprecedented chemical spaces or therapeutic modalities AI and in particular machine learning ML a subfield of AI which uses data to train machines to make predictions has foremost been helpful in facilitating searches of small molecule databases such as the ZINC15 1 ML approaches to antiinfective drug discovery have centered on training models to identify new drugs or new uses of existing drugs Fig 1 As the number of druglike small molecules is essentially infinite as large as 1060 2 and possibly larger given that typical antibiotics may not be traditionally druglike 3 a major benefit of ML approaches is that they can virtually screen compound libraries at a scale 109 compounds that would be impossible to screen empirically Antiinfective drug discovery has benefitted particularly from AI integration for several reasons First in contrast to cancer or other diseases in which mechanismdriven approaches have remained dominant infectious diseases are generally phenotypedriven that is these diseases proceed from the physiological characteristics of infectious agents rather than their genetic or molecular compositions The discovery of some of the first widely used antibacterials antivirals antiparasitics and antifungals was based on observations of their inhibitory effects against pathogens or the symptoms caused by infections This Wong et al Page 2 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript phenotypic line of discovery is as relevant today as it was decades ago especially as innovations in highthroughput screening and the design of chemical libraries have enabled more quantitative and customizable discovery efforts The focus on phenotypes implies that drug polypharmacologic effects can be common to antiinfective drugs and that biological information can be integrated across different macromolecular drug targets 4 Phenotypic properties are wellsuited for analysis by ML because ML can both unify and disentangle the different types of biological information that impinge on these readouts Second most antiinfective drugs are small molecules whose chemical structures can be modeled computationally as graphs comprising vertices and edges and additional programmable modalities including targetbinding nucleic acids called aptamers 5 as well as antimicrobial peptides AMPs 68 are currently in development Supervised graph neural networks 911 unsupervised generative models 1213which refer to ML models capable of producing outputs similar to their training dataand other recent advances in ML architectures Box 1 enable computers to learn predict or design patterns in chemical structures offering powerful tools for modeling small molecules The use of ML to make biologically relevant predictions from sequences of nucleic acids or amino acids allows for MLguided design relevant to these therapeutic modalities as exemplified by protein structure prediction platforms such as AlphaFold and RoseTTAFold 1415 Lastly infectious diseases are typically caused by pathogens that are or can be wellcharacterized This biological tractability contrasts with complex diseases like neurodegeneration for which our incomplete mechanistic understanding remains a major bottleneck Our clearer understanding and larger databases 1618 of the gene and protein networks of bacteria viruses and even simple eukaryotesas compared to human cell typesmay allow ML driven approaches to make more accurate predictions and better identify drug mechanisms of action MoAs 1921 Despite these advantages there are outstanding issues in applying ML and more broadly AI to antiinfective drug discovery One major challenge is that it is unclear how well ML models generalize to unexplored biomolecular spaces For instance we have previously screened a library of small molecules for growth inhibitory activity against Escherichia coli and used this phenotypic information to train graph neural networks to predict the antibiotic activities of small moleculesincluding halicinbased on their chemical structures 9 Yet these models performed best at predicting compounds in wellknown antibiotic classes such as βlactams and quinolones In order to tap into previously unexplored sequence spaces different approaches are needed For example a suboptimal solution was implemented during the course of a genetic algorithman algorithm that iteratively evolves its inputs to optimize a propertyto identify the novel synthetic peptide guavanin 2 This peptide was subsequently synthesized and effectively killed bacteria in a preclinical mouse model suggesting that the model could generalize at the cost of optimality 22 Recently emerging computational approaches have made it possible for the first time to also mine proteomes for antibiotic discovery leading to the identification of thousands of new antimicrobials in both extant and extinct organisms 623 Overall lead molecules are only as structurally novel as the chemical spaces that are explored and MLdriven approaches are limited by both the structural diversity of the training sets and the ability of model architectures to prioritize novelty Organocatalysis Wong et al Page 3 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript and cascade reaction sequences which are chemical synthesis methods that have recently opened up chemical spaces can provide useful experimental starting points for generating structurally diverse small molecules 24 In contrast the computational enumeration of all feasible small molecules containing atoms found in most drugs as provided by the GDB datasets 25 presents opportunities to exhaustively sample chemical spaces of small molecules with the caveat that other computational models are needed to accurately predict synthesizability Nucleic acid and peptideencoded combinatorial libraries of small molecules 26 and peptides 27 as well as designable aptamers 28 can further extend search spaces of interest In each case generalizability is paramount to ML models Improving generalizability will require the application of new paradigms and models with improved inference capabilities for instance fewshot models which are ML models that extrapolate from scarce training data corresponding to undersampled regions of search spaces or multitask models which are ML models that combine information from diverse inputs Models such as these will help to identify only the most promising drug candidates 29 Providing negative data eg tested compounds that are not active is also essential for ML model training and benchmarking and when ML models are applied to challenging test sets it is important that their limitations are clearly expressed eg through confidence information To express these limitations interpretable or explainable ML approaches can be used to capture the specific aspects of training data that models have learned by pinpointing the input structural features explainable ML or the parts of the model that lead to a prediction interpretable ML 30 Another key challenge in AI for antiinfective discovery is the need for improved mechanistic models to complement phenotypic approaches Whereas ML models have been useful for identifying drug candidates based on phenotypic information 9123133 more work is needed so that models can accurately predict drugtarget interactions and MoAs These drug attributes remain important in light of antimicrobial resistance and the fact that we are still learning about the MoAs of antiinfective drugs discovered decades ago 34 Protein structure predictions 1415 and other resources now provide structural information that can inform targetbased predictions yet not knowing a proteins structure has not typically limited drug discovery 35 Recent studies have highlighted that improvements in molecular dockingwhich predicts binding affinities between ligands and targets based on structural informationare still needed to accurately identify antibiotic MoAs and that MLdriven approaches can improve prediction accuracy 36 Molecular docking approaches have largely focused on smallmolecule ligands but target predictability is just as important for AMPs which often have unspecific membraneactive MoAs 223132 as well as aptamers Improvements in targetcentric approaches can facilitate the discovery of compounds with specific binding activity and lead to improved biological understanding which can inform predictions of emergent properties such as drug interactions and synergies Of particular relevance to antibiotic resistance a better understanding of how compounds interact with membranes is crucial for discovering drugs that are active against Gram negative bacteria whose outer membranes have proven particularly difficult to penetrate 37 Drug development is a lengthy and intricate process influenced by numerous factors such as safety cost manufacturing and clinical trial outcomes For antiinfective drugs in Wong et al Page 4 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript particular toxicity to host cells is a common liability Drugs can be toxic in different ways eg cytotoxic hemolytic and genotoxic and ML models predicting toxicity have been limited by factors such as the lack of highquality datasets 38 Absorption distribution metabolism and excretion ADME properties including chemical instability in solution and metabolic breakdown are also needed to filter out drug candidates that are unselective or unsuitable for medicinal use Furthermore while highthroughput screens have focused on in vitro testing there is substantial unmet need for antiinfective drugs that are effective against systemic infections Predicting efficacy in animal models of acute systemic infections is a challenging task that has not yet been addressed by MLdriven approaches We anticipate that active areas to watch are those that combine experimental and computational approaches to address model predictive power and data scarcity ML approaches that incorporate information from scarce training data as well as more extensive search spaces are likely to substantively augment antiinfective drug discovery To guide experimental methods to augment search spaces generative ML models will continue to propose chemical structures and peptide sequences de novo that can be synthesized and evaluated Generative platforms such as GPT4 and NVIDIAs BioNeMo can also facilitate drug discovery by improving our understanding of the underlying biology and chemistry Interpretable or explainable ML approaches eg for graph neural networks can offer powerful ways of inferring salient structural features or improving model learning from data Computational pipelines that leverage structural predictions of proteins and other macromolecules provide a complementary way to improve model predictive power Detailed molecular dynamics simulations and MLaugmented approaches to docking exemplify techniques that can better predict interactions between drugs and macromolecules 3639 We anticipate that sequencetostructure models such as AlphaFold for proteins or FARFAR2 for RNAs 1440 will also be useful for structureguided design Such models can be used to tune therapeutic candidates to achieve specific structures bridging structural predictions with the productive augmentation of search spaces Artificial intelligence for infection biology and infectionrelated contexts Bacterial eukaryotic and viral pathogens infect diverse hosts and trigger complex host responses Pathogen load host immunity treatments administered and other factors influence the course of the infection Supervised ML models have been used to analyze structured and unstructured nucleic acid protein glycan and cellular phenotypic datasets to identify critical features and molecular networks involved in hostpathogen interactions and immune responses Fig 2 4145 Various supervised and unsupervised ML models including random forest classifiers and complex language models models designed to understand or generate text have been applied to identify genes and proteinprotein interactions associated with host cell changes predict immunogenicity and evaluate pathogen killing host cell adaptation and virulence Additionally supervised models have been used to guide the development of vaccines and therapeutic drugs through the optimization of gene expression and antigen prediction and selection 4647 Reverse vaccinology which bases antigen prediction on immunologic and genomic information has been facilitated by supervised ML approaches including VaxignML 47 Wong et al Page 5 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript In general ML has made an outsized contribution to analyzing large and often convoluted datasets in infectious diseases research While these examples illustrate the promise of using ML to elucidate key factors underlying infections and how infections progress within hosts understanding hostpathogen interactions and immune responses remains a challenging biological problem This problem can be addressed by integrating highthroughput datasets including sequencing structural and microscopy datawith detailed mechanistic studies experimentation and infection models Mechanistic and experimental studies however are typically lowthroughput constraining the generalizability of AIguided approaches that rely on them Experiments in which large datasets are systematically acquired and analyzed across different infection contexts for instance through comprehensive CRISPR screens RNAseq and mass spectrometry would foster the development of AI models that extend beyond tools for data analysis and make generalizable hypotheses and inferences Parameterizing these efforts with biological sequences or chemical structures such as small molecules guide RNAs or amino acid sequences would offer exciting tunable approaches to investigating infection biology As an example of a sequenceguided approach a recent study developed unsupervised language models of influenza HIV1 and SARSCoV2 viral proteins based on amino acid sequence information and accurately predicted escape patterns that allow these pathogens to evade the human immune system 45 ML models that can make specific assumptions about biology such as the relevance of syntax grammar and semantics meaning in biological sequences or leverage structural information have the potential to guide the generation of biological hypotheses and improve generalizability Additionally ML has productively processed microscopy datasets relevant to infection biology Various forms of microscopy including light and electron microscopy have been used to generate datasets underlying ML models that detect bacteria fungi parasites and viruses in host cells These analyses have led to insights in hostpathogen biology for instance by elucidating the developmental morphologies of P falciparum in human red blood cells using multicolor fluorescence microscopy 48 and identifying virulence factors involved in Mycobacterium abscessus pathogenesis from highcontent imaging and phenogenomic data 49 Beyond hostpathogen interactions ML models have informed various aspects of vaccine development Sequencebased ML approaches to mRNA and nucleic acid vaccines can accelerate design and the turnaround times for the synthesis and experimental validation of these vaccines are short 50 Protein structurebased vaccine design 51 can also be augmented with computational predictions from AlphaFold or RoseTTAFold Yet the use of ML for vaccine development faces several challenges including poor data quality limited data availability and generalizability and complicated testing procedures Limited or only lowquality data may be available for certain populations or diseases particularly for neglected tropical diseases and these limitations can influence the choices of target antigens and constrain ML models that predict antigen presentation and vaccine targets Different infections have different host contexts and ML models predicting the efficacy of vaccines which modulate immunity in host cells may be less generalizable to biological contexts than those for antiinfective drugs Furthermore the validation of vaccine candidates can be timeconsuming and expensive requiring delivery to host cells and suitable immunogenicity assays To begin addressing these challenges comprehensive benchmarking datasets for Wong et al Page 6 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript antigen selection and vaccine efficacy will be needed These datasets will help to standardize data quality and improve the predictive power of nextgeneration ML approaches to vaccine development Aside from infection biology and vaccine development ML has also informed clinical decisionmaking in infection contexts Of note a recent study used regression models to implement personalized antibiotic recommendations that minimized the risk of urinary tract and wound infections 52 However a general bottleneck in using ML to design treatment strategies is the need for data and models that are relevant to specific infection settings An earlier study used support vector machines to analyze bacterial gene expression patterns in human patients representing an important step toward showing that ML models can provide useful biological information relevant to clinical infections 53 Moving forward multidimensional predictions of how antiinfective drugs and vaccines interact with model hosts and humans will help improve treatment strategies anticipate adverse effects and potentially increase success rates for new drugs in clinical trials As new datasets and models are needed to improve the application of ML to infection related contexts we anticipate that active areas to watch are those that make biology more embeddablethat is able to be represented by lowdimensional features such as sequences vectors or graphs Integrating ML with nextgeneration systems and synthetic biology methods for cellular profiling will drive progress in this area For instance combining highthroughput screens and microscopy with precise methods for biological control such as gene editing or optogenetics would generate data relevant to key processes like host cell stress responses enabling manipulation of these pathways to address infectious diseases In ML promising types of language models include large language models which are trained on large amounts of text data and finetuned language models which are trained to perform a specific task Finetuned large language models for biology such as BioBERT 54 may unify information from diverse infection contexts and offer increased predictive power to help elucidate hostpathogen interactions facilitate antigen selection inform vaccine design and design treatment strategies Artificial intelligence for diagnostics and synthetic biology As largescale testing efforts during the COVID19 pandemic have illustrated quick and accurate detection of infections and pathogen outbreaks remains paramount to controlling the spread of infectious diseases Recent advances in combining AI with synthetic biology gene expression analyses mass spectrometry and imaging have substantively expanded our ability to detect infections and predict drug resistance Fig 3 5560 ML is wellsuited for catalyzing synthetic biologybased diagnostics because of the high programmability of biological elements the routine generation of large or sequencebased datasets and the ability of ML to extract meaningful information from biomolecular networks in disease biology 61 Engineering genetic elements and understanding biomolecular networks remain critical to designs that harness biology Synthetic biology approaches leveraging enzymatic reactions toehold switches RNAs that respond to specific nucleic acid sequences or CRISPRCas Wong et al Page 7 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript enzymes have been used for the detection of malaria Ebola Zika COVID19 and other diseases 6267 Supervised ML models have facilitated the design of toehold switches 6869 CRISPR guide RNAs 7072 and other biomolecules Notably large datasets are available for toehold switch function CRISPR guide RNA activity and other factors that are relevant to diagnostic design While different types of neural networks including feedforward networks neural networks with linear architectures convolutional neural networks networks comprised of convolutional layers and long shortterm memory models have been commonly used to model these data the same datasets can provide useful resources for testing newer and potentially more predictive or generative ML models including transformers or variational autoencoders Box 1 to more efficiently develop nextgeneration diagnostics Beyond synthetic biology ML has been used for gene expression mass spectrometry and imagingbased diagnostics Gene expression and mass spectrometrybased diagnostics have been applied to antimicrobial susceptibility testing AST AST remains important for informing the use of antiinfective drugs but typical culturebased AST for bacteria viruses fungi and parasites can take at least several days to complete This turnaround time remains too long to adequately address clinical needs for acute systemic infections such as those resulting in sepsis Recent studies have combined gene expression and interaction profiling structural mutationmapping and ML to identify genetic signatures of resistance that could be used as the basis of rapid molecular diagnostics 5657 Supervised ML classifiers have predicted antibiotic resistance profiles correlated with clinical MALDITOF mass spectra of bacterial proteins and these predictions could be completed within 24 hours after sample collection 58 Nevertheless a potential limitation to this approach was that the areas under the receiver operating characteristic curve AUROC for different bacterial species were 07 suggesting that improvements in classifier accuracy will be needed to make this approach useful eg AUROC 09 in clinical settings ML has also informed more traditional ways of diagnosing infections including microscopy epitope profiling 73 chest radiographs and CT scans 5960 and lateral flow tests 74 In each of these applications the generation of large multidimensional datasets combined with clear functional readouts such as the presence or absence of a resistance profile or a disease makes ML particularly useful for producing accurate predictions Nevertheless there remain important challenges in applying ML to diagnosis including low data quality or quantity for new or emerging pathogens the limited generalizability of the current data and approaches used and the need for highly accurate diagnostic predictions in clinical settings Obtaining enough highquality data relevant to new or emerging pathogens or strains particularly in lowresource settings remains a difficult problem that is exacerbated by a lack of scientific infrastructure and variable public health resources ML models based on limited data may exhibit biases promulgating inappropriate diagnostics misdiagnoses and greater health inequalities that make it more difficult to serve patient populations These biases may also remain undetected especially when blackbox ML models which do not provide any explanation or interpretation of their predictions are used 3061 Even when highquality sequencing data from large infectious disease databases such the PATRIC database 75 is available it remains to be seen whether antimicrobial resistance predictions based on these data are generalizable when applied Wong et al Page 8 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript to genetically diverse infections found worldwide Furthermore unlike for antiinfective discoverywhere the stakes for false positives and false negatives predicted by ML models are lower because the predictions can be further testedthe consequences of an inaccurate diagnostic prediction can be severe In fact a recent survey suggested that no existing model for the diagnosis or prognosis of COVID19 from chest radiographs and CT scans was of potential clinical use due to methodological flaws biases or both 60 Models with comparatively high AUROC values ie 090 may still be too weak for clinical applications as this value implies that given a positive and a negative diagnosis the negative diagnosis is ranked higher than the positive diagnosis 10 of the time Until more accurate ML models can be developed AIbased diagnostics might play only a supporting role in clinical settings Moving forward we anticipate that active areas to watch will include the MLguided design and discovery of synthetic circuits enabling the development of lowcost and portable diagnostics the application of AI to data generated from clinical and fielddeployable diagnostics that improve accessibility and scope and the development of ML models that provide accurate diagnoses in clinical settings In particular the application of sequenceto function models language models and generative models to RNA switches CRISPRbased tools and other programmable elements will be exciting areas of growth due to the ability for rapid iteration and the precise ontarget activity of these synthetic biology approaches 6771 By increasing the testing and reporting of infections the development of lowcost fielddeployable diagnostics should also help produce more balanced datasets that better sample local infections and make ML models less biased AI or ML models that can extract information from small or incomplete datasets using tools such as transfer learning which adapts models trained on a specific task to other tasks and Bayesian networks networks that allow for probabilistic inference can play outsized roles in how infectious diseases are addressed especially for overlooked populations in lowresource areas Such models could lead to more personalized medicine in which diagnoses or resistance profiles can be readily reported based on data from only a few infections and help guide the use of antiinfective drugs On the other hand the accuracy of ML models also needs to improve for practical use in clinical diagnoses Future ML models will likely need to be optimized in architecture thoroughly evaluated for biases and trained on large amounts of robust data to achieve high accuracy Transfer and multitask learning attention mechanisms and other approaches can help these nextgeneration ML models provide more accurate diagnoses Conclusions and future outlook Approaches combining systems and synthetic biology with ML models including graph neural networks sequencetofunction and sequencetostructure frameworks and generative models are yielding access to new drug candidates and methods for drug discovery Supervised classifiers unsupervised language models and other ML models have produced biologically relevant insights into how pathogens interact with host cells and immune responses informing antigen determination vaccine design and treatment strategies The aforementioned types of ML models have also informed the design of various diagnostic tools and improved system accuracy helping clinicians to diagnose infections and detect antimicrobial resistance Beyond medical and biotechnological approaches to Wong et al Page 9 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript infectious diseases MLand more broadly AIhas also led to substantive advances in epidemiology and our understanding of disease transmission Better leveraging AI to address infectious diseases will require a collaborative effort among scientists clinicians and public health officials Developing AI models that generalize and avoid bias will require the acquisition and integration of comprehensive datasets These datasets might include highthroughput therapeutic counterscreens and explorations of diverse chemical spaces for drug discovery data from drugtarget interactions and biomolecular interactions and genetic sequencing information that is robustly and representatively sampled from all infections including those occurring in lowresource or hardtoaccess areas Programmable modalities such as nucleic acid and amino acid sequences have represented tractable and common starting points for ML models such as those predicting structure from sequence but advances in biology and chemistry are important to opening up search spaces and making biology more embeddable or able to be represented by lowdimensional features Progress in this area will help to predict therapeutic efficacy and drug mechanisms of action complex hostpathogen interactions and host responses and interactions between small molecules proteins peptides and nucleic acids Advances in AI will include approaches such as fewshot and multitask models that leverage more of the available scientific information for dealing with limited or lowquality data Furthermore interpretable explainable and generative ML approaches will lead to specific biological insights We anticipate that AI will continue to empower us to design nextgeneration drugs vaccines and diagnostics that address infectious diseases Acknowledgements We thank Michael Funk and two anonymous reviewers for thorough feedback on the manuscript We also thank Xiao Tan Melis N Anahtar and Jacqueline A Valeri for helpful comments on the manuscript Funding FW was supported by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases of the National Institutes of Health under award number K25AI168451 CFN holds a Presidential Professorship at the University of Pennsylvania is a recipient of the Langer Prize by the AIChE Foundation and acknowledges funding from the IADR Innovation in Oral Care Award the Procter Gamble Company United Therapeutics a BBRF Young Investigator Grant the Nemirovsky Prize Penn HealthTech Accelerator Award the Deans Innovation Fund from the Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania the National Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health under award number R35GM138201 and the Defense Threat Reduction Agency DTRA HDTRA11810041 HDTRA12110014 and HDTRA12310001 JJC was supported by the Defense Threat Reduction Agency HDTRA12210032 the National Institute of Allergy and Infectious Diseases of the National Institutes of Health under award number R01AI146194 and the Broad Institute of MIT and Harvard This work is part of the AntibioticsAI Project which is directed by JJC and supported by the Audacious Project Flu Lab LLC the Sea Grape Foundation and Rosamund Zander and Hansjorg Wyss for the Wyss Foundation References and Notes 1 Sterling T Irwin JJ ZINC 15 ligand discovery for everyone J Chem Inf Model 55 23242337 2015 PubMed 26479676 2 Schneider G Automating drug discovery Nat Rev Drug Discov 17 97113 2018 PubMed 29242609 3 OShea R Moser HE Physicochemical properties of antibacterial compounds implications for drug discovery J Med Chem 51 28712878 2008 PubMed 18260614 Wong et al Page 10 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript 4 Moffat JG Vincent F Lee JA Eder J Prunotto M Opportunities and challenges in phenotypic drug discovery an industry perspective Nat Rev Drug Discov 16 531543 2017 PubMed 28685762 5 Afrasiabi S Pourhajibagher M Raoofian R Tabarzad M Bahador A Therapeutic applications of nucleic acid aptamers in microbial infections J Biomed Sci 27 6 2020 PubMed 31900238 6 Torres MDT et al Mining for encrypted peptide antibiotics in the human proteome Nat Biomed Eng 6 6775 2022 PubMed 34737399 7 Torres MDT Cao J Franco OL Lu TK de la FuenteNunez C Synthetic biology and computer based frameworks for antimicrobial peptide discovery ACS Nano 15 21432164 2021 PubMed 33538585 8 Der Torossian Torres M de la FuenteNunez C Reprogramming biological peptides to combat infectious diseases Chem Commun 55 1502015032 2019 9 Stokes JM et al A deep learning approach to antibiotic discovery Cell 180 688702 2020 PubMed 32084340 10 Liu G et al Deep learningguided discovery of an antibiotic targeting Acinetobacter baumannii Nat Chem Biol 2023 11 Wong F et al Discovering smallmolecule senolytics with deep neural networks Nat Aging 2023 12 Melo MCR Maasch JRMA de la FuenteNunez C Accelerating antibiotic discovery through artificial intelligence Commun Biol 4 1050 2021 PubMed 34504303 13 Wan F KontogiorgosHeintz D de la FuenteNunez C Deep generative models for peptide design Digit Discov 1 195208 2022 PubMed 35769205 14 Jumper J et al Highly accurate protein structure prediction with AlphaFold Nature 596 583589 2021 PubMed 34265844 15 Baek M et al Accurate prediction of protein structures and interactions using a threetrack neural network Science 373 871876 2021 PubMed 34282049 16 Karp PD et al The BioCyc collection of microbial genomes and metabolic pathways Brief Bioinform 20 10851093 2019 PubMed 29447345 17 Karp PD et al The EcoCyc database EcoSal Plus 8 101128ecosalplusESP00062018 2018 18 Howe KL et al Ensembl Genomes 2020enabling nonvertebrate genomic research Nucleic Acids Res 48 D689D695 2020 PubMed 31598706 19 Fu C et al Leveraging machine learning essentiality predictions and chemogenomic interactions to identify antifungal targets Nat Commun 12 6497 2021 PubMed 34764269 20 Espinoza JL et al Predicting antimicrobial mechanismofaction from transcriptomes A generalizable explainable artificial intelligence approach PLoS Comput Biol 17 e1008857 2021 PubMed 33780444 21 Yang J et al A whitebox machine learning approach for revealing antibiotic mechanisms of action Cell 177 16491661 2019 PubMed 31080069 22 Porto WF et al In silico optimization of a guava antimicrobial peptide enables combinatorial exploration for peptide design Nat Commun 9 1490 2018 PubMed 29662055 23 Maasch JRMA Torres MDT Melo MCR de la FuenteNunez C Molecular de extinction of ancient antimicrobial peptides enabled by machine learning bioRxiv doi 10110120221115516443 2022 24 Jones SB Simmons B Mastracchio A MacMillan DWC Collective synthesis of natural products by means of organocascade catalysis Nature 475 183188 2011 PubMed 21753848 25 Ruddigkeit L van Deursen R Blum LC Reymond JL Enumeration of 166 billion organic small molecules in the chemical universe database GDB17 J Chem Inf Model 52 28642875 2012 PubMed 23088335 26 Rössler SL Grob NM Buchwald SL Pentelute BL Abiotic peptides as carriers of information for the encoding of smallmolecule library synthesis Science 379 939945 2023 PubMed 36862767 27 Quartararo AJ et al Ultralarge chemical libraries for the discovery of highaffinity peptide binders Nat Commun 11 3183 2020 PubMed 32576815 Wong et al Page 11 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript 28 Iwano N et al Generative aptamer discovery using RaptGen Nat Comput Sci 2 378386 2022 29 AltaeTran H Ramsundar B Pappu AS Pande V Low data drug discovery with oneshot learning ACS Cent Sci 3 283293 2017 PubMed 28470045 30 JiménezLuna J Grisoni F Schneider G Drug discovery with explainable artificial intelligence Nat Mach Intell 2 573584 2020 31 Das P et al Accelerated antimicrobial discovery via deep generative models and molecular dynamics simulations Nat Biomed Eng 5 613623 2021 PubMed 33707779 32 Nagarajan D et al Computational antimicrobial peptide design and evaluation against multidrug resistant clinical isolates of bacteria J Biol Chem 293 34923509 2018 PubMed 29259134 33 Jin W et al Deep learning identifies synergistic drug combinations for treating COVID19 Proc Natl Acad Sci USA 118 e2105070118 2021 PubMed 34526388 34 Wong F et al Cytoplasmic condensation induced by membrane damage is associated with antibiotic lethality Nat Commun 12 2321 2021 PubMed 33875652 35 Lowe D Why AlphaFold wont revolutionise drug discovery In Chemistry World 2022 Accessed 21 March 2023 at httpswwwchemistryworldcomopinionwhyalphafoldwont revolutionisedrugdiscovery4016051article 36 Wong F et al Benchmarking AlphaFoldenabled molecular docking predictions for antibiotic discovery Mol Syst Biol 18 e11081 2022 PubMed 36065847 37 Breidenstein EB de la FuenteNúñez C Hancock RE Pseudomonas aeruginosa all roads lead to resistance Trends Microbiol 19 419426 2011 PubMed 21664819 38 Vo AH Van Vleet TR Gupta RR Liguori MJ Rao MS An overview of machine learning and big data for drug toxicity evaluation Chem Res Toxicol 33 2037 2020 PubMed 31625725 39 Palmer N Maasch JRMA Torres MDT de la FuenteNunez C Molecular dynamics for antimicrobial peptide discovery Infect Immun 89 e0070320 2021 PubMed 33558318 40 Watkins AM Rangan R Das R FARFAR2 Improved de novo Rosetta prediction of complex global RNA folds Structure 28 963976 2020 PubMed 32531203 41 Wheeler NW Gardner PG Barquist L Machine learning identifies signatures of host adaptation in the bacterial pathogen Salmonella enterica PLoS Genet 14 e1007333 2018 PubMed 29738521 42 Chen H et al Systematic evaluation of machine learning methods for identifying humanpathogen proteinprotein interactions Brief Bioinform 22 bbaa068 2021 PubMed 32459334 43 Bojar D et al Deeplearning resources for studying glycanmediated hostmicrobe interactions Cell Host Microbe 29 132144 2021 PubMed 33120114 44 Fisch D et al Defining hostpathogen interactions employing an artificial intelligence workflow eLife 12 e40560 2019 45 Hie B et al Learning the language of viral evolution and escape Science 371 284288 2021 PubMed 33446556 46 Sample PJ et al Human 5 UTR design and variant effect prediction from a massively parallel translation assay Nat Biotech 37 803809 2019 47 Ong E et al VaxignML supervised machine learning reverse vaccinology model for improved prediction of bacterial protective antigens Bioinformatics 36 31853191 2020 PubMed 32096826 48 Ashdown GW et al A machine learning approach to define antimalarial drug action from heterogeneous cellbased screens Sci Adv 6 aba9338 2020 49 Boeck L et al Mycobacterium abscessus pathogenesis identified by phenogenomic analyses Nat Microbiol 7 14311441 2022 PubMed 36008617 50 Chaudhary N Weissman D Whitehead KA mRNA vaccines for infectious diseases principles delivery and clinical translation Nat Rev Drug Discov 20 817838 2021 PubMed 34433919 51 Crank MC et al A proof of concept for structurebased vaccine design targeting RSV in humans Science 365 505509 2019 PubMed 31371616 52 Stracy M et al Minimizing treatmentinduced emergence of antibiotic resistance in bacterial infections Science 375 889894 2022 PubMed 35201862 Wong et al Page 12 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript 53 Cornforth DM et al Pseudomonas aeruginosa transcriptome during human infection Proc Natl Acad Sci USA 115 E5125E5134 2018 PubMed 29760087 54 Lee J et al BioBERT a pretrained biomedical language representation model for biomedical text mining Bioinformatics 36 12341240 2020 PubMed 31501885 55 Metsky HC et al Designing sensitive viral diagnostics with machine learning Nat Biotech 40 11231131 2022 56 Khaledi A et al Predicting antimicrobial resistance in Pseudomonas aeruginosa with machine learningenabled molecular diagnostics EMBO Mol Med 12 e10264 2020 PubMed 32048461 57 Kavvas ES et al Machine learning and structural analysis of Mycobacterium tuberculosis pan genome identifies genetic signatures of antibiotic resistance Nat Commun 9 4306 2018 PubMed 30333483 58 Weis C et al Direct antimicrobial resistance prediction from clinical MALDITOF mass spectra using machine learning Nat Med 28 164174 2022 PubMed 35013613 59 Mei X et al Artificial intelligenceenabled rapid diagnosis of patients with COVID19 Nat Med 26 12241228 2020 PubMed 32427924 60 Roberts M et al Common pitfalls and recommendations for using machine learning to detect and prognosticate for COVID19 using chest radiographs and CT scans Nat Mach Intell 3 199217 2021 61 Camacho DM Collins KM Powers RK Costello JC Collins JJ Nextgeneration machine learning for biological networks Cell 173 15811592 2018 PubMed 29887378 62 de Lima LF Ferreira AL Torres MDT de Araujo WR de la FuenteNunez C Minutescale detection of SARSCoV2 using a lowcost biosensor composed of pencil graphite electrodes Proc Natl Acad Sci USA 118 e2106724118 2021 PubMed 34244421 63 Pardee K et al Paperbased synthetic gene networks Cell 159 940954 2014 PubMed 25417167 64 Pardee K et al Rapid lowcost detection of Zika virus using programmable biomolecular components Cell 165 12551266 2016 PubMed 27160350 65 Karlikow M et al Field validation of the performance of paperbased tests for the detection of the Zika and chikungunya viruses in serum samples Nat Biomed Eng 6 246256 2022 PubMed 35256758 66 Lee RA et al Ultrasensitive CRISPRbased diagnostic for fieldapplicable detection of Plasmodium species in symptomatic and asymptomatic malaria Proc Natl Acad Sci USA 117 2572225731 2020 PubMed 32958655 67 de Puig H et al Minimally instrumented SHERLOCK miSHERLOCK for CRISPRbased point ofcare diagnosis of SARSCoV2 and emerging variants Sci Adv 7 abh2944 2021 68 AngenentMari NM Garruss AS Soenksen LR Church G Collins JJ A deep learning approach to programmable RNA switches Nat Commun 11 5057 2020 PubMed 33028812 69 Valeri JA et al Sequencetofunction deep learning frameworks for engineered riboregulators Nat Commun 11 5058 2020 PubMed 33028819 70 Chuai G et al DeepCRISPR optimized CRISPR guide RNA design by deep learning Genome Biol 19 80 2018 PubMed 29945655 71 Kim HK et al Deep learning improves prediction of CRISPRCpf1 guide RNA activity Nat Biotech 36 239241 2018 72 Wang D et al Optimized CRISPR guide RNA design for two highfidelity Cas9 variants by deep learning Nat Commun 10 4284 2019 PubMed 31537810 73 Shrock E et al Viral epitope profiling of COVID19 patients reveals crossreactivity and correlates of severity Science 370 abd4250 2020 74 Turbé V et al Deep learning of HIV fieldbased rapid tests Nat Med 27 11651170 2021 PubMed 34140702 75 Wattam AR et al PATRIC the bacterial bioinformatics database and analysis resource Nucleic Acids Res 42 D581D591 2014 PubMed 24225323 Wong et al Page 13 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Box 1 Overarching challenges in infectious diseases and concepts in artificial intelligence Pathogen outbreaks and pandemics Recent outbreaks include COVID19 monkeypox Marburg virus H5N1 influenza Ebola measles Zika E coli and MERS Challenges include detecting outbreaks and new pathogens understanding disease biology and developing preventive measures Antimicrobial resistance and antiinfective drug discovery Problematic pathogens include carbapenemresistant Enterobacteriaceae CRE methicillinresistant Staphylococcus aureus MRSA multidrugresistant tuberculosis MDRTB vancomycinresistant Enterococcus VRE extendedspectrum beta lactamase ESBLproducing bacteria drugresistant Candida auris Neisseria gonorrhoeae Plasmodium falciparum and Toxoplasma gondii Challenges include practicing antimicrobial stewardship the appropriate and responsible use of antiinfective drugs developing new classes of antiinfective drugs potentiating existing drugs against resistant infections and understanding drug mechanisms of action Neglected persistent and difficulttotreat infections Examples include neglected tropical diseases chronic hepatitis B and C chronic fungal infections Lyme disease infections in lowresource populations and HIVAIDS Challenges include developing lowcost and fielddeployable diagnostics improving the accuracy of diagnostic tests improving the detection of antimicrobial resistance and making effective disease treatments available Artificial intelligence AI and machine learning ML ML is a subfield of AI and its approaches can be classified as supervised model is told what property to predict unsupervised model is not told what property to predict or reinforcement learning model optimizes for feedback Neural networks are a common ML architecture comprising interconnected layers of basic processing units neurons Different types of neural networks exist including those that predict properties of graph based inputs graph neural networks generate data by compressing what the model has learned variational autoencoders process sequential data long shortterm memory and model complex dependencies by using attention mechanisms to focus on specific input elements transformers Not all models are neural networks and simpler models include random forests ensembles of decision trees support vector machines classifiers that separate datapoints on a plot and regression models functions that explicitly model the inputoutput relationship Wong et al Page 14 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Fig 1 Artificial intelligence can predict antiinfective drug activity drugtarget interactions and therapeutic design Examples of AI model inputs model architectures or types and model outputs relevant to antiinfective drug discovery include those focusing on drug activity A drugtarget interactions and mechanisms of action B and programmable therapeutic design C Inputs models and outputs shown are representative in part of those discussed in refs 91519222833363940 Wong et al Page 15 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Fig 2 Artificial intelligence can elucidate infection biology facilitate vaccine design and inform treatment strategies Examples of AI model inputs model architectures or types and model outputs focusing on infection biology A vaccine design B and antiinfective drug treatment strategies C Inputs models and outputs shown are representative in part of those discussed in refs 41495154 Wong et al Page 16 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Fig 3 Artificial intelligence can facilitate synthetic biology research and diagnostics development Examples of AI model inputs model architectures or types and model outputs relevant to the development of synthetic biologybased diagnostics A and the development of other forms of diagnostics including those based on sequencing mass spectrometry and imaging B Inputs models and outputs shown are representative in part of those discussed in refs 55606874 Wong et al Page 17 Science Author manuscript available in PMC 2023 November 22 Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript Author Manuscript 83 33223222 contatoconapesccombr wwwconapesccombr BIOLOGIA MOLECULAR PARA O DIAGNÓSTICO DA DENGUE AMPLIFICAÇÃO DO VETOR DE CLONAGEM pGEX2T EM CÉLULAS E COLI QUIMIOCOMPETENTES E DIGESTÃO DO VETOR COM A ENZIMA DE RESTRIÇÃO SmaI Herbert Crisóstomo dos Santos Araújo1 Beatriz Dantas Guimarães2 Hortência Gabrielle Evangelista Chaves3 Ruth Burity de Farias4 Mathias Weller5 14Universidade Estadual da Paraíba UEPB 5Programa de PósGraduação em Saúde Pública Universidade Estadual da Paraíba UEPB Campina Grande Brasil Email csaherbertgmailcom INTRODUÇÃO O presente trabalho trata da aplicação de métodos moleculares voltados para a clonagem gênica da proteína E do vírus da dengue visando contribuir para o desenvolvimento de um teste diagnóstico rápido e barato capaz de distinguir os diferentes sorotipos infectantes em humanos DENV1 DENV2 DENV3 e DENV4 Doença aguda e sistêmica a dengue tem como agentes etiológicos arbovírus do gênero Flavivirus família Flaviviridae dos quais são conhecidos cinco sorotipos distintos DENV1 DENV2 DENV3 DENV4 e DENV5 com importância epidemiológica atribuída apenas aos quatro primeiros BARROS et al 2008 MACIEL et al 2008 MUSTAFA et al 2015 De acordo com a WHO 2016 estimase em 39 milhões o número anual de casos de dengue no mundo com cerca de 390 bilhões de pessoas vivendo em áreas de risco de infecção mas o número atual de casos não é devidamente notificado e muitos casos são classificados inadequadamente BENELLI MEHLHORN 2016 A infecção pelo DENV apresenta quadros clínicos variáveis desde casos assintomáticos até a febre hemorrágica da dengue FHD na qual é afetada a homeostasia do organismo como consequência do baixo número de plaquetas havendo tendência a hemorragias juntamente com queda de pressão e tontura PINHO 2013 Nesse contexto é crucial a detecção do sorotipo infectante uma vez que a gravidade da doença pode ser elevada em decorrência de infecções sequenciais por sorotipos diferentes como na FHD a qual pode levar a óbito e está associada principalmente à resposta imunológica em casos de reinfecção por sorotipo diferente do que causou a primeira infecção MONGKOLSAPAYA et al 2003 Conforme Singhi et al 2007 a gravidade de uma segunda infecção por sorotipo diferente está relacionada à presença de anticorpos residuais de infecções anteriores que se ligam ao vírus mas são incapazes de neutralizálo de modo que o vírus envolvido por anticorpos tem mais facilidade para entrar na célula A glicoproteína E do DENV constitui o antígeno primário que induz a fusão com a membrana e ligação a receptores celulares além de afetar a gama de hospedeiros o tropismo tecidual e virulência com três domínios estruturais e funcionais DI DII e DIII apresentando estrutura de barril beta aos quais se relaciona a presença de regiões antigênicas e epitopos específicos CRILL CHANG 2004 Os domínios DI e DII são classicamente reconhecidos pela neutralização por anticorpos SAUTTO et al 2013 Tratase da maior proteína estrutural que medeia a infecção pelo vírus e o domínio III é responsável pela ligação ao receptor celular CHIANG et al 2013 O objetivo do trabalho é o estabelecimento de um protocolo de clonagem da proteína E da dengue visando contribuir para o desenvolvimento 83 33223222 contatoconapesccombr wwwconapesccombr de um teste de ELISA direto capaz de distinguir os diferentes sorotipos do DENV por meio de anticorpos monoclonais METODOLOGIA O DNA abrangendo o gene da proteína E do vírus da Dengue utilizado no presente trabalho foi fornecido pela FIOCRUZ em Recife e os experimentos foram realizados na Central de Laboratórios Três Marias UEPB A técnica de PCR foi aplicada para amplificação do gene da proteína E que contém cerca de 1500 pares de bases levado em consideração os dados disponíveis na plataforma do NCBI referências Dengue virus type 2 isolate CEA2440 polyprotein gene partial cds GenBank AY7753031 Dengue virus 4 strain SPH317947 envelope glycoprotein gene partial cds e envelope E protein Dengue virus 4 NP7403171 bem como na literatua AMARILLA et al 2009 Foram utilizados os primers farward DE2f2 A ATG CGT TGC ATA GGA ATA TC e reverse DE2r1 TTA AGC CTG CAC CAT AGC TCC C para dengue 2 farward DE4f1 G ATG CGA TGC GTA GGA GTA GG e DE4r1 TTA CGC TTG AAC CGT GAA GCC C para dengue 4 A amplificação ocorreu em mix de reação contendo H2O 205 μl tampão 3 μl dNTP 15 μl DNA template 1 μl Primer farward 15 μl Primer reverse 15 μl e Taq polimerase 1μl como descrito na Tabela 1 sendo utilizado como controle um PCR já testado de microssatélite Início 35 ciclos Fim Temperatura 94ºC 94ºC Abertura do DNA 525 ºC Anelamento dos primers 72 ºC Polimerização 72 ºC 4 ºC Tempo 2 min 1 min 1 min 2 min 5 min Tabela 1 Programa de temperaturas utilizado em termociclador para amplificação do gene da proteína E da dengue por PCR Para a separação dos fragmentos amplificados por PCR neste trabalho foi feita eletroforese em gel de agarose a 1 Assim o gel continha proporção de 1g de agarose para cada 100ml de TAE ou 060g de agarose para 60 ml de TAE com o gel correndo sob campo elétrico de 80 V Para visualização dos fragmentos em luz UV com uso de transiluminador foram incluídos 2µl de SYBR Safe no gel ainda em estado líquido Para eletroforese do PCR de controle bem como do vetor digerido e após recuperado das células transformadas a concentração de agarose foi de 18 visando melhor distinção das bandas Para linearização do vetor pGEX2T foi utilizada a enzima SmaI a qual reconhece a sequência de restrição CCCGGG contida no vetor o qual também contém o gene de resistência à ampicilina facilitando a seleção de células transformadas Posteriormente foi feita a remoção de fósforo das extremidades 5 do vetor digerido utilizandose fosfatase alcalina Células quimiocompetentes foram geradas a partir de cultura de Escherichia coli BL21 em meio LB as quais foram transformadas por meio de choque térmico retirandoas do gelo para banho maria a 42ºC por 45 segundos e posteriormente crescidas em meio de recuperação contendo o vetor Foi inoculada uma cultura de 100ml com bactérias transformadas no meio de crescimento LB 83 33223222 contatoconapesccombr wwwconapesccombr contendo antibiótico seletivo ampicilina cujo crescimento se deu a 37ºC Para recuperação do vetor das células transformadas foi utilizado o QUIAGEN Gel Extraction Kit pulando o passo da excisão de um fragmento de gel com purificação do vetor realizado por sucessivos ciclos de centrifugação e posterior purificação em colunas por fluxo de gravidade de acordo com as recomendações do kit RESULTADOS E DISCUSSÃO O tamanho do material já amplificado de acordo com o que foi mostrado pela eletroforese em gel de agarose corresponde em tamanho ao trecho de DNA de interesse contendo cerca de 1500 pares de bases o qual codifica para a proteína E Foi possível verificar uma discreta amplificação com aproximadamente o tamanho esperado do gene de interesse mas indicando a necessidade de otimização da reação em cadeia da polimerase para melhores resultados no processo de clonagem gênica Figura 1A Por sua vez a digestão do vetor de clonagem pela enzima SmaI resultou na linearização esperada A digestão do vetor foi confirmada pelo seu comportamento uniforme na eletroforese em contraste com a migração irregular do vetor não digerido que pode formar número variável de bandas Enquanto permanece como molécula circular o vetor apresenta comportamento variável na eletroforese em gel uma vez que pode assumir diferentes conformações que resultam na formação de um número variável de bandas mas uma vez linearizado pela digestão forma apenas uma banda Figura 1B A geração bemsucedida de células quimiocompetentes foi primeiro indicada pelo crescimento das mesmas no meio contendo ampicilina cuja resistência é conferida pelo vetor de clonagem pGEX2T utilizado na transformação Com a extração do vetor e realização da eletroforese foi possível observar a presença do plasmídeo nas células que passaram pela transformação Figura 2 Figura 1 Eletroforese em gel de agarose a 1 A Resultado de PCR do gene da proteína E da dengue tipo 2 poços 2 e 3 e tipo 4 poços 3 e 4 com marcadores de peso molecular com fragmentos de tamanhos em kilobase kb e em ordem decrescente iguais a 100 80 60 50 40 30 20 15 10 05 nos poços 1 e 6 B Comportamento diferenciado do vetor pGEX2T após digestão com enzima SmaI e tratamento com fosfatase alcalina formando uma única banda no gel 83 33223222 contatoconapesccombr wwwconapesccombr O vetor que não passou por digestão poço 2 forma mais de uma banda devido às diferentes conformações decorrentes de sua estrutura circular Poço 3 Marcador Com a transformação bemsucedida das células de E coli BL21 demonstrouse o sucesso na geração de células competentes ao mesmo tempo em que foi possível obterse a amplificação do vetor através das próprias bactérias A presença de uma origem de replicação autônoma no plasmídeo permite sua multiplicação independente da multiplicação bacteriana permitindo assim a obtenção de muitas cópias do vetor em uma única célula hospedeira enquanto a resistência conferida pelo plasmídeo permite a seleção das células transformadas LIMA 2008 Figura 2 Imagem de eletroforese apresentando 1 Marcador 2 e 3 Vetor recuperado a partir das células de E coli BL21 transformadas Com este trabalho foram estabelecidos protocolos para importantes etapas do processo de clonagem e expressão da proteína E da dengue em E coli Ainda serão necessárias importantes etapas até a conclusão do projeto como um todo Entretanto com o vetor digerido as células competentes já disponíveis e um proceso de transformação estabelecido se dispõe de importantes subsídios às próximas etapas quais sejam a melhora nos resultados da amplificação do gene da proteína E e sua ligação ao plasmídeo já digerido e desfosforilado A partir de então podese finalmente inserir o vetor pGEX2T recombinante nas bactérias visando expressão e isolamento da proteína E fusionada com a glutionaStransferase GST que possui alta afinidade à glutationa contida na coluna de onde será feita eluição da proteína desejada A próxima etapa será a ligação de um fragmento de DNA amplificado por PCR no vetor digerido com SmaI e subsequentemente a expressão da proteína CONCLUSÃO A realização desta pesquisa estabeleceu até então protocolos para importantes etapas do processo de clonagem e expressão da proteína E da dengue em E coli Alguns procedimentos ainda não haviam sido realizados na Universidade Estadual da Paraíba Além da pesquisa em andamento com o gene da proteína E o presente trabalho também contribuiu para a disponibilidade das técnicas nele aplicadas na instituição abrindo possibilidade de realização de novos trabalhos A PCR embora tenha indicado a amplificação do gene de interesse ainda requer otimização A linearização do vetor pela enzima de restrição SmaI mostrouse eficiente assim como a geração de células competentes e a transformação bacteriana com o vetor pGEX2T por meio de choque térmico Dada a complexidade do processo de clonagem outras etapas e técnicas precisam ser realizadas até expressão da proteína E incluindo a adição de fósforo e subsequente ligação do gene amplificado com o vetor digerido transformação bacteriana com plasmídeo contendo o transgene 83 33223222 contatoconapesccombr wwwconapesccombr isolamento e sequenciamento do plasmídeo de diferentes clones expressão e purificação da proteína quimérica GSTProteína E assim como o controle da proteína expressa com Western blot REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMARILLA A A et al Genetic diversity of the E protein of dengue type 3 virus Virology Journal v 6 n 1 p 1 2009 BARROS L P S et al Análise crítica dos achados hematológicos e sorológicos de pacientes com suspeita de dengue Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia v 30 n 5 p363366 2008 CHIANG C Y et al Lipidated dengue2 envelope protein domain III independently stimulates longlasting eutralizing antibodies and reduces the risk of antibodydependent enhancement PLoS Neglected Tropical Diseases v 7 n 9 p e2432 2013 CRILL W D CHANG G J Localization and characterization of flavivirus envelope glycoprotein crossreactive epitopes Journal of Virology v 78 n 24 p 1397513986 2004 BENELLI G MEHLHORN H Declining malaria rising of dengue and Zika virus insights for mosquito vector control Parasitology Research p 18 2016 LIMA L M Conceitos Básicos de Técnicas em Biologia Molecular Embrapa Algodão Campina Grande 2008 MACIEL I J JÚNIOR João Bosco Siqueira MARTELLI Celina Maria Turchi Epidemiologia e desafios no controle do dengue Revista de Patologia Tropical v 37 n 2 p 111130 2008 MONGKOLSAPAYA J et al Original antigenic sin and apoptosis in the pathogenesis of dengue hemorrhagic fever Nature Medicine v 9 n 7 p 921927 2003 MUSTAFA M S et al Discovery of fifth serotype of dengue virus DENV5 A new public health dilemma in dengue control Medical Journal Armed Forces India v 71 n 1 p 6770 2015 PINHO A C O Diagnóstico e caracterização molecular do vírus dengue circulante na cidade de Salvador Bahia Dissertação de Mestrado Universidade Federal da Bahia Brasil 2013 SAUTTO G et al Possible future monoclonal antibody mAbbased therapy against arbovirus infections BioMed Research International v 2013 2013 SINGHI S KISSOON N BANSAL A Dengue and dengue hemorrhagic fever management issues in an intensive care unit Jornal de pediatria v 83 n 2 p S22S35 2007 World Health Organization Dengue and Severe Dengue Disponível em httpwwwwhointmediacentrefactsheetsfs117en Último acesso 14052016 Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110872 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 Exames laboratoriais para diagnóstico da covid19 Laboratory tests for covid19 diagnosis DOI1034117bjdv7n12052 Recebimento dos originais 12112021 Aceitação para publicação 03122021 Mackenzye Aguiar Borges Estudante de Farmácia Bioquímica Faculdade de Palmas FAPAL 403 norte alameda 05 lote 16 Pano Diretor Norte Palmas Tocantins CEP 77001506 Email mackenzyeborgesgmailcom Maykon Jhuly Martins de Paiva Mestrado Universidade Federal do Tocantins Faculdade de Palmas FAPAL 804 Sul alameda 03 Lote 63 Plano Diretor Sul Palmas Tocantins CEP 77023042 Email maykonjhulyfmgmailcom RESUMO Objetivo Descrever os principais exames laboratoriais utilizados para o diagnóstico da COVID19 Métodos Tratase de um estudo caracterizado como uma Revisão de Literatura que possibilita a identificação síntese e a realização de uma análise ampla na literatura acerca de uma temática específica Resultados Atualmente os principais exames laboratoriais utilizados para o diagnóstico da COVID19 são teste rápido pela técnica de imunocromatografia onde é feita a pesquisa de anticorpos em soro sangue total ou plasma exames sorológicos onde dosam no sangue os anticorpos produzidos por nosso sistema imunitário para neutralizar o vírus e o RTPCR metodologia baseada na reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa e reação de amplificação em tempo real é a que melhor se aplica para a detecção do vírus SARSCoV2 Conclusão O diagnóstico laboratorial relacionados a COVID19 é de suma importância para conter o avanço da COVID19 Atualmente o padrão ouro para o diagnóstico da COVID19 é o teste laboratorial RTPCR por biologia molecular por apresentar uma maior especificidade onde fica evidenciando a importância das análises clínicas para minimização da letalidade controle do crescimento do número de casos e planejamento quanto às medidas tomadas pelos órgãos de saúde para conter o novo coronavírus Palavraschave Exames laboratoriais coronavírus diagnóstico ABSTRACT Objective To describe the main laboratory tests used for the diagnosis of COVID19 Methods This is a study as a Literature Review which enables the identification synthesis and carrying out of a broad analysis of the literature on a specific theme Results Currently the main laboratory tests used for the diagnosis of COVID19 are rapid test using the immunochromatography technique where serum whole blood or plasma research is carried out serological tests which dose the blood and our immune system to neutralize the virus and RTPCR a methodology based on the polymerase chain reaction with reverse transcription and realtime amplification reaction is the one that Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110873 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 best applies for the detection of the SARSCoV2 virus Conclusion Laboratory diagnosis related to COVID19 is of paramount importance to contain the advance of COVID19 Currently the gold standard for the diagnosis of COVID19 is the RTPCR laboratory test by molecular biology as it presents greater specificity which highlights the importance of clinical analyzes to minimize lethality control the growth of the number of cases and planning for measures by health agencies to contain the new coronavirus Keywords Laboratory tests coronavirus diagnosis 1 INTRODUÇÃO A COVID19 é uma doença respiratória que no ano de 2019 teve seus primeiros casos registrados na China tem como agente etiológico o Coronavírus SARSCoV2 segunda síndrome respiratória aguda grave por coronavírus que recebeu esse nome por poder causar uma síndrome respiratória aguda grave que deu início aos casos atuais apesar de terem surgido outros surtos anteriores relacionados aos coronavírus e existirem muitas espécies semelhantes o vírus causador da pandemia atual e que provocou uma crise de saúde mundial é um novo agente da família Coronavírus NCoV o SARSCoV 2 MIRANDA et al 2020 A Organização Mundial da Saúde OMS declarou em 30 de janeiro estado de emergência de saúde pública de interesse internacional PHEIC na sigla em inglês o até então surto de COVID19 posteriormente em 11 de março o que era considerado epidemia também foi declarado como pandemia mundial No Brasil o primeiro caso para COVID19 teve início em 26 de fevereiro de 2020 em referência a um paulistano recém chegado da Itália Após apenas 11 dias do primeiro caso foram confirmados 25 contaminados MACEDO et al 2020 Hoje essa pandemia já chega a números alarmantes com crescimento exponencial e chegando a mais de 188 países e regiões deixando milhões de mortos e doentes assim alcançando um alto número de letalidade e morbidade respectivamente YI et al 2020 O período de incubação do COVID19 ocorre no intervalo de 2 a 14 dias Em pacientes imunossuprimidos o aparecimento dos sintomas pode passar desse intervalo chegando até em 20 dias o período de incubação Nestes pacientes as manifestações clínicas podem ser atípicas e sem sintomas respiratórios A gravidade da doença varia de assintomático leve moderado grave e crítico Em casos graves os pacientes podem desenvolver a SARS a partir do 8 a 12 dias após o aparecimento dos sintomas TENDA e ASAF 2020 Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110874 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 O diagnóstico laboratorial da COVID19 é baseado principalmente na detecção de anticorpos IgM e IgG contra o Coronavírus através de teste rápido por meio das técnicas de RTPCR em tempo real e sequenciamento parcial ou total do genoma viral também podem serem utilizados testes de detecção de antígeno YI et al 2020 Em virtude da possibilidade de evolução para as formas graves da doença é crucial o diagnóstico laboratorial precoce dos pacientes infectados e com isto o início da intervenção medicamentosa em tempo hábil para promover a recuperação destes pacientes TENDA e ASAF 2020 O objetivo geral deste trabalho é descrever os principais exames laboratoriais utilizados para o diagnóstico da COVID19 e tendo como objetivo específico discutir sobre qual o melhor exame a ser utilizado para o diagnóstico da COVID19 em cada fase da doença 2 MÉTODOS Tratase de um estudo caracterizado como uma Revisão Integrativa da Literatura RIL que possibilita a identificação síntese e a realização de uma análise ampla na literatura acerca de uma temática específica SILVA et al 2020 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO O diagnóstico da COVID19 é um desafio em todo mundo Diversos aspectos podem dificultar resultados precisos entre os aspectos que dificultam são a definição do marcador biológico com maiores chances de ser detectado o tipo de metodologia empregada métodos virológicos biologia molecular e imunoensaios o momento ideal da infecção para a coleta da amostra e tipo ideal de amostra WEI 2020 Devese considerar que por mais precisos e rápidos que sejam os métodos de laboratório o diagnóstico da COVID19 demanda uma coleta adequada da amostra do paciente no momento certo da infecção no sentido de aumentar a chance de detecção do marcador biológico investigado LOEFFELHOLZ e TANG 2020 A transmissão do coronavírus pode ocorrer por gotículas de saliva espirro tosse ou catarro que podem ser repassados por toque ou aperto de mão objetos ou superfícies contaminadas pelo infectado e o diagnóstico precoce de novos casos de COVID19 através de testagem é crucial para interromper a disseminação do vírus por meio de estratégias de isolamento social e quarentena WEI 2020 Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110875 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 Alguns exames são utilizados para o diagnóstico da COVID19 atualmente os principais exames utilizados são teste rápido RTPCR e testes sorológicos Os testes rápídos são chamados de testes laboratoriais remotos TLR são realizados pela técnica de imunocromatografia onde é feita a pesquisa de anticorpos em soro sangue total ou plasma são usados métodos manuais tendo a vantagem de ser realizados rapidamente são usados cassetes isto é dispositivos individuais que fornecem resultados que variam de 10 a 30 minutos dependendo do fabricante algumas deficiências de desempenho desses testes podem ocorrer essas deficiências dos testes são de responsabilidade dos fabricantes ROMANELLI e MASCOLO 2020 Também são utilizados testes rápidos para pesquisa de antígeno viral em que são usados materiais biológicos colhidos nas narinas e garganta possuem menor efetividade em relação aos exames moleculares as diferenças quanto ao desempenho dos testes rápidos existentes ocorrem decorrentes a vários aspectos técnicos como os tipos de processos de purificação dos antígenos virais do coronavírus em que não pode ocorrer a perda de seu formato tridimensional para o adequado reconhecimento pelos anticorpos assim é mantida a qualidade dos antígenos um grau ideal de sensibilização de superfícies transporte qualidade dos reagentes estocagem e outros aspectos ROMANELLI e MASCOLO 2020 Os testes rápidos tem uso limitado pela janela imunológica que é o período em que o corpo ainda está preparando uma resposta imune sendo a recomendação que se espere um período mínimo de 7 dias para realização destes testes rápidos em soro sangue total ou plasma exames como radiografia de tórax e tomografia computadorizada podem ser usados para auxiliar no diagnóstico podendo mostrar opacidade assimétrica de vidro fosco periférico sem a presença de derrame pleural YEO 2020 Outro exame bastante utilizado para o diagnóstico da COVID19 são os testes sorológicos onde dosam no sangue os anticorpos produzidos por nosso sistema imunitário para neutralizar o vírus Este tipo de teste não detecta o vírus mas sim a presença de anticorpos isto é a resposta do nosso organismo frente à infecção Ou seja identifica quem já teve contato com o SarsCov2 ou quem já teve a doença Os anticorpos são proteínas fabricadas pelo nosso sistema de defesa para reconhecer e barrar micro organismos nocivos WEI 2020 A sorologia é realizada em sangue venoso coletado por meio de uma punção do sangue da veia do paciente O sangue é coletado e armazenado em tubos para ser analisado em laboratório Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110876 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 Os testes sorológicos podem ser realizados através da técnica de ELISA ensaio imunoenzimático ou de Quimioluminescencia onde podem ser detectados anticorpos da classe IgA IgM e IgG A detecção do anticorpo da classe IgA parece ser mais sensível que a do IgM em casos de pacientes com COVID19 com 927 e 854 de positividade respectivamente a partir do quinto dia é possível detectar estes anticorpos na fase aguda da doença onde podem ocorrer sinais e sintomas no paciente infectado pelo SARSCoV 2 entretanto pode haver positividade cruzada pela infecção por outros vírus ou vacinação contra a influenza o anticorpo IgG pode ser detectado com 1018 dias de sintomas e tem uma positividade de 6778 HUANG 2020 Os sorológicos apresentam menor sensibilidade para o diagnóstico da doença quando comparados ao RTPCR por isso não é recomendado para este fim Se forem feitos logo no início dos sintomas há um risco maior de dar um resultado falso negativo uma vez que a produção de anticorpos pode ainda não ser suficiente Estes testes são úteis para avaliação da exposição prévia ao vírus de forma tardia após o início dos sintomas ou mesmo em assintomáticos Como avaliam o grau de exposição de determinados grupos ou populações são usados também em estudos epidemiológicos e ajudam na tomada de decisão sobre medidas de controle da doença HASELL et al 2020 O padrão ouro para o diagnóstico da COVID19 é a transcrição reversa seguida de reação em cadeia da polimerase do inglês Reverse transcription polymerase chain reaction RTPCR sendo usado o RTPCR com amplificação em tempo real para diagnóstico da COVID19 entretanto há outros exames como testes rápidos sorológicos exames de imagem que juntamente com o quadro clínico do paciente avaliação de sinais e sintomas anamnese e histórico do paciente podem levar a um diagnóstico preliminar HUANG 2020 A metodologia baseada na reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa e reação de amplificação em tempo real RTPCR em tempo real ou RTqPCR é a que melhor se aplica para a detecção do vírus SARSCoV2 Com essa técnica é possível a identificação do RNA viral os genes considerados para a identificação incluem N E S e RdRP o protocolo internacional desenvolvido pelo Instituto CharitéBerlim e recomendado pela Organização PanAmericana da Saúde OPASOMS tem sido utilizado pela maioria dos países Inicialmente a confirmação laboratorial dependia da detecção de dois marcadores genéticos mas considerando a elevada taxa de circulação do vírus atualmente a confirmação pode ser pela detecção de um único marcador genético YEO C et al 2020 Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110877 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 O RTPCR é um exame com alta especificidade e sensibilidade entretanto sua sensibilidade pode variar de acordo com algumas variáveis préanalíticas como fase da infecção e carga viral nas secreções e excreções podendo destacar que amostras do trato superior devem ser coletadas de preferência a partir do terceiro dia e até o décimo dia de infecção materiais do trato respiratório inferior como escarro e lavado broncoalveolar também tem maior positividade para os testes moleculares em relação a materiais biológicos do trato superior coletados com swab de naso e orofaringe HUANG 2020 Nesse contexto a técnica de coleta transporte e armazenamento da amostra até a sua análise são de suma importância para evitar a degradação do RNA contido no espécime O RTPCR pode ser utilizado no diagnóstico da COVID19 nas fases assintomática présintomática e sintomática pois detecta diretamente a presença de componentes específicos do genoma do vírus nos 12 primeiros dias desde o início dos sintomas É possível a detecção do vírus também em sangue saliva urina e fezes entretanto essas amostras por enquanto não são usadas normalmente em RTPCR nem seu preparo está adaptado para esse método de diagnóstico o RTPCR é o padrão ouro em testes diagnóstico para a COVID19 por ser muito específico mas o teste pode ser repetido após alguns dias quando há resultado negativo e ainda há a suspeita para a patologia por causa de fatores que atrapalham a sensibilidade YEO C et al 2020 Logo abaixo temos um quadro que demostra de forma sucinta as principais diferenças entre os exames laboratoriais para diagnóstico da COVID19 Quadro 1 Diferenças entre os exames laboratoriais para diagnóstico da COVID19 TIPO DE TESTE QUANDO DEVE FAZER AMOSTRA UTILIZADA PRAZO DE RESULTADO SENSIBILIDADE Teste Rápido 7 dias após os primeiros sintomas Sangue total soro plasma ou nasofaringe Até 30 minutos após a coleta Moderada Teste Sorológico IgM e IgG Após pelo menos 7 dias do início da infecção ou sintomas Sangue total soro ou plasma Até 2 horas após a coleta Moderada RTPCR Entre o 3º e o 7º dia aproximadamente após o início da infecção sintomas Swab nasofaringe eou orofaringe Até 48 horas após a coleta Elevada Fonte SESI 2021 Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110878 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 Independentemente de o teste ser positivo ou negativo para COVID19 em um teste viral ou de anticorpos ainda deve tomar medidas para proteger a si mesmo e aos outros Os testes disponíveis no mercado devem ser utilizados como forma complementar de diagnóstico para covid19 sendo que o médico é o profissional que junto com exames clínicos fará o seu diagnóstico e indicará o tratamento a ser seguido 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Atualmente a pandemia em que vivemos causada pelo patógeno SARSCoV2 mudou a vida de todos provocando problemas nos sistemas de saúde do mundo todo e uma crise econômica de âmbito mundial mudanças no convívio social e a maneira em que lidamos com o mundo e nossas rotinas faz com que vivamos um novo normal As consequências pandêmicas evidenciaram a necessidade de investimento na ciência e saúde planejamento e prevenção quanto a potenciais mutações do SARSCOV2 formas com maior potencial de virulência do novo coronavírus nos antecipando e controlando um possível novo crescimento da curva epidêmica Nesse contexto o diagnóstico laboratorial relacionados a COVID19 é de suma importância para conter o avanço da COVID19 Atualmente o padrão ouro para o diagnóstico da COVID19 é o teste laboratorial RTPCR por biologia molecular por apresentar uma maior especificidade além deste os testes sorológicos e também testes rápidos ajudam no diagnóstico onde fica evidenciando a importância das análises clínicas e estudos científicos laboratoriais para minimização da letalidade controle do crescimento do número de casos e planejamento quanto às medidas tomadas pelos órgãos de saúde para conter o novo coronavírus a benefício da saúde da humanidade AGRADECIMENTOS Meus sinceros agradecimentos à Faculdade de Palmas FAPAL por proporcionar ensino de qualidade Aos docentes do curso de Farmácia Bioquímica por transmitir tanto conhecimento durante todo o curso Brazilian Journal of Development ISSN 25258761 110879 Brazilian Journal of Development Curitiba v7 n12 p 110872110879 dec 2021 REFERÊNCIAS HASELL J et al To understand the global pandemic we need globas testing the Our World in Data COVID19 Testing dataset Oxford University of Oxford 2020 HUANG L et al Rapid asymptomatic transmission of COVID19 during the incubation period demonstrating strong infectivity in a cluster of youngsters aged 1623 years outside Wuhan and characteristics of young patients with COVID19 A prospective contact tracing study J Infect v 6 p 113 2020 LOEFFELHOLZ M J TANG Y W Laboratory diagnosis of emerging human coronavirus infectionsthe state of the art Emerg Microbes Infect v 9 p 747756 2020 MACEDO Y et al COVID19 NO BRASIL o que se espera para população subalternizada Revista EncantarEducação Cultura e Sociedade v 2 p 0110 2020 MIRANDA W et al Relatório técnico preliminar de acompanhamento das ocorrências de COVID19 no estado do Pará Érgane científico da amazônia 2020 ROMANELLI A MASCOLO S Immunosuppression drugrelated and clinical manifestation of Coronavirus disease 2019 a therapeutical hypothesis American Journal of Transplantation 2020 SESI Servico Social da Indústria Exames de diagnóstico laboratorial do COVID19 Disponível em httpswwwsesiprorgbrinformacoessstservicosemsstexamesde diagnosticolaboratorialdocovid19138731454210shtml Acesso em 29 Set 2021 SILVA C C et al Access and use of dental services by pregnant women An integrative literature review Ciência e Saúde Coletiva v 3 p 827835 2020 TENDA E D ASAF M M Diagnosing COVID19 Did We Miss Anything Acta Med Indones v 1 p 14 2020 WEI Z et al Molecular and serological investigation of 2019nCoV infected pacients implication of multiple shedding routes Emerging Microbes Infections v 9 p 386 389 2020 YEO C et al Enteric involvement of coronaviruses is faecaloral transmission of SARS CoV2 possible Lancet Gastroenterol Hepatol v 5 p 335337 2020 YI Y et al COVID19 what has been learned and to be learned about the novel coronavirus disease International Journal of Biological Sciences v 10 p 175366 2020 1 COMUNICAÇÃO BREVE J Bras Patol Med Lab 2021 57 19 1059351676244420210048 e2882021 Primeira submissão em 200320 última submissão em 270320 aceito para publicação em 260620 publicado em 201021 O uso de PCR em tempo real em diagnósticos de arboviroses revisão integrativa The use of real time PCR for arboviruses diagnostics integrative review Christiane O L Licínio Flávio M Ayres Universidade Estadual de Goiás Anápolis Goiás Brasil ABSTRACT Arboviruses are viral diseases transmitted by arthropods arthropodborne virus Standing out dengue zika virus and chikungunya among the emergent and reemergent arboviruses in recent years around the world The similarity between the symptoms makes the clinical diagnosis ineffective making difficult the prophylactic and preventive measures of new outbreaks Molecular diagnosis using the realtime polymerase chain reaction PCR technique is one of the ways to diagnose such diseases In this study the literature on the diagnosis of arboviruses was compiled and evaluated The objective was to answer the guiding question Is the realtime PCR methodology effective in the diagnosis of arboviruses Scientific articles of free access were searched in the databases Pubmed 50 articles and Scielo 107 articles between 2014 and 2019 The selection was done through the inclusion and exclusion criteria only 20 articles remained Among them 85 crosssectional studies 10 systematic reviews and 5 case studies The period of publications was 50 in 2017 35 in 2016 and 5 in 2014 2015 e 2019 each Regarding the viruses treated in the articles 25 researched dengue and the same percentage for chikungunya 20 researched about zika virus The efficacy of the molecular diagnosis was published in 21 of the articles sensitivity and specificity 53 highlighted the limit of detection 70 highlighted the absence of crossreactions and 80 highlighted the differentiation between viruses Key words molecular probes techniques dengue virus zika virus chikungunya virus RESUMO As arboviroses são doenças virais transmitidas por artrópodes arthropodborne virus Destacamse dengue vírus da zica e chikungunya entre as arboviroses emergentes e reemergentes nos últimos anos em todo o mundo A semelhança dos sintomas dessas infecções faz com que o diagnóstico clínico seja ineficaz dificultando medidas profiláticas e preventivas para novos surtos O diagnóstico molecular por meio da técnica de reação em cadeia da polimerase PCR em tempo real é uma das formas de diagnosticar tais doenças Neste estudo foi compilada e avaliada a literatura sobre o diagnóstico das arboviroses Nosso objetivo foi responder a uma pergunta norteadora a metodologia PCR em tempo real é eficaz no diagnóstico das arboviroses Foram pesquisados artigos científicos de livre acesso nos bancos de dados Pubmed 50 artigos e Scielo 107 artigos entre 2014 e 2019 A seleção foi realizada por meio dos critérios de inclusão e exclusão restando apenas 20 artigos Entre estes 85 eram estudos transversais 10 revisões sistemáticas e 5 estudos de caso O período das publicações foi de 50 em 2017 35 em 2016 e 5 em 2014 2015 e 2019 cada A respeito dos vírus tratados nos artigos 25 dos estudos pesquisaram sobre dengue 25 sobre chikungunya e 20 sobre o vírus da zica A eficácia do diagnóstico molecular foi publicada em 21 dos artigos sensibilidade e especificidade 53 destacaram o limite de detecção 70 a ausência de reações cruzadas e 80 a diferenciação entre os vírus Unitermos técnicas de diagnóstico molecular vírus da dengue vírus da zica vírus da chikungunya 2 e2882021 O uso de PCR em tempo real em diagnósticos de arboviroses revisão integrativa RESUMEN Las arbovirosis son enfermedades virales transmitidas por artrópodos arthropodborne virus Dengue zica y chikungunya se destacan entre los arbovirus emergentes y reemergentes en los últimos años en todo el mundo La similitud de los síntomas de estas infecciones hace que el diagnóstico clínico sea ineficaz dificultando las medidas profilácticas y preventivas para nuevos brotes El diagnóstico molecular mediante la técnica de reacción en cadena de la polimerasa PCR en tiempo real es una de las formas de diagnosticar esas enfermedades En este estudio se recopiló y evaluó la literatura sobre el diagnóstico de arbovirosis Nuestro objetivo era responder a una pregunta orientadora la metodología de PCR en tiempo real es eficaz para diagnosticar arbovirosis Se buscaron artículos científicos de acceso abierto en las bases de datos Pubmed 50 artículos y Scielo 107 artículos entre 2014 y 2019 La selección se realizó utilizando los criterios de inclusión y exclusión quedando solo 20 artículos Entre estos el 85 fueron estudios transversales el 10 fueron revisiones sistemáticas y el 5 fueron estudios de casos El período de publicaciones fue del 50 en 2017 35 en 2016 y 5 en 2014 2015 y 2019 cada En cuanto a los virus tratados en los artículos el 25 de los estudios investigaron sobre el dengue el 25 el chikungunya y el 20 el virus del Zica La efectividad del diagnóstico molecular se publicó en el 21 de los artículos sensibilidad y especificidad el 53 destacó el límite de detección 70 ausencia de reacciones cruzadas y el 80 la diferenciación entre virus Palabras clave técnicas de diagnóstico molecular vírus del dengue vírus del zika vírus del chikungunya INTRODUÇÃO Arbovírus é uma nomenclatura usada para indicar um agrupamento de vírus transmitidos por artrópodes arthropod borne virus Mosquitos e carrapatos são exemplos dos artrópodes capazes de transmitir pela picada os vírus pertencentes primordialmente a três famílias Togaviridae Flaviviridae e Bunyaviridae O gênero mais importante entre essas três famílias é o Flavivírus que possui quatro integrantes com grande importância epidemiológica dengue DENG vírus da zica VZIC febre amarela FA e vírus West Nile VWN Da família Togaviridae destacase o gênero Alphavírus cujo integrante de maior importância epidemiológica é o chikungunya CHIK Todos esses gêneros são vírus do ácido ribonucleico RNA de sentido positivo fita simples e envelopados1 Esses patógenos são responsáveis por grandes surtos de doenças em todo o mundo principalmente nos últimos 20 anos O fato de serem transmitidos por insetos que são capazes de se espalhar por uma grande extensão geográfica contribuiu para a ocorrência de epidemias2 Apenas no continente Antártico não há presença de arbovírus3 4 Os vetores os hospedeiros vertebrados e as condições climáticas são os principais fatores para que as arboviroses se espalhem tão rapidamente1 Além disso a alta capacidade de mutação e a adaptação também influenciam na ocorrência de grandes surtos5 Mudanças climáticas nos últimos tempos grandes aglomerações pela urbanização descontrolada condições sanitárias precárias e grande movimentação humana entre os continentes contribuem para a proliferação das arboviroses13 6 Portanto esses vírus são os protagonistas de doenças emergentes e reemergentes que causaram um número expressivo de óbitos e impactaram economicamente vários países ao longo de anos3 Os vírus são cocirculantes em várias regiões e em alguns casos possuem o mesmo vetor de transmissão7 Inicialmente as arboviroses apresentamse como uma doença febril aguda seguida de sintomas de artralgia mialgia e trombocitopenia5 8 Isso faz com que o diagnóstico clínico diferencial seja precário ou seja a identificação do patógeno causador da doença é ineficiente apenas com esses sintomas Assim o diagnóstico laboratorial com alta sensibilidade e especificidade é essencial para essa abordagem8 Apesar de os sintomas iniciais serem comuns alguns casos progridem para complicações após a infecção Como exemplo a febre hemorrágica nos casos de DENG microcefalia e síndrome de GuillainBarré nos casos de VZIC5 Dessa forma a diferenciação entre os arbovírus é importante para o manejo do paciente para evitar as complicações bem como para auxiliar na tomada de medidas preventivas para a não proliferação da doença9 O diagnóstico laboratorial para as arboviroses pode ser realizado de duas formas indiretamente pela pesquisa de anticorpos no sangue do paciente contaminado ou diretamente por meio da pesquisa do patógeno no sangue e de outros fluidos corporais1 O diagnóstico mais comum para os Flavivírus é feito pelo ensaio de imunoabsorção enzimática Elisa que pesquisa 3 e2882021 Christiane O L Licínio Flávio M Ayres anticorpos da imunoglobulina da classe M IgM para os estágios iniciais da doença Porém o uso dessa metodologia acarreta inúmeras reações cruzadas entre os diversos arbovírus10 por isso o principal método para diagnóstico de arboviroses no estágio inicial da doença é a reação da transcriptase reversa seguida pela reação em cadeia da polimerase RTPCR9 Os diagnósticos moleculares como a RTPCR e a PCR em tempo real são bastante sensíveis e específicos uma vez que diminuem a ocorrência de reações cruzadas e identificam os patógenos nos primeiros estágios da doença10 Várias matrizes biológicas podem ser usadas como urina sêmen líquido amniótico e saliva além de sangue total soro e plasma1 A vantagem da PCR em tempo real em comparação com a PCR tradicional é a quantificação do material amplificado simultaneamente à amplificação do material genético testado Esse processo diminui o tempo gasto na reação e a possibilidade de contaminação cruzada Nas amplificações de RNA que possuem baixa estabilidade na molécula a rapidez reduz a incidência de falso negativo11 Considerando a emergência e a reemergência das arboviroses DENG CHIK VZIC e FA nos últimos anos e a necessidade de identificar e diferenciar esses vírus o objetivo desta revisão foi compilar e analisar a literatura científica quanto ao diagnóstico das arboviroses O foco da pesquisa foi delimitado em relação à eficácia do diagnóstico molecular usado para identificar e diferenciar os vírus em especial sobre sensibilidade especificidade ocorrência de reações cruzadas e limite de detecção METODOLOGIA Este artigo é uma revisão integrativa que foi realizada seguindo as seguintes etapas 1 seleção e identificação do tema formulação da pergunta norteadora 2 estabelecimento dos critérios de inclusão e exclusão 3 definição das informações artigos por meio de pesquisa em bancos de dados 4 avaliação e categorização das informações 5 interpretação dos resultados obtidos e 6 apresentação dos resultados A pergunta norteadora foi a metodologia PCR em tempo real é eficaz no diagnóstico das arboviroses Os bancos de dados PubMed e Scielo foram utilizados para a pesquisa de artigos científicos de livre acesso em língua inglesa e portuguesa O período de publicação entre janeiro de 2014 e julho de 2019 foi delimitado com o intuito de selecionar os artigos mais atuais e relevantes sobre o tema pois se trata de assunto que foi mais disseminado a partir de 2014 DECS e MESH foram usados para encontrar os descritores real time PCR arbovirus e molecular diagnosis Os operados booleanos AND na busca do banco de dados PubMed e OR no banco de dados Scielo foram utilizados Não houve restrição quanto ao desenho do artigo As publicações foram selecionadas pelo título e resumo Foram excluídos artigos repetidos e textos que não traziam informações sobre o diagnóstico da doença ou que não eram sobre arbovírus Os critérios de exclusão também se aplicaram aos artigos com abordagens alheias aos arbovírus citados anteriormente A seleção de artigos foi realizada em fevereiro de 2020 Cinquenta artigos no banco de dados PubMed e 107 artigos no banco de dados Scielo foram encontrados não encontramos artigos repetidos Aplicados os critérios de inclusão e exclusão 32 artigos foram selecionados porém nove não eram de livre acesso e três não atenderam aos objetivos Portanto a pesquisa foi concluída com 20 artigos A Figura apresenta o fluxo das etapas realizadas na pesquisa FIGURA Fluxograma das etapas de busca e seleção dos artigos analisados Figura 1 Fluxograma das etapas de busca e seleção dos artigos analisados FLUXOGRAMA REVISÃO INTEGRATIVA SELEÇÃO DO TEMA IDENTIFICAÇÃO SELEÇÃO ELEGIBILIDADE INCLUSÃO Definição da pergunta norteadora Busca na base de dados das palavraschave N 157 artigos PubMed N 50 artigos SciELO N 107 artigos Remoção de duplicatas N 157 artigos Aplicação dos critérios de inclusão N 32 artigos Textos livre acesso N 23 artigos Exclusão por não atenderem aos objetivos N 03 artigos Quantidade final de artigos utilizados na análise N 20 artigos SELEÇÃO DO TEMA Definição da pergunta norteadora Busca na base de dados das palavraschave n 157 artigos IDENTIFICAÇÃO n 50 artigos n 107 artigos SELEÇÃO Remoção de duplicatas n 157 artigos Aplicação dos critérios de inclusão n 32 artigos ELIGIBILIDADE Texto livre acesso n 23 artigos Exclusão por não atenderem aos objetivos n 3 artigos INCLUSÃO Quantidade final de artigos utilizados na análise n 20 artigos 4 e2882021 O uso de PCR em tempo real em diagnósticos de arboviroses revisão integrativa RESULTADOS Dos 20 artigos selecionados 85 foram de estudos transversais 10 de revisões sistemáticas e 5 de estudos de casos A maioria dos artigos foi escrita em 2017 50 e 2016 35 Em 2019 2015 e 2014 o número de publicações foi igual 5 como descrito na Tabela 1 Sobre os vírus pesquisados a Tabela 2 mostra que 25 dos artigos relataram exclusivamente sobre a DENG a mesma porcentagem sobre o CHIK e 20 sobre o VZIC A porcentagem de artigos que pesquisaram os três vírus ao mesmo tempo também foi de 20 A pesquisa sobre DENG e CHIK e DENG e VZIC no mesmo artigo foi de 5 para cada grupo de doenças Nenhum artigo mencionava a FA A Tabela 3 sumariza os resultados dos estudos quanto aos parâmetros pesquisados para a eficácia do teste em questão Os artigos que relataram dados numéricos para sensibilidade e especificidade totalizaram 21 O limite de detecção foi publicado em 53 dos artigos A diferenciação entre os vírus foi citada em 80 dos textos selecionados e a ausência de reações cruzadas em 70 DISCUSSÃO As arboviroses tornaramse um problema de saúde pública em quase todos os países do mundo Disseminação rápida disponibilidade dos vetores ausência de tratamento e prevenção eficazes fazem com que as epidemias sejam frequentes e cada vez mais virulentas A capacidade adaptativa dos vírus em decorrência de variações genéticas contribui sobremaneira na sua emergência em novas regiões geográficas e na frequência de surtos em regiões onde já estão estabelecidos12 TABELA 1 Artigos selecionados durante as etapas da pesquisa da revisão integrativa Artigo Autores Título do artigo Desenho da pesquisa Ano de publicação 1 AlvaUrcia et al1 Emerging and reemerging arboviruses a new threat in Eastern Peru Estudo transversal 2017 2 Kurosaki et al2 Development and evaluation of a rapid molecular diagnostic test for zika virus infection by reverse transcription loopmediated isothermal amplification Estudo transversal 2017 3 Giry et al3 Improved detection of genusspecific Alphavirus using a generic TaqMan assay Estudo transversal 2017 4 Edwards et al4 Analytical and clinical performance of a chikungunya qRTPCR for Central and South America Estudo transversal 2017 5 Giry et al5 Simultaneous detection of chikungunya virus dengue virus and human pathogenic Leptospira genomes using a multiplex TaqMan assay Estudo transversal 2017 6 Luo et al6 Laboratory and molecular characterization of dengue viruses in a 2014 outbreak in Guangfo region Southern China Estudo transversal 2017 7 Fortuna et al7 Imported arboviral infections in Italy July 2014October 2015 a National Reference Laboratory report Estudo transversal 2017 8 Eppes et al8 Testing for zika virus infection in pregnancy key concepts to deal with an emerging epidemic Revisão sistemática 2017 9 Corman et al9 Assay optimization for molecular detection of zika virus Estudo transversal 2016 10 Johnson et al10 Laboratory diagnosis of chikungunya virus infections and commercial sources for diagnostic assays Estudo transversal 2016 11 Patel et al11 A fielddeployable reverse transcription recombinase polymerase amplification assay for rapid detection of the chikungunya virus Estudo transversal 2016 12 Pessôa et al12 Investigation into an outbreak of denguelike illness in Pernambuco Brazil revealed a cocirculation of zika chikungunya and dengue virus type 1 Estudo transversal 2016 13 Chen et al13 Development and evaluation of a sybr greenbased realtime multiplex RTPCR assay for simultaneous detection and serotyping of dengue and chikungunya viruses Estudo transversal 2016 14 Abd El Wahed et al14 Recombinase polymerase amplification assay for rapid diagnostics of dengue infection Estudo transversal 2015 15 Xavier et al15 Clinical and laboratory diagnosis of Zika fever an update Revisão sistemática 2017 16 Souza et al16 Clinical and laboratory diagnosis of congenital zika virus syndrome and diaphragmatic unilateral palsy case report Estudo de caso 2016 17 Acosta et al17 Falsenegative dengue cases in Roraima Brazil an approach regarding the high number of negative results by NS1 Ag kits Estudo transversal 2014 18 Romeiro et al18 Evaluation and optimization of SYBR Green realtime reverse transcription polymerase chain reaction as a tool for diagnosis of the Flavivirus genus in Brazil Estudo transversal 2016 19 Galo et al19 Development of inhouse serological methods for diagnosis and surveillance of chikungunya Estudo transversal 2017 20 Slavov et al20 Simultaneous zika and dengue serotype4 viral detection and isolation from a donor plasma unit Estudo transversal 2019 5 e2882021 Christiane O L Licínio Flávio M Ayres TABELA 2 Objetivos dos artigos selecionados amostras utilizadas nos estudos e breve resumo dos principais resultados Artigo Objetivo Amostras Vírusalvo da pesquisa Principais resultados 1 Avaliar a prevalência de DENG OROV CHIK MAYV e VZIC em pacientes com doença de febre aguda na cidade de Puerto Maldonado Peru 139 amostras de soro de humanos DENG CHIK VZIC 41 295 positivos para arboviroses 13 935 positivos para CHIK nove 648 positivos para DENG sete 503 positivos para VZIC A diferenciação entre as arboviroses é precária apenas pela clínica 2 Desenvolver e avaliar um teste de diagnóstico molecular rápido para VZIC com a metodologia RTLAMP 120 amostras de suspei tos 90 de soroplasma e 99 de urina VZIC 100 de concordância entre RTLAMP e qRTPCR sendo o limite de detecção da qRTPCR mais sensível 3 Implementar um novo método molecular para detecção de Alphavírus Cepas de vírus obtidas em diversos laboratórios CHIK Positividade nas amostras de CHIK LD maior que o teste referência na mesma metodologia Doze espécies de vírus foram testadas e não houve reação cruzada 4 Desenvolver e validar um ensaio de qRTPCR capaz de detectar todas as linhagens de CHIK RNA de cultura de vírus e amostras soro da Guatemala e do Equador em julho de 2015 CHIK Ensaio eficaz principalmente a cepa circulante na América do Sul Em comparação com a PCR do CDC EUA 98 de sensibilidade e 100 de especificidade 5 Implementar uma abordagem sindrômica baseada no uso de um ensaio multiplex de qPCR para facili tar o rápido diagnóstico de síndromes semelhantes às da dengue na Ilha Reunion Cepas de vírus de vários laboratórios e plasma humano positivo CHIK DENG Avaliação e acurácia do ensaio foram satisfatórias para CHIK e DENG oferecendo respostas confiáveis Demonstrou ser uma opção mais barata do que os testes simples para os mesmos patógenos 6 Investigar a utilidade de testes laboratoriais simples como marcadores preditivos de diagnósticos confir mados de DENG bem como analisar o genótipo e a filogenética da cepa circulante na epidemia de DENG em GuangDong em 2014 1044 pacientes 875 confirmados casos de DENG 862 positivos por NS1 e 13 por PCR e 169 negativos DENG Os testes laboratoriais simples leucopenia trombocitopenia aminotransferases e tempo de tromboplastina ativada são marcadores úteis no diagnóstico da DENG 7 Descrever os resultados das análises realizadas pelo Laboratório Nacional de Referência em Arboviroses NRLA no Instituto Nacional Italiano de Saúde no período de julho de 2014 a outubro de 2015 das infecções por arboviroses importadas da Itália Amostras de soro de pacientes hospitalizados n 180 DENG CHIK VZIC Maior número de casos de DENG Houve um aumento nos casos de CHIK e o primeiro caso de VZIC foi detectado Neste último a técnica de PRNT foi decisiva na identificação o vírus foi negativo nas técnicas de sorologia e PCR que se mostrou sensível e específica Porém apenas por um curto período de tempo limitado à viremia no organismo 8 Revisar a metodologia de testes laboratoriais para explorar a presença do vírus e a resposta imune Sangue soro urina líquido amniótico LCR saliva sêmen leite ma terno e mucosa vaginal VZIC Viremia é baixa no soro de dois a 10 dias o que dificulta o diagnóstico molecular e aumenta os casos de falso negativos O estudo de caso demonstrou permanência do vírus nas hemácias por 81 dias sugerindo que o uso de sangue total pode aumentar a sensibilidade 9 Examinar a performance diagnóstica da PCR em tempo real para a detecção de VZIC Soro e urina de indivíduos que viajaram para Brasil República Dominicana e Suriname entre 2015 e 2016 VZIC Baixa viremia foi comprovadamente a causa de falso negativos Este estudo não comprovou diferença entre viremia no sangue e na urina mas sugere o uso das duas amostras combinadas Ensaios com NS1 são mais específicos e sensíveis enquanto os ensaios com NS3 e NS5 possuem baixa sensibilidade e dificuldade em probes específicos respectivamente 10 Descrever os resultados encontrados pelo CDC EUA sobre a eficiência de kits diagnóstico para CHIK Soro e plasma CHIK Para PCR o alvo NS2 é mais sensível porém não há publicações sobre sua validação Outras metodologias foram eficazes e não tiveram reações cruzadas 11 Desenvolver e avaliar um ensaio de PCR em tempo real para ser potencialmente uma ferramenta de diagnóstico point of care para detecção de CHIK Soro e plasma humanos CHIK O ensaio mostrouse com sensibilidade e especificidade clínicas de 100 baixo limite de detecção e apenas uma reação cruzada com um vírus pouco conhecido Onyongnyong Com a utilização de um primer diferenciado a reação cruzada foi extinta 12 Investigar e identificar a etiologia viral e aconselhar as autoridades sanitárias na implementação de medidas de controle para conter um surto 77 amostras de plasma humano coletadas no Hospital Severino de Souto Siqueira em Recife PE entre 25 e 31 de maio de 2015 DENG CHIK VZIC 31 402 pacientes com infecção por VZIC nove 117 pacientes com infecção por DENG um 13 paciente positivo para CHIK IgM porém negativo no teste de PCR Foi comprovada a coinfecção por VZICDENG em 26 dos pacientes O estudo realça a necessidade de diferenciação entre os vírus para melhorar as medidas de controle sanitários Cont 6 e2882021 O uso de PCR em tempo real em diagnósticos de arboviroses revisão integrativa 13 Desenvolver um ensaio específico sensível e robusto na metodologia RTLAMP para diagnóstico e diferenciação entre os sorotipos 14 da DENG 190 amostras de soro DENG sorotipos 14 Os resultados RTLAMP foram satisfatórios essa metodologia foi mais eficaz que a PCR tradicional e em tempo real Re sultados RTLAMP RTPCR qRTPCR sensibilidade 989 842 e 905 respectivamente especificidade 100 93 e 100 respectivamente 14 Desenvolver dois ensaios de RTRPA para detecção de DENG 14 Amostras humanas provenientes de surtos do Senegal e da Tailândia DENG sorotipos 14 Resultados RTRPA e qRTPCR sensibilidade 98 RNA Tailândia e 72 RNA Senegal 98 RNA Tailândia e 944 RNA Senegal Especificidade 100 e 100 respectivamente 15 Atualizar o diagnóstico clínico e laboratorial da febre pelo VZIC Sangue saliva e urina Líquido amniótico LCR placenta e cordão umbilical em casos de infecção neonatal VZIC qPCR detecta infecção aguda em até sete dias após início dos sintomas Sangue é menos sensível que urina 15 dias e sa liva Terceiro dia de manifestação é o melhor momento para o teste Em neonatos com sintomas clínicos e PCR negativo realizar sorologia 16 Relatar um caso de paralisia diafragmática unilateral em um neonato com diagnóstico confirmado de zica congênita pelo exame de líquido amniótico por RTPCR e por LCR por sorologia Líquido amniótico e LCR DENG CHIK VZIC RTPCR positivo na 29ª semana de gestação no líquido amniótico Negativo no soro da mãe e do neonato após o parto infecção aguda durante a gestação IgM no soro do neonato confirma infecção intrauterina IgM não ultrapassa barreira placentária 17 Sugerir que os testes de NS1 Elisa possuem baixa sensibilidade e produzem resultados falso negativos e reações cruzadas com outras arboviroses 150 amostras de soro humano negativas para DENG por Elisa DENG 33 amostras negativas Elisa foram positivas para qRTPCR ou seja 22 falso negativos eram verdadeiramente positivos 75 eram de DENG4 Correlação com outros estudos em que a infecção secundária por DENG produz falso negativos em kits NS1 18 Avaliar e otimizar um teste diagnóstico pela metodologia qRTPCR para o gênero Flavivírus 410 amostras de soro com febre aguda negativas para DENG por RTPCR DENG qRTPCR é mais sensível e específico que a PCR tradicional além de permitir a quantificação do vírus Não houve amplificação de outros Flavivírus indicando que não há reação cruzada 19 Desenvolver e avaliar métodos sorológicos para diagnóstico e pesquisa de CHIK na Nicarágua 260 amostras de soro na fase aguda e convalescente CHIK qRTPCR foi utilizado como gold standard Sete amostras posi tivas em PCR foram negativas para a sorologia quatro amostras negativas em PCR e positivas para sorologia podem indicar reação cruzada da sorologia Baixa sensibilidade da sorologia na fase aguda sendo alta para o PCR nessa mesma fase 20 Relatar a detecção de DENG e VZIC em um doador de sangue présintomático por qRTPCR em Ribeirão Preto São Paulo Uma amostra de sangue plasma de doador DENG VZIC Detecção de infecção pelo VZIC simultaneamente à infecção por DENG Foram encontrados no mesmo plasma de doador sanguíneo 13 milhões cópiasml de VZIC e 5 milhões cópiasml de DENG4 DENG dengue OROV oropouche vírus CHIK chikungunya MAYV mayaro vírus VZIC vírus da zica RTLAMP amplificação isotérmica mediada por alça com transcrição reversa qRT PCR reação da transcriptase reversa seguida pela reação em cadeia da polimerase CDC Centro de Controle de Prevenção de Doenças IgM imunoglobulina da classe M RTRPA reação da polimerase de transcriptase reversa RNA ácido ribonucleico LCR líquido cefalorraquidiano TABELA 3 Eficácia dos ensaios de PCR tempo real realizados nos artigos selecionados na revisão integrativa Artigo Sensibilidade Limite de detecção Especificidade Valor de cutoff Diferenciação entre vírus Reação cruzada 1 AS NI AE NI Sim Não 2 NI 10 cpensaio NI 35 Sim Não 3 AS 10 cpensaio AE 2096 Sim Não 4 984 196 cpensaio 100 37 Sim Não 5 AS NI AE 36 Sim Não 6 NI NI NI 38 NI NI 7 AS NI AE NI Sim Não 8 NI NI NI NI NI NI 9 AS 10 cpensaio AE NI Sim Não 10 AS 53 cpensaio AE NI NI NI 11 100 80 cpensaio 100 36 Sim Não 12 AS 100 cpml AE 40 Sim Não 13 905 100 cpml 100 NI Sim Não Cont Cont 7 e2882021 Christiane O L Licínio Flávio M Ayres 14 94498 10 cpµl 100 38 Sim Não 15 AS NI AE NI NI NI 16 NI NI NI NI Sim NI 17 NI NI NI 39 Sim NI 18 AS 100 cpml AE NI Sim Não 19 NI NI NI NI Sim Não 20 NI NI NI NI Sim Não PCR reação em cadeia da polimerase AS alta sensibilidade valor numérico não informado NI não informado AE alta especificidade valor numérico não informado cp cópias de vírus Cont As arboviroses foram muito debatidas no Brasil devido à ocorrência de surtos de VZIC e CHIK em 2015 e a recorrência de DENG por vários anos Houve poucas publicações sobre o diagnóstico das arboviroses entre os anos de 2014 e 2015 antes do surto e entre 2018 e 2019 póssurto A maioria das publicações foi entre 2016 e 2017 Também foi possível verificar que os artigos de estudos transversais são maioria o que caracteriza a predominância de artigos observacionais Entre os arbovírus destacamse os gêneros Flavivírus DENG VZIC e FA e os Alphavírus CHIK como os patógenos causadores de doença febril aguda com a evolução para complicações hemorrágicas ou febris neurológicas12 Por serem cocirculantes em uma mesma área geográfica o diagnóstico diferencial é ainda mais difícil13 As consequências dessa cocirculação ainda não são totalmente conhecidas e podem ser um fator de piora na evolução das infecções12 Há relatos de coinfecção em um mesmo paciente de DENGVZIC DENGCHIK ou VZIKCHIK14 Além dos casos de coinfecção há uma preocupação com a reinfecção principalmente nos casos de DENG Dentre as arboviroses ela é a doença com maior número de casos e maior severidade em morbidade e mortalidade O vírus possui quatro sorotipos e cada um deles pode causar uma infecção distinta1 A cada reinfecção por um sorotipo distinto os anticorpos não são capazes de neutralizar o vírus e causam a amplificação da doença mediada por anticorpos realce de anticorpos dependentes ADE12 15 Portanto uma segunda infecção pela DENG é ainda mais grave que a primeira com alta viremia e vários marcadores inflamatórios liberados na corrente sanguínea12 Muitas pesquisas concentramse em identificar se como no caso de uma reinfecção por DENV a cocirculação e a coinfecção com ZIKV pode causar a ADE em infecções secundárias por este patógeno16 Há muitas semelhanças entre DENG e VZIC o que causa grande número de reações cruzadas nos anticorpos Alguns pesquisadores aventaram a possibilidade de o VZIC ser um quinto sorotipo da DENG17 visto que a sequência genética da proteína E deles é compartilhada na proporção entre 54 a 5915 Stettler et al 201618 mostraram que houve reação cruzada do sistema imune entre uma infecção prévia de DENG com uma infecção secundária de VZIC nos anticorpos contra o envelope viral nos domínios I e II EDIII causando uma neutralização baixa do VZIC Duas publicações referemse a coinfecções Uma delas relata o caso de uma mulher de 28 anos que foi diagnosticada com coinfecção por DENG e CHIK em Fortaleza Ceará Brasil Foi comprovada uma complicação hematológica severa em decorrência da coinfecção inicialmente a paciente apresentou apenas os sintomas inespecíficos das arboviroses febre mialgia e artralgia Ela desenvolveu púrpura trombocitopênica trombótica TTP adquirida uma trombocitopenia mediada por anticorpos uma complicação grave da infecção por CHIK19 A outra publicação de 2019 relata o caso de uma doadora de sangue présintomática Três dias após a doação ela apresentou sintomas característicos e retornou ao local onde fez o procedimento Em investigação foram detectados RNA de VZIC e DENG simultaneamente no plasma do sangue coletado durante a doação20 Os artigos selecionados na presente revisão integrativa apresentaram os seguintes objetivos desenvolvimento de produtos análise comparativa entre metodologias e em menor frequência revisão de estudos sobre diagnóstico de arboviroses Em 20 deles houve a pesquisa dos três vírus de maior importância epidemiológica das arboviroses conforme visto na Tabela 2 O artigo 12 identificou 26 de casos de coinfecção de VZICDENG em um hospital de Recife Brasil durante o surto de 2015 realçando a necessidade de diferenciação entre os vírus para melhoria de controles sanitários A importância do diagnóstico das arboviroses não se restringe apenas em diferenciar qual agente é o causador da infecção essa análise também é crucial nos estudos de investigação de casos graves das doenças como nas associações entre VZIC e distúrbios neurológicos Além disso o diagnóstico é essencial nos estudos de soroprevalência e vigilância de novas epidemias17 bem como nas rotas alternativas de transmissão21 8 e2882021 O uso de PCR em tempo real em diagnósticos de arboviroses revisão integrativa O diagnóstico molecular de arboviroses é uma ferramenta bastante utilizada no estágio agudo da infecção no qual a viremia está no ápice Há várias metodologias de pesquisa direta do patógeno e a técnica de PCR em tempo real demonstra muitas vantagens em comparação com as demais disponíveis no mercado Isso ocorre devido à facilidade de execução da metodologia ao menor valor de reagentes e equipamentos e ao menor risco de contaminação tanto do operador quanto da amostra9 A técnica de PCR em tempo real é uma variação da PCR tradicional utiliza sondas fluorescentes que monitoram a amplificação do material genético durante toda a reação É desse processo que se denomina de tempo real visto que a amplificação e a quantificação ocorrem simultaneamente22 É uma técnica rápida específica e sensível que pode detectar mais de um patógeno em uma mesma reação multiplex qPCR basta haver diferentes corantes fluorescentes entre os reagentes23 Os primers utilizados para a amplificação são projetados de acordo com o patógeno que se deseja pesquisar O desenvolvimento desses primers com o auxílio da bioinformática tem aumentado a sensibilidade e a especificidade dos reagentes Isso se deve à maior identificação de regiões genômicas dos patógenos diferenciandoos dos demais indivíduos de sua família ou gênero23 Os parâmetros utilizados para a determinação de eficácia de um ensaio são sensibilidade e especificidade A sensibilidade diz respeito ao teste ser verdadeiramente positivo ou seja quando o indivíduo realmente possui a doença pesquisada e o teste resulta em positivo A especificidade relacionase ao fato de o teste ser verdadeiramente negativo quando não há doença e o resultado é negativo A baixa sensibilidade de um ensaio produz resultados falso negativos e a baixa especificidade resultados falso positivos24 O limite de detecção e a ocorrência de reações cruzadas são derivados desses parâmetros O primeiro parâmetro referese à mínima quantidade de um analito neste caso o RNA viral capaz de detectar uma determinada amostra Os artigos analisados mostraram que a técnica de PCR em tempo real é bastante sensível Para cada detecção de genes ácido desoxirribonucleico DNA ou de expressão gênica RNA há um limite de detecção que é variável entre menos de 100 a 53 cópiasensaio de amostra esta última quantidade é considerada muito baixa e limítrofe na detecção de RNA viral25 Os primers de PCR em tempo real são desenhados de acordo com o genoma do vírus em pesquisa Na diferenciação entre os vírus há o uso de reagentes fluorescentes distintos nos primers diferentes evidenciando cada um dos vírus Nas reações cruzadas os primers se ligam em regiões diferentes dos vírus permitindo a distinção entre vírus filogeneticamente semelhantes como nos casos do VZIC e da DENG CONCLUSÃO A metodologia de PCR em tempo real é eficaz no diagnóstico das arboviroses Ela é capaz de diferenciar os vírus da DENG do VZIC e da CHIK com baixa ocorrência de reações cruzadas e baixa reação inespecífica Além disso a técnica é capaz de identificar o patógeno mesmo em baixa viremia o que é importante para o diagnóstico precoce da doença O diagnóstico é rápido sensível e específico o que a torna uma ferramenta diagnóstica de alta confiabilidade AGRADECIMENTOS O presente trabalho foi realizado com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás processo número 201810267000572 REFERÊNCIAS 1 Vasudevan RS Dengue and zika control and antiviral treatment strategies Internet Vol 1062 2018 Disponível em httpwwwspringercom series5584 2 Lorenz C Aguiar BS Azevedo TS Chiaravalloti Neto F Suesdek L Impact of environmental factors on neglected emerging arboviral diseases PLoS Negl Trop Dis 2017 119 3 Li X Gao X Fu S et al Arboviruses and their related infections in China a comprehensive field and laboratory investigation over the last 3 decades Rev Med Virol 2017 121 4 Lopes N Nozawa C Linhares REC Características gerais e epidemiologia dos arbovírus emergentes no Brasil Rev PanAmazônica Saúde Internet 2014 53 5564 Disponível em httpscieloiecpagovbrscielophpscriptsciarttextpidS217662232014000300007lngennrmisotlngen 5 AlvaUrcia C AguilarLuis MA PalomaresReyes C et al Emerging and reemerging arboviruses a new threat in Eastern Peru PLoS One 2017 1211 113 9 e2882021 Christiane O L Licínio Flávio M Ayres 6 Gould E Pettersson J Higgs S Charrel R Lamballerie X Emerging arboviruses why today 2017 4June 113 7 Edwards T del Carmen Castillo Signor L Williams C et al Analytical and clinical performance of a Chikungunya qRTPCR for Central and South America Diagn Microbiol Infect Dis Internet 2017 891 359 Disponível em httpdxdoiorg101016jdiagmicrobio201706001 8 Giry C Roquebert B LiPatYuen G Gasque P JaffarBandjee MC Simultaneous detection of chikungunya virus dengue virus and human pathogenic Leptospira genomes using a multiplex TaqMan assay BMC Microbiol 2017 171 110 9 Romeiro MF de Souza WM Tolardo AL et al Evaluation and optimization of SYBR green realtime reverse transcription polymerase chain reaction as a tool for diagnosis of the flavivirus genus in Brazil Rev Soc Bras Med Trop 2016 493 27985 10 Hu SF Li M Zhong LL et al Development of reversetranscription loopmediated isothermal amplification assay for rapid detection and differentiation of dengue virus serotypes 14 BMC Microbiol Internet 2015 151 115 Disponível em httpdxdoiorg101186s1286601505951 11 Arya M Shergill IS Williamson M Gommersall L Arya N Patel HRH Basic principles of realtime quantitative PCR Expert Rev Mol Diagn 2005 52 20919 12 Donalisio MR Freitas ARR Freitas R Von Zuben APB Arboviroses emergentes no Brasil desafios para a clínica e implicações para a saúde pública Rev Saúde Pública 2017 51 30 13 Giry C Roquebert B LiPatYuen G Gasque P JaffarBandjee MC Improved detection of genusspecific Alphavirus using a generic TaqMan assay BMC Microbiol 2017 171 19 14 Chaves BA Orfano AS Nogueira PM et al Coinfection with zika virus ZIKV and dengue virus results in preferential ZIKV transmission by vector bite to vertebrate host 2018 218 56371 15 Roth C Delgado FG SimonLorière E Sakuntabhai A Immune responses to dengue and Zika viroses guidance for T cell vaccine development Int J Environ Res Public Health Internet 2018 152 112 Disponível em httpwwwmdpicom16604601152385 16 Felix AC Souza NCS Figueiredo WM et al Cross reactivity of commercial antidengue immunoassays in patients with acute Zika virus infection J Med Virol Internet 2017 898 14779 Disponível em httpsdoiorg101002jmv24789 17 Balmaseda A Stettler K MedialdeaCarrera R et al Antibodybased assay discriminates Zika virus infection from other flaviviruses Proc Natl Acad Sci Internet 2017 201704984 Disponível em httpwwwpnasorglookupdoi101073pnas1704984114 18 Stettler K Beltramello M Espinosa DA et al Specificity crossreactivity and function of antibodies elicited by Zika virus infection Science 2016 3536301 8236 19 Bastos MLA Araújo RMO Oliveira DS Cavalcante ANM Júnior GBS Thrombotic thrombocytopenic purpura associated with dengue and chikungunya virus coinfection case report during an epidemic period Internet Rev Inst Med Trop São Paulo 2018 14 Disponível em httpsdoiorg101016j orcp201805003 20 Slavov S Ferreira F Rodrigues E Gomes R Covas D Kashima S Simultaneous zika and dengue serotype4 viral detection and isolation from a donor plasma unit J Vector Borne Dis 2019 562 1669 21 Corman VM Rasche A Baronti C et al Assay optimization for molecular detection of Zika virus Bull World Health Organ 2016 9412 88092 22 Kim T Vo D Bigot P et al Evaluation of a realtime PCR assay for malaria diagnosis in patients from Vietnam and in returned travellers Trans R Soc Trop Med Hyg 2007 1015 4228 23 Nunes ARD Alves BEB Pereira HWB et al Improved reverse transcriptionpolymerase chain reaction assay for the detection of flaviviruses with semi nested primers for discrimination between dengue virus serotypes and Zika virus Memórias Instituto Oswaldo Cruz 2018 1135 19 24 Kawamura T Interpretação de um teste sob a visão epidemiológica Eficiência de um teste Arq Bras Cardiol 2002 792 43741 25 Esposito DLA Fonseca BAL Sensitivity and detection of chikungunya viral genetic material using several PCRbased approaches Rev Soc Bras Med Trop 2017 504 4659 This is an openaccess article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License AUTOR CORRESPONDENTE Christiane Oliveira Lima Licínio 0000000331144595 email chrislima28hotmailcom 1 DOI101590S151887872016050006791 Comentário Rev Saúde Pública 20165036 Arboviroses emergentes e novos desafios para a saúde pública no Brasil Tamara Nunes LimaCamara Departamento de Epidemiologia Faculdade de Saúde Pública Universidade de São Paulo São Paulo SP Brasil RESUMO A modificação do ambiente por ações antrópicas o crescimento urbano desordenado o processo de globalização do intercâmbio internacional e as mudanças climáticas são alguns fatores que vêm facilitando a emergência e disseminação de doenças infecciosas humanas transmitidas por vetores Este comentário aborda a recente entrada de três arbovírus no Brasil Chikungunya CHIKV West Nile WNV e Zika ZIKV com enfoque nos desafios para a Saúde Pública do País Transmitidos por mosquitos vetores amplamente distribuídos no território nacional e associados ao homem a população brasileira encontrase exposta à infecção por esses três arbovírus Na ausência de vacina eficaz e tratamento específico são importantes a manutenção e integração de uma vigilância entomológica e epidemiológica contínua a fim de direcionarmos métodos de controle e prevenção contra essas arboviroses no País DESCRITORES Infecções por Arbovírus epidemiologia Doenças Transmissíveis Emergentes prevenção controle Insetos Vetores Saúde Pública Correspondência Tamara Nunes LimaCamara Departamento de Epidemiologia FSPUSP Av Doutor Arnaldo 715 Cerqueira César 01246904 São Paulo SP Brasil Email limacamarauspbr Recebido 26 out 2015 Aprovado 7 mar 2016 Como citar LimaCamara TN Arboviroses emergentes e novos desafios para a saúde pública no Brasil Rev Saude Publica 20165036 Copyright Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença de Atribuição Creative Commons que permite uso irrestrito distribuição e reprodução em qualquer meio desde que o autor e a fonte originais sejam creditados httpwwwrspfspuspbr 2 Arboviroses emergentes e desafios LimaCamara TN DOI101590S151887872016050006791 INTRODUÇÃO Doenças infecciosas apresentam algumas peculiaridades que as distinguem de outras doenças humanas tais como o caráter imprevisível e explosivo em nível global a transmissibilidade a relação estreita com o ambiente e o comportamento humano e a capacidade de prevenção e erradicação10 A maior parte dos patógenos responsáveis por doenças infecciosas humanas tem origem zoonótica ou seja são mantidos na natureza em ciclos que envolvem um vetor e um animal silvestre por exemplo macaco ou pássaro Entretanto com a modificação do ambiente causada por ações antrópicas associadas principalmente às atividades econômicas muitos insetos vetores como os mosquitos tornaramse sinantrópicos favorecendo a transmissão dos patógenos ao homem20 Dessa forma nos últimos 10 anos temos observado a emergência de algumas doenças transmitidas por mosquitos vetores em especial arboviroses como Chikungunya Febre do Oeste do Nilo e Zika em diferentes países das Américas Figura A e B Além da interferência e da modificação dos ecossistemas pela ação humana outros fatores também estão relacionados à emergência de arboviroses nesses países tais como o crescimento populacional urbano desordenado o processo de globalização e ampliação do intercâmbio internacional e as mudanças climáticas16 A população deslocase de maneira voluntária por razões de trabalho estudo e lazer ou de maneira forçada para refúgio após um desastre natural ou durante uma guerra em seu país Esses movimentos populacionais aumentam o risco de viajantes transportarem consigo patógenos ainda não detectados em outras áreas ou mesmo novos sorotipos ou cepas mais resistentes de um determinado vírus já conhecido no local causando a emergência ou reemergência de uma doença1 Fontes Centers for Disease Control and Prevention CDC Chikungunya Virus Home Geographic distribution Atlanta CDC 2016 citado 2016 jan Disponível em httpwwwcdcgovchikungunyageoindexhtml Centers for Disease Control and Prevention CDC Chikungunya Virus Home Areas with Zika All countries and territories with active Zika virus transmission Atlanta CDC 2016 citado 2016 jan Disponível em httpwwwcdcgovzikageoactivecountrieshtml Figura Arboviroses emergentes nas Américas Distribuição da Febre do Oeste do Nilo pontilhado Chikungunya cinza escuro e Zika hachurado nas Américas A em 2005 e B em 2016 Febre do Oeste do Nilo Febre do Oeste do Nilo Chikungunya Zika N N 0 0 1250 1250 2500 2500 5000 km 5000 km 2005 2016 A B 3 Arboviroses emergentes e desafios LimaCamara TN DOI101590S151887872016050006791 Paralelamente o aquecimento global também se mostra como importante fator na dinâmica de transmissão de patógenos ao homem O aumento da temperatura global afeta os mosquitos vetores pois reduz o tempo de desenvolvimento das larvas e dessa forma aumenta rapidamente a população de adultos Além disso diminui o período de incubação extrínseco isto é o tempo para que o vírus alcance a glândula salivar do mosquito tornandoo apto para a transmissão desse agente etiológico11 Adicionalmente estudos indicam que o aquecimento global pode expandir a distribuição de doenças que envolvem vetores tanto em altitude quanto em latitude9 Assim apesar de os países tropicais apresentarem condições sociais ambientais e climáticas mais favoráveis para a transmissão de novas doenças infecciosas a circulação de alguns arbovírus também está sendo observada em alguns países de clima temperado O objetivo deste comentário foi discutir a recente entrada dos arbovírus Chikungunya CHIKV Febre do Oeste do Nilo WNV e Zika ZIKV no Brasil com enfoque nos desafios para a Saúde Pública do País As Arboviroses e seus Vetores Chikungunya A Febre do Chikungunya é causada por um vírus pertencente à família Togaviridae e ao gênero Alphavirus O CHIKV foi primeiramente isolado em 19521953 durante uma epidemia no Leste da África Tanzânia e Moçambique Com efeito o termo Chikungunya provém do idioma Makonde falado em algumas áreas do norte de Moçambique e sul da Tanzânia que quer dizer aquele que se dobra em referência à postura adquirida pelo paciente devido às severas artralgias14 Além da forte artralgia característica outros sintomas como febre alta dores de cabeça náusea e vômito também podem ocorrer14 Essa arbovirose não recebeu muita atenção até o ano de 2005 quando epidemias atingiram algumas ilhas do Oceano Índico como a ilha francesa Reunión onde houve registro de mais de 240 mil casos e 203 óbitos214 Em 2006 epidemias de Chikungunya ocorreram na Índia e em alguns países do sudeste asiático enquanto em 2007 casos autóctones dessa arbovirose foram reportados na Itália na região de Ravenna além do sul da França que também registrou a doença em 201014 No continente africano o ciclo do CHIKV ocorre essencialmente em áreas florestadas envolvendo mosquitos vetores silvestres do gênero Aedes como o Aedes furcifertaylori por exemplo e primatas não humanos17 Já no continente asiático o ciclo de transmissão do CHIKV esteve geralmente associado ao mosquito urbano Aedes Stegomyia aegypti e ao homem Entretanto durante a epidemia de Chikungunya na ilha Reunión observouse baixo número de Ae aegypti e uma elevada densidade de Aedes Stegomyia albopictus na área2 A análise da sequência do material genético do CHIKV circulante mostrou uma mutação específica na proteína do envelope desse vírus E1A226V Essa mutação pontual do CHIKV aumentou significativamente sua capacidade de infectar o Ae albopictus tornando esse mosquito um excelente vetor para o homem em diversas áreas onde o Ae aegypti não está presente1428 No final de 2013 o primeiro caso de transmissão autóctone de CHIKV foi registrado nas Américas na região do Caribe Apenas um ano depois no final de 2014 países da América do Sul tais como Guiana Francesa Venezuela Colômbia Suriname Paraguai e Brasil já haviam registrado a circulação local do CHIKV CDC 2014a O primeiro registro autóctone em território brasileiro ocorreu em 2014 na cidade do Oiapoque no Amapá e atualmente este estado Bahia e Pernambuco são os que mais notificam casos no País Apesar de ainda não estar claro o principal vetor do CHIKV no Brasil estudo recente comprovou que tanto as populações brasileiras de Ae aegypti quanto as de Ae albopictus apresentam elevada competência vetorial para esse vírus o que torna essa arbovirose uma potencial ameaça para o País29 a Centers for Disease Control and Prevention CDC Chikungunya nowcast for the Americas Nowcast Chikungunya in the Americas Atlanta CDC 2015 citado 2016 abr 5 Disponível em httpwwwcdcgov chikungunyamodelingindexhtml 4 Arboviroses emergentes e desafios LimaCamara TN DOI101590S151887872016050006791 Febre do Oeste do Nilo A Febre do Oeste do Nilo é causada por um vírus da família Flaviviridae e do gênero Flavivirus O WNV foi isolado pela primeira vez em 1937 em uma mulher febril no distrito de West Nile situado no nordeste de Uganda África Mais tarde alguns surtos dessa arbovirose foram registrados em outros locais da África além do Oriente Médio Ásia e Europa25 A entrada do WNV no Ocidente ocorreu no final de agosto e início de setembro de 1999 nos Estados Unidos na cidade de Nova Iorque A cidade viveu um surto de encefalite humana que indicava ter um arbovírus do gênero Flavivirus como agente etiológico18 Paralelamente à encefalite humana na mesma área uma encefalite viral de etiologia desconhecida atingia pássaros residentes especialmente corvos Inicialmente essa encefalite foi diagnosticada como Saint Louis SLEV mas o sequenciamento do vírus isolado do cérebro de uma ave doente mostrou tratarse de WNV19 Entre 1999 e 2005 cerca de 19525 casos de Febre do Oeste do Nilo foram registrados nos Estados Unidos sendo 8606 casos neuroinvasivos com 771 óbitos13 Em 2009 foram registrados 720 casos com 32 mortes17 A expansão do WNV pelos Estados Unidos deuse de forma tão rápida que foi considerado endêmico para a Febre do Oeste do Nilo em apenas 10 anos18 A maioria dos pacientes infectados com WNV é assintomática mas os sintomas quando presentes incluem febre dor de cabeça enjoo e vômito Geralmente a recuperação é completa mas a fraqueza e cansaço podem perdurar por mais tempo Menos de 10 das pessoas infectadas desenvolve a forma mais agressiva da doença apresentando problemas neurológicos graves como meningite e encefalite podendo ir a óbito Tais manifestações são mais comuns em idosos e imunossuprimidos1927 O ciclo do WNV é mantido na natureza por meio das aves e mosquitos ornitófilos enquanto o homem e o cavalo são considerados hospedeiros finais pois não atuam como fontes infecciosas para o vetor18 Apesar de o WNV já ter sido isolado em algumas espécies de Aedes e Anopheles na África Europa e Estados Unidos indubitavelmente o gênero Culex engloba os principais mosquitos vetores desse arbovírus inclusive o Cx quinquefasciatus18 Na América do Sul evidências sorológicas de WNV foram detectadas em cavalos e pássaros na Colômbia Venezuela e Argentina No Brasil a primeira evidência sorológica de WNV ocorreu em 2009 na região do Pantanal Mato Grosso do Sul com o isolamento do vírus em cavalos25 Recentes estudos ainda confirmam a circulação desse arbovírus em equinos principalmente cavalos nessa mesma região2326 No final de 2014 o primeiro caso humano de Febre do Oeste do Nilo foi reportado no estado do Piauí Zika Também pertencente à família Flaviviridae e ao gênero Flavivirus o ZIKV foi isolado pela primeira vez em macaco rhesus em 1947 na Floresta Zika em Uganda O isolamento do ZIKV em humanos foi confirmado na Nigéria mas algumas evidências sorológicas de infecção humana por esse arbovírus também foram reportadas em outros países africanos como Egito Tanzânia Gabão e Serra Leoa bem como em países asiáticos como Índia Malásia Tailândia e Indonésia12 Em 2007 uma epidemia de Zika atingiu a ilha Yap Micronésia no Oceano Pacífico enquanto que a Polinésia Francesa também na Oceania registrou uma grande epidemia da doença em outubro de 2013 Dessa forma a circulação e a transmissão do ZIKV fora dos continentes africano e asiático estavam confirmadas12 Em 2015 o Brasil registrou os primeiros casos humanos autóctones de Zika confirmando a recente entrada desse arbovírus no País Os primeiros estados brasileiros a registrar casos de infecção por ZIKV foram Bahia e Rio Grande do Norte3432 Porém em nota técnica o Governo do Estado do Rio de Janeiro também confirmou casos dessa arbovirose nas cidades de Sumaré SP e Rio de Janeiro RJ até 31 de maio de 2015b Atualmente a transmissão autóctone do ZIKV ocorre em 21 unidades da federação Alagoas Amazonas Bahia Ceará Distrito Federal Espírito Santo Goiás Maranhão Mato Grosso Mato Grosso do Sul Pará b Rio de Janeiro Secretaria de Estado da Saúde Subsecretaria de Vigilância em Saúde Nota Técnica sobre Vigilância do Zika Vírus Nota Tecnica SVS mar 2015 Disponível em http wwwriocomsauderjgovbr PublicoMostrarArquivoaspxC WfmHPQJ5e3w3d 5 Arboviroses emergentes e desafios LimaCamara TN DOI101590S151887872016050006791 Paraíba Paraná Pernambuco Piauí Rio Grande do Norte Rio de Janeiro Rondônia Roraima São Paulo e Tocantinsc A principal forma de infecção pelo ZIKV é pela picada de fêmeas infectadas do gênero Aedes sendo Ae aegypti o principal vetor no Brasil Os sintomas dessa arbovirose aparecem alguns dias após a picada do mosquito duram de três a 12 dias e incluem febre baixa artralgia mialgia dor de cabeça conjuntivite e exantema maculopapular3732 Desafios para a Saúde Pública no Brasil A emergência de arboviroses em locais antes indenes representa um potencial desafio para a Saúde Pública em muitos aspectos A recente entrada de CHIKV WNV e ZIKV no Brasil e em outros países das Américas expõe a população ao risco de infecção uma vez que todos os indivíduos são susceptíveis não existem vacinas disponíveis como método profilático e não existem antivirais efetivos para o tratamento5 Ressaltase que a entrada desses arbovírus em países já endêmicos para dengue como o Brasil pode ter como consequência o colapso nos serviços de saúde durante epidemias explosivas simultâneas Além disso o impacto econômico dessas novas arboviroses é preocupante pois apesar de a maioria dos pacientes infectados com CHIKV e WNV apresentar recuperação completa após a fase aguda da doença alguns sintomas como a forte artralgia do Chikungunya e a fadiga profunda da Febre do Oeste do Nilo podem durar semanas ou meses interferindo nas atividades ocupacionais do indivíduo1427 Por outro lado a infecção por ZIKV pode levar o paciente a desenvolver uma síndrome de origem autoimune e de ordem neurológica denominada GuillainBarré que causa fraqueza muscular generalizada e paralisia21 Adicionalmente há a suspeita de que a infecção por ZIKV em mulheres grávidas pode estar associada ao recente surto de microcefalia em bebês recémnascidos no Brasil o que aumenta a urgente necessidade de implementar a vigilância em saúde relacionada a essa infecção22 A notável associação dos mosquitos vetores com o homem também é um desafio Ae aegypti e Cx quinquefasciatus têm ampla distribuição no Brasil e encontramse extremamente associados ao homem e ao ambiente urbano6 Além disso Ae albopictus também está presente em quase todo território nacional24 podendo ser encontrado em ambientes rurais e suburbanos criandose em recipientes artificias ou naturais Dessa forma o contato do homem com esses vetores é comum e frequente em todo o País aumentando os riscos de epidemias em diferentes estados O controle eficiente desses mosquitos tem sido desafiador Em relação ao Ae aegypti por exemplo novas tecnologias têm sido utilizadas para o controle desse vetor de dengue Chikungunya e Zika no Brasil como a liberação de adultos geneticamente modificados ou infectados pela bactéria Wolbachia Entretanto ainda são necessárias algumas pesquisas que confirmem a eficácia desses métodos31 O ambiente também representa um obstáculo para o controle desses vetores O crescimento desordenado das cidades acompanhado da poluição de rios e formação de valas disponibiliza sítios de oviposição artificiais para a proliferação e disseminação dos mosquitos principalmente o Ae aegypti e o Cx quinquefasciatus As mudanças climáticas também atuam positivamente na proliferação dos mosquitos vetores A maior frequência de chuvas que vem sendo observada em alguns locais acarreta no acúmulo de água em mais recipientes aumentando a oferta de criadouros naturais ou artificiais para as fêmeas dos mosquitos depositarem seus ovos Em contrapartida o período de seca em determinadas regiões obriga as pessoas a armazenaram água em tonéis ou em outros depósitos artificiais que servem de criadouros para a proliferação e aumento da população dos vetores17 Outro desafio relevante para a Saúde Pública é o diagnóstico dessas novas arboviroses No Brasil há circulação de vários arbovírus como Mayaro MAYV Encefalite Equina Venezuelana VEEV Encefalite Equina do Leste EEEV Rocio ROCV e Dengue DENV que apresentam sintomas muitos similares aos observados pelo CHIKV WNV e ZIKV15 Além disso alguns testes sorológicos utilizados para detecção desses arbovírus em hospedeiros vertebrados podem apresentar reação cruzada dificultando o diagnóstico acurado25 Recentemente c Portal da Saúde SUS Novos casos suspeitos de microcefalia são divulgados pelo Ministério da Saúde Boletim 14 jan 2016 Disponível em httpportalsaude saudegovbrindexphpcidadao principalagenciasaude21677 novoscasossuspeitosde microcefaliasaodivulgadospelo ministeriodasaude 6 Arboviroses emergentes e desafios LimaCamara TN DOI101590S151887872016050006791 por exemplo foi identificada a presença de MAYV em pacientes durante epidemias de dengue em Mato Grosso30 Assim o diagnóstico baseado em exame clínicoepidemiológico ou mesmo por análise sorológica pode ser complicado Finalmente apesar da letalidade de CHIKV e ZIKV ser considerada baixa casos de coinfecção com outras arboviroses já foram reportados em pacientes de outros continentes8 o que nos direciona para uma melhor atenção acerca do diagnóstico dos pacientes bem como para o estudo da interação desses vírus no homem A recente entrada de novos arbovírus desafia médicos profissionais da saúde e pesquisadores para a necessidade de uma investigação ativa e contínua acerca dos sintomas e sorologia específicos dos vetores dos agentes etiológicos e dos fatores ambientais e sociais que podem estar associados às epidemias e ao surgimento de novos casos Dessa forma fazse necessário o fortalecimento e a integração das vigilâncias entomológica e epidemiológica a fim de direcionarmos métodos de controle e prevenção contra essas doenças no País REFERÊNCIAS 1 AagaardHansen J Nombela N Alvar J Population movement a key factor in the epidemiology of neglected tropical diseases Trop Med Int Health 2010151112818 DOI101111j13653156201002629x 2 Burt FJ Rolph MS Rulli NE Mahalingam S Heise MT Chikungunya a reemerging virus Lancet 2012379981666271 DOI101016S014067361160281X 3 Campos GS Bandeira AC Sardi SI Zika Virus outbreak Bahia Brazil Emerg Infect Dis 2015211018856 DOI103201eid2110150847 4 Cardoso CW Paploski IA Kikuti M Rodrigues MS Silva MM Campos GS et al Outbreak of exanthematous illness associated with Zika Chikungunya and Dengue viruses Salvador Brazil Emerg Infect Dis 2015211222746 DOI103201eid2112151167 5 Chancey C Grinev A Volkova E Rios M The global ecology and epidemiology of West Nile virus Biomed Res Int 20152015376230 DOI1011552015376230 6 Consoli RAGB LourençodeOliveira R Principais mosquitos de importância sanitária no Brasil Rio de Janeiro Fiocruz 1994 7 Duffy MR Chen TH Hancock WT Powers AM Kool JL Lanciotti RS et al Zika virus outbreak on Yap Island Federated States of Micronesia N Engl J Med 200936024253643 DOI101056NEJMoa0805715 8 DupontRouzeyrol M OConnor O Calvez E Daurès M John M Grangeon JP et al Coinfection with Zika and Dengue viruses in 2 patients New Caledonia 2014 Emerg Infect Dis 20152123812 DOI103201eid2102141553 9 Epstein PR Is global warming harmful to health Sci Am 20002832507 10 Fauci AS Morens DM The perpetual challenge of infectious diseases N Engl J Med 2012366545461 DOI101056NEJMra1108296 11 Githeko AK Lindsay SW Confalonieri UE Patz JA Climate change and vectorborne diseases a regional analysis Bull World Health Organ 2000789113647 DOI101590S004296862000000900009 12 Hayes EB Zika virus outside Africa Emerg Infect Dis 2009159134750 DOI103201eid1509090442 13 Kramer LD Li J Shi PY West Nile virus Lancet Neurol 20076217181 DOI101016S1474442207700303 14 Kucharz EJ CebulaByrska I Chikungunya fever Eur J Intern Med 20122343259 DOI101016jejim201201009 15 Lopes N Nozawa C Linhares REC Características gerais e epidemiologia dos arbovírus emergentes no Brasil Rev PanAmaz Saude 2014535564 DOI105123S217662232014000300007 16 McMichael AJ Woodruff RE Climate change and infectious diseases In Mayer KH Pizer HF editors The social ecology of infectious diseases Amsterdam Elsevier 2008 p378407 7 Arboviroses emergentes e desafios LimaCamara TN DOI101590S151887872016050006791 17 Meason B Paterson R Chikungunya climate change and human rights Health Hum Rights 201416110512 18 Murray KO Mertens E Desprès P West Nile virus and its emergence in the United States of America Vet Res 201041667 DOI101051vetres2010039 19 Murray KO Walker C Gould E The virology epidemiology and clinical impact of West Nile virus a decade of advancements in research since its introduction into the Western Hemisphere Epidemiol Infect 2011139680717 DOI101017S0950268811000185 20 Norris DE Mosquitoborne diseases as a consequence of land use change EcoHealth 2004111924 DOI101007s1039300400087 21 Oehler E Watrin L Larre P LeparcGoffart I Lastère S Valour F et al Zika virus infection complicated by GuillainBarré syndrome case report French Polynesia December 2013 Euro Surveill 201419913 22 Oliveira Melo AS Malinger G Ximenes R Szejnfeld PO Alves Sampaio S Bispo de Filippis AM Zika virus intrauterine infection causes fetal brain abnormality and microcephaly tip of the iceberg Ultrasound Obstet Gynecol 201647167 DOI101002uog15831 23 Ometto T Durigon EL Araújo J Aprelon R Aguiar DM Cavalcante GT et al West Nile virus surveillance Brazil 20082010 Trans R Soc Trop Med Hyg 20131071172330 DOI101093trstmhtrt081 24 Pancetti FGM Honório NA Urbinatti PR LimaCamara TN Twentyeight years of Aedes albopictus in Brazil a rationale to maintain active entomological and epidemiological surveillance Rev Soc Bras Med Trop 2015481879 DOI1015900037868201552014 25 PauvolidCorrêa A Morales MA Levis S Figueiredo LTM CoutoLima D Campos Z et al Neutralising antibodies for West Nile virus in horses from Brazilian Pantanal Mem Inst Oswaldo Cruz 2011106446774 DOI101590S007402762011000400014 26 PauvolidCorrêa A Campos Z Juliano R Velez J Nogueira RMR Komar N Serological evidence of widespread circulation of West Nile virus and other flaviviruses in equines of the Pantanal Brazil PLoS Negl Trop Dis 201482e2706 DOI101371journalpntd0002706 27 Sejvar JJ Clinical manifestations and outcomes of West Nile virus infection Viruses 20146260623 DOI103390v6020606 28 Tsetsarkin KA Vanlandingham DL McGee CE Higgs S A single mutation in chikungunya virus affects vector specificity and epidemic potential PLoS Pathog 2007312e201 DOI101371journalppat0030201 29 VegaRúa A Zouache K Girod R Failloux AB LourençodeOliveira R High vector competence of Aedes aegypti and Aedes albopictus from ten American countries as a crucial factor of the spread of Chikungunya J Virol 201488116294306 DOI101128JVI0037014 30 Vieira CJSP Silva DJF Barreto ES Siqueira CEH Colombo TE Ozanic K et al Detection of Mayaro virus infections during a dengue outbreak in Mato Grosso Brazil Acta Trop 2015147126 DOI101016jactatropica201503020 31 Wermelinger ED Ferreira AP Horta MA The use of modified mosquitoes in Brazil for the control of Aedes aegypti methodological and ethical constraints Cad Saude Publica 20143011225961 DOI1015900102311XPE021114 32 Zanluca C Melo VC Mosimann ALP Santos GIV Santos CND Luz K First report of autochthonous transmission of Zika virus in Brazil Mem Inst Oswaldo Cruz 2015110456972 DOI101590007402760150192 Financiamento Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo FAPESP Processo 2014050165 Auxílio PesquisaRegular Conflito de Interesses O autor declara não haver conflito de interesses 2678 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X ANÁLISE DA PREVALÊNCIA DE INTERNAÇÕES POR DENGUE NO ESTADO DO TOCANTINS ENTRE 2017 E 2022 Recebido em 10052023 Aceito em 14062023 DOI 1025110arqsaudev27i62023035 Ana Claudia Rocha de Oliveira 1 Maria Luiza Pedroni Pires 2 Jane da Silva Propércio 3 Franscisco Neto Pereira Pinto 4 RESUMO O Tocantins é um Estado endêmico para dengue devido aos elevados índices pluviométricos e do saneamento básico escasso Esta pesquisa objetivou investigar o número de internações por dengue no Estado do Tocantins entre 2017 e 2022 O estudo consiste em um delineamento transversal retrospectivo quantitativo realizado a partir de dados coletados no TabnetDataSUS Os resultados encontrados foram compilados no programa Microsoft Excel e por meio de gráficos e tabelas foram evidenciados 28355 casos de dengue confirmados dos quais apenas 1798 6 necessitaram de hospitalizações com maior incidência em 2019 tendo Palmas como município mais acometido Concluise portanto que a dengue segue sendo uma doença prevalente no Estado de modo a demandar atenção de gestores de saúde com vistas a reduzir os números altos de casos por meio de vigilância epidemiológica ativa como também fornecer o melhor cuidado para os pacientes diagnosticados com dengue quer seja no âmbito ambulatorial quer no hospitalar PALAVRASCHAVE Dengue Internações Perfil Epidemiológico Tocantins THE PREVALENCE OF HOSPITALIZATIONS AND DEATHS FOR DENGUE IN THE STATE OF TOCANTINS BETWEEN 2017 AND 2022 ABSTRACT Tocantins is an endemic state for dengue due to high rainfall rates and poor sanitation This research aimed to investigate the number of dengue hospitalizations in the State of Tocantins between 2017 and 2022 The study consists of a retrospective quantitative crosssectional design performed from data collected in TabnetDataSUS The results found were compiled in Microsoft Excel program and by means of graphs and tables 28355 confirmed dengue cases were evidenced of which only 1798 6 required hospitalizations with a higher incidence in 2019 with Palmas as the most affected municipality It is concluded therefore that dengue remains a prevalent disease in the state so as to demand attention from health managers with a view to reducing the high numbers of cases through active epidemiological surveillance as well as providing 1 Graduanda em Medicina pelo Centro Universitário Tocantinense Presidente Antônio Carlos UNITPAC Email nanarocha3412gmailcom 2 Graduanda em Medicina pelo Centro Universitário Tocantinense Presidente Antônio Carlos UNITPAC Email marialuizapedroni7gmailcom 3 Graduado em Medicina Centro Universitário Tocantinense Presidente Antônio Carlos UNITPAC Email jpropercioyahoocom 4 Doutor em Ensino de Língua e Literatura pela Universidade Federal do Tocantins UFT Centro Universitário Tocantinense Presidente Antônio Carlos UNITPAC Email franciscopintounitpacedubr ORCID httpsorcidorg0000000314524027 2679 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X the best care for patients diagnosed with dengue whether in the outpatient or hospital setting KEYWORDS Dengue Hospitalizations Epidemiological Profile Tocantins PREVALENCIA DE HOSPITALIZACIONES Y MUERTES POR DENGUE EN EL ESTADO DE TOCANTINS ENTRE 2017 Y 2022 RESUMEN Tocantins es un estado endémico para el dengue debido a las altas tasas de precipitación y al saneamiento deficiente Esta investigación tuvo como objetivo investigar el número de hospitalizaciones por dengue en el Estado de Tocantins entre 2017 y 2022 El estudio consiste en un diseño cuantitativo transversal retrospectivo realizado a partir de datos recogidos en TabnetDataSUS Los resultados encontrados fueron compilados en el programa Microsoft Excel y por medio de gráficos y tablas se evidenciaron 28355 casos confirmados de dengue de los cuales sólo 1798 6 requirieron hospitalizaciones con mayor incidencia en 2019 siendo Palmas el municipio más afectado Se concluye por lo tanto que el dengue continúa siendo una enfermedad prevalente en el estado por lo que demanda la atención de los gestores de salud con miras a reducir las altas cifras de casos a través de la vigilancia epidemiológica activa así como brindar la mejor atención a los pacientes diagnosticados con dengue ya sea en el ámbito ambulatorio u hospitalario PALABRAS CLAVE Dengue Hospitalizaciones Perfil Epidemiológico Tocantins 1 INTRODUÇÃO A investigação acerca do perfil epidemiológico de internações por dengue no estado do Tocantins durante o período de 2017 a 2022 se baseia em que embora a doença tenha sido combatida e erradicada no século XX a dengue é considerada um importante problema de saúde pública podendo evoluir com sinais de alarme e gravidade sendo necessário internação BRAGA IA 2007 VALLE D 2007 MENDONÇA FA et al 2009 O Brasil ainda possui alta prevalência de casos de Dengue sendo o Tocantins um Estado endêmico o que realça a relevância de se analisar a necessidade de internações desses pacientes do estado do Tocantins com vistas a fornecer às autoridades governamentais da área da saúde estudos que possam subsidiar tomadas de decisões esclarecidas como também aos clínicos as melhores evidências epidemiológicas Do ponto de vista acadêmico este trabalho se justifica por suprir uma lacuna quanto a temática e o período tendo e vista que não foram encontrados trabalhos na literatura científica que deem conta do perfil epidemiológico das internações por dengue no Estado do Tocantins no período de 2017 a 2022 BRAGA IA 2007 VALLE D 2007 MENDONÇA FA et al 2009 2680 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X O Estado do Tocantins localizado na região norte do país é considerado endêmico devido condições ambientais e socioeconômicas como elevados índices pluviométricos em determinado período do ano e precárias condições de saneamento básico da sociedade que agregam vantagem para proliferação do mosquito e aumento no número de casos de infecções FARIAS MFR 2021 BAPTISTA MAF2021 Além disso o Ministério da Saúde concluiu que a erradicação do mosquito A aegypti é irrealizável dessa forma o controle deve ser recomendado e os recursos necessários devem ser disponibilizados para possível hospitalização de pacientes infectados com sinais de alerta e grave em período sazonal como os devidos leitos hospitalares evitando casos de óbito já que não existe terapêutica própria para dengue PENNA MFL 2003 Nesse sentido a temática envolvendo o perfil epidemiológico de internações por dengue e óbitos no Estado Tocantins abordando o período do ano em que mais ocorrem e o município do Estado mais acometido é pertinente para apurar o sistema de vigilância local conscientizar quanto a prevenção e organizar as ações nos serviços hospitalares bem como contribuir com a literatura sobre a doença no estado do Tocantins que atualmente é escassa RODRIGUES AEP et al 2017 2 BREVE FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 21 Conceito de Dengue A dengue é uma doença infecciosa aguda sistêmica de caráter emergente e reemergente ao nível mundial GUZMAN MG 2005 MAIHURU ATA 2004 É classificada como a mais importante arbovirose devido a sua maior incidência tendência a hospitalizações e ocorrência de óbitos SIQUEIRA JJB 2004 22 Principal Vetor e Agente Etiológico O agente etiológico da dengue é um vírus RNA de fita simples sendo classificado sorologicamente em quatro sorotipos distintos DENV1 DENV2 DENV3 e DENV4 que possuem características clínicas semelhantes porém antígenos diferentes FONSECA B 2017 ABRÃO E 2017 Além disso são constituídos pelos seguintes componentes nucleocapsídeo de forma icosaédrica constituído pelas proteínas do core C que envolvem o genoma viral bicamada lipídica proveniente dos retículos endoplasmático da célula hospedeira e espículas do envelope do vírus contendo duas proteínas proteínaM não glicosilada e a glicoproteínaE glicosilada responsável por se 2681 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X ligar à célula da membrana hospedeira durante a infecção e definir a produção de anticorpos específicos para o tipo viral FONSECA B 2017 ABRÃO E 2017 O vírus é transmitido pela picada da fêmea do mosquito do gênero Aedes principalmente Aedes aegypti e Aedes albopictus encontrados em ambientes urbanos principalmente de clima tropical como o estado do Tocantins FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 23 Controle e Prevenção Uma forma de prevenção da dengue é a vacina Dengvaxia implantada no ano de 2015 proporcionando imunidade ao público dos 9 aos 45 anos contra os 4 tipos sorológicos ZAPAROLI I 2021 Entretanto possui algumas desvantagens haja vista que ainda não é disponibilizada pelo SUS idade limitada e oferece apenas 66 de proteção ZAPAROLI I 2021 O Estado do Paraná diante do crescimento da incidência de dengue desde 2013 bem como dos números de dengue com sintomas de alarme tornouse o pioneiro a obter a vacina contra a dengue no sistema público de saúde iniciando sua campanha em 2016 com o objetivo de imunizar em torno de 500 mil pessoas por meio da administração em três doses com intervalos de seis meses BRIGAGÃO S2017 CÔRREA B 2017 Ademais faz se necessário a conscientização da polução em unirse aos programas do governo permitindo a entrada dos agentes de saúde em suas casas para vigilância descartando corretamente os resíduos bem como denunciando qualquer irregularidade que possa favorecer a proliferação do mosquito para a Secretária de Saúde do município BRIGAGÃO S2017 CÔRREA B 2017 24 Fisiopatologia A fisiopatologia da dengue tem seu início quando a fêmea do Mosquito Aedes aegypti hematófaga contendo o vírus armazenado nas glândulas salivares pica um indivíduo FARIAS MFR 2021 BAPTISTA MAF 2021 Após o vírus ser inoculado no indivíduo acontecerá uma primeira replicação que acontecerá nas células musculares estriadas lisas como também em linfonodos locais FIGUEIREDO LTM 1999 Dessa forma tem início a viremia e disseminação do vírus por todo o organismo podendo circular livremente no plasma ou no interior de macrófagos devido ao tropismo que o vírus possui por células fagocitárias KURANE I 1992 BENNIS FE 1992 MONATH TP 1996 HEINZ F1996 2682 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Os sintomas gerais da dengue como a febre são desencadeados por meio da resposta imune ao antígeno do vírus circulante macrófagos ao interagirem com linfócitos T helper ativados liberam citocinas como a interleucina2 IL2 interferonγ interferon α e fator de necrose tumoral FIGUEIREDO LTM 1999 Além disso a leucopenia também se manifesta devido a elevada liberação de citocinas FIGUEIREDO LTM 1999 As mialgias são consequência da multiplicação do vírus nos tecidos musculares como músculos oculomotores responsáveis pela cefaleia retroorbitário presentes nos pacientes acometidos com dengue MONATH TP 1966 KURANE I 1992 BENNIS FE 1992 MONATH TP 1996 HEINZ F 1996 A primeira etapa da fisiopatologia da dengue envolve o sistema imune inato que pode prevenir a doença bem como propiciar recuperação ao paciente FARIAS MFR 2021 BAPTISTA MAF2021 Os anticorpos específicos produzidos se ligam a proteína E de epítopos virais e estimulam a lise do envelope ou bloqueio dos receptores e consequente neutralização do vírus FIGUEIREDO LTM 1999 Os anticorpos IgM específicos são detectados por meio de testes sorológicos a partir do 4º dia após o início de sintomas alcançando níveis mais elevados a partir do 7º dia ou 8º dia e declínio ao ponto de não serem mais detectados após alguns meses FIGUEIREDO LMT 1999 Além disso as IgG específicas são observadas em níveis mais baixos a partir do 4º dia de início dos sintomas e atingindo altos valores em duas semanas mantendose detectável por vários anos proporcionando imunidade contra o tipo do vírus infectante por toda a vida Anticorpos obtidos durante a infecção por uma categoria de vírus também confere imunidade aos demais tipos porém é mais curta FIGUEIREDO LTM et al 1989 RUSSEL PK 1971 A segunda forma de resposta imune ao antígeno viral da dengue é contraditória pois afeta o próprio hospedeiro infectado e é responsável pela fisiopatologia da dengue hemorrágica Sendo observada em dois grupos maiores de 1 ano com caso de reinfecção por dengue e menores de 1 ano infectados pela primeira vez filhos de mães portadoras de anticorpos para dengue KURANE I 1992 BENNIS FE 1992 MONATH TP 1997 TSAI TF 1997 Os antígenos de dengue expressos na membrana fagocitária induzem a ativação de linfócitos T helper e citotóxicos que sendo lisados liberam tromboplastina iniciando manifestações do sistema de coagulação e proteases ativadoras do complemento que provocam lise celular e choque MONATH TP 1997 TSAI TF 1997 Além disso 2683 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X o elevado nível de TNFα prejudica células inflamatórias e endoteliais contribuindo para a trombocitopenia MONATH TP 1997 TSAI TF 1997 25 Manifestações Clínicas As primeiras manifestações clínicas da dengue são febre alta autolimitada relacionado com o período de virulência do segundo ao sétimo dia após o início dos sintomas associada a cefaleia retroorbitária mialgia e artralgia FIGUEIREDO LTM 1999 Ademais pode aparecer no terceiro ou quarto dia exantema intenso com prurido e fenômenos hemorrágicos com epistaxe e petéquias que não estão relacionados a dengue hemorrágica FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Aos exames laboratoriais observa se leucopenia e neutropenia o número de plaquetas pode estar normal ou em alguns casos diminuídos e aminotransferases podem estar aumentadas FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Ao cessar a febre o paciente pode seguir com melhora do estado geral ou desenvolver alguns sinais de alarme geralmente entre o terceiro e sétimo dia como intensa dor abdominal recorrência de vômitos ascite derrame pleural hipotensão postural hepatomegalia maior que 2 cm do rebordo costal sangramento de mucosa e letargia nesses casos o paciente deve ser devidamente internado e avaliado com frequência FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 BRASIL 2016 Os sinais de alarme ocorrem devido ao aumento da permeabilidade permitindo até mesmo o extravasamento de sangue e consequente estado de choque do paciente que é a forma mais grave da doença FARIAS MFR 2021 BAPTISTA MAF2021 Além disso a dengue pode manifestar se com uma clínica atípica do habitual com lesão miocárdica derrame pericárdico miocardite e choque cardiogênico FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Também pode acometer o sistema nervoso com meningites encefalites encefalopatias e síndrome de GuillainBarré FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 26 Diagnóstico O diagnóstico da dengue pode ser feito por meio da clínica do paciente e fator epidemiológico se fez viagem para regiões endêmicas de dengue nos últimos 14 dias BRASIL 2016 Entretanto existem outras doenças que cursam com a mesma apresentação clínica que a dengue como a malária e leptospirose dessa forma a 2684 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X confirmação diagnóstica exige testes sorológicos como o ELISA BIASSOTI A 2017 ORTIZ M 2017 Nesse sentido esses testes devem ser solicitados a partir do sexto dia do início dos sintomas para a detecção de antígenos virais devem ser solicitados até o quinto dia do início dos sintomas BIASSOTI A 2017 ORTIZ M 2017 Se positivo confirmase o diagnóstico para dengue e caso o resultado for negativo será necessário realizar uma nova solicitação para sorologia IgM pois a constatação do diagnóstico é de suma importância para evitar os sinais de alarme e a forma mais grave da doença BIASSOTI A 2017 ORTIZ M 2017 27 Tratamento No presente momento não existe droga específica para dengue o tratamento consiste em hidratação precoce de maneira agressiva exceto os cardiopatas que necessitam de um maior cuidado FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Além disso podese aliviar os sintomas com uso de dipirona e paracetamol FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Contudo o uso abusivo de paracetamol pode exceder a dose máxima diária de 4gdia e levar ao risco de hepatopatias FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Também recomendase evitar o uso de salicilatos pois podem provocar hemorragia digestiva alta e acidose atuando na agregação plaquetária BIASSOTI A 2017 ORTIZ M 2017 A Organização Mundial da Saúde sugere o uso de Antiinflamatórios não esteroidais AINEs como o ibuprofeno e não é indicado o uso de glicocorticoides WHO2009 FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 O tratamento das formas graves requer uma investigação cuidadosa de comorbidades nesses pacientes e avaliação minuciosa dos grupos de risco como idosos gestantes e crianças FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 Podese recorrer a aminas vasoativas e hidratação considerando caso a caso FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 A reposição de sangue e concentrado de plaquetas não é prescrito salvo em pacientes com hemorragia grave FONSECA B2017 ABRÃO E 2017 28 Prognóstico O prognóstico da dengue está diretamente relacionado com o diagnóstico precoce e monitorização adequada das formas mais graves de dengue SUNIT 2007 Nesse sentido a morbimortalidade varia conforme o tratamento ofertado para os casos de 2685 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X dengue hemorrágica e quando não ofertado até 40 50 dos pacientes pode evoluir com óbito SUNIT 2007 Mais comumente a taxa de mortalidade é alta devido aos números pouco expressivos de equipes médicas capacitadas para intervir no monitoramento e fluido terapia adequada daqueles pacientes que necessitam SUNIT 2007 3 METODOLOGIA PROPOSTA 31 Tipo do Estudo Tratase de um estudo epidemiológico de caráter transversal retrospectivo do tipo quantitativo Os dados foram gerados a partir da base de dados TabnetDataSUS acerca dos números de internações causados por dengue no Estado do Tocantins ente situado na Região Norte do Brasil entre os anos de 2017 e 2022 32 População a Ser Estudada A população do estudo foi composta por todos os casos de internação por dengue na faixa etária de 0 a mais de 80 anos no estado do Tocantins registrados no período entre janeiro de 2017 a janeiro de 2022 33 Amostra e Amostragem Esta pesquisa utilizou a população total para o desenvolvimento do estudo e não realizará amostra ou amostragem 34 Critérios de Inclusão e Exclusão Foram considerados elegíveis todos os casos de internações por dengue no Estado do Tocantins diagnosticados entre janeiro de 2017 a janeiro de 2022 extraídos de registros do TabnetDataSUS 35 Procedimentos e Instrumentos para a Coleta de Dados Os dados foram obtidos por meio de consulta ao Sistema de informações Hospitalares SIH disponibilizado pelo Departamento de Informática do Sistema Único de Saúde DataSUS no endereço eletrônico httpsdatasussaudegovbr sendo acessado no período de 23 30032022 Nesse sentido não foi necessário submeter o projeto ao Comitê de Ética em Pesquisa visto que a obtenção de dados será realizada de forma secundária 2686 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Dessa forma foram coletados dados acerca das internações por dengue no Estado do Tocantins referentes às seguintes variáveis critério de confirmação do diagnóstico laboratorial e clinicoepidemiológico classificação final dengue clássica dengue com sinais de alarme dengue grave descartados e inconclusivos hospitalizações sim não e ignorado ano de notificação 2017 2018 2019 2020 2021 e 2022 sexo feminino e masculino ignorado evolução ignorado cura óbito por agravo óbito por outra causa e óbito em investigação faixa etária menores de 1 ano 1 4 anos 5 9 anos 10 14 anos 15 19 anos 20 29 anos 30 39 anos 40 49 anos 50 59 anos 60 69 anos 70 79 anos e maiores que 80 anos mês de notificação janeiro fevereiro março abril maio junho julho agosto setembro outubro novembro e dezembro município de notificação Palmas Araguaína Gurupi Porto Nacional Paranã Arapoema Arraias Paraíso do Tocantins Talismã Guaraí demais municípios do Tocantins e sorotipo do vírus DEN 1 DEN 2 DEN 3 DEN 4 e ignorado 36 Análise de Dados Após a coleta de dados foi realizada a compilação dos dados obtidos no programa Microsoft Excel e a tabulação em planilhas através de estatística descritiva Para melhor análise estatística foi feito o detalhamento dos dados coletados por meio de cálculos da média moda desvio padrão frequências absolutas e relativas e taxa de letalidade para evidenciar tais dados posteriormente organizálos em gráficos e tabelas 37 Desfecho Primário Ao final da pesquisa esperase fornecer resultados cientificamente relevantes acerca do perfil epidemiológico de internações e óbitos por dengue no município de Araguaína entre 2017 e 2022 de modo a diminuir o número de óbitos 38 Desfecho Secundário Após o término da pesquisa é de interesse dos pesquisadores realizar a exposição dos resultados obtidos em eventos acadêmicos assim como a publicação desses em periódicos 2687 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X 39 Análise dos Riscos e Benefícios Por se tratar de uma pesquisa em base de dados secundários há risco de haver subnotificação e consequentemente não oferecer resultados totalmente fidedignos Contudo tais dados serão coletados pelos pesquisadores da melhor maneira possível a fim de minimizar tais riscos Da mesma forma este estudo tem como benefícios fornecer informações epidemiológicas à comunidade médica tocantinense contribuindo assim para alertar os mesmo sobre a importância diagnóstica dessa enfermidade 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Foram analisados 35493 casos prováveis de dengue no Estado do Tocantins entre os anos de 2017 e 2022 sendo 28355 confirmados segundo critérios laboratoriais ou segundo os critérios clínicosepidemiológicos Os resultados quanto a confirmação e a classificação dos casos de dengue evidenciaram que a proporção dos casos confirmados laboratorialmente variou ao longo dos anos Sendo de 25 em 2017 de 40 em 2018 de 23 em 2019 de 28 em 2020 de 36 em 2021 e de 17 em 2022 conforme tabela 1 Quanto a classificação final dos casos de dengue confirmados a dengue clássica foi mais recorrente ao longo de todos os anos de modo que a proporção em 2017 foi de 95 em 2018 foi de 95 em 2019 foi de 96 em 2020 foi de 95 em 2021 foi de 97 e em 2022 de 100 conforme tabela 1 Acrescente a isso o fato de a dengue com sinais de alarme apresentou em média 141 casos por ano desvio padrão de 147 com 101 casos em 2017 com 94 em 2018 com 411 em 2019 com 48 em 2020 com 194 em 2021 e nenhum caso em 2022 Já a dengue grave teve uma média de 10 casos por ano desvio padrão de 10 com 2 casos em 2017 com 15 em 2018 com 29 em 2019 com 4 em 2020 com 12 em 2021 e nenhum caso em 2022 2688 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Tabela 1 Casos de dengue segundo critério de confirmação e de classificação no estado do Tocantins 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Dentre os 28355 casos de dengue confirmados por meio dos critérios clínicos epidemiológicos ou dos critérios laboratoriais 1798 casos 6 necessitaram de hospitalização e 16406 58 casos foram tratados de forma ambulatorial conforme tabela 2 Sendo que 10151 casos o equivalente a 36 dos casos não preencheu os dados necessários para concluir sobre a necessidade de hospitalização Dos casos que necessitaram de hospitalização os dados mostraram que o sexo feminino é mais hospitalizado com 946 casos 53 do que o sexo masculino com 852 casos 47 como demosntrado no gráfico 1 Tabela 2 Número e proporção de casos de dengue por hospitalização e por sexo Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Tabela 1 Casos de dengue segundo critério de confirmação e de classificação no estado do Tocantins 2017 a 2022 Variáveis 2017 2018 2019 2020 2021 2022 N N N N N N Critério de confirmação Laboratorial 979 25 924 40 2929 23 501 28 2811 36 8 17 Clínicoepidemiológico 2909 75 1413 60 9624 77 1259 72 4960 64 38 83 Classificação final Dengue clássica 3709 95 2217 95 12078 96 1678 95 7540 97 46 100 Dengue com sinais de alarme 101 3 94 4 411 3 48 3 194 2 0 Dengue grave 2 0 15 1 29 0 4 0 12 0 0 Descartados 0 0 0 0 9 0 0 Inconclusivo 76 2 11 0 35 0 30 2 16 0 0 TOTAL 3888 100 2337 100 12553 100 1760 100 7771 100 46 100 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Tabela 2 Número e proporção de casos de dengue por hospitalização e por sexo Tocantins do ano de 2017 a 2022 HOSPITALIZAÇÃO SEXO Ignorado Masculino Feminino Total Casos Fr Casos Fr Casos Fr Casos Sim 0 852 5 946 5 1798 Não 2 100 7703 46 8701 47 16406 Ignorado 0 4956 29 5195 28 10151 Total 2 100 13511 100 14842 100 28355 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net 2689 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Gráfico 1 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por sexo no estado do Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net De 1798 casos de dengue confirmados e hospitalizados entre 2017 e 2019 no Estado do Tocantins 22 casos 12 evoluíram com óbito dos quais 13 foram óbitos pelo agravo da dengue 8 por outras causas e 1 ainda em investigação No mesmo sentido dos 16406 casos de dengue que não foram hospitalizados 6 casos 003 evoluíram com óbito dos pacientes sendo 3 pelo agravo da dengue e outros 3 por outra causa de acordo com a tabela 3 Além disso dos 1798 casos de dengue confirmados e hospitalizados de 2017 a 2022 houve cerca de 1707 casos em que os pacientes evoluíram bem e com cura 95 de casos e dentre os 16406 casos nos quais não ocorreu hospitalização 16201 9875 evoluíram com cura da dengue A taxa de letalidade entre os pacientes com o diagnóstico de dengue durante esse período foi de 01 entre os pacientes hospitalizados por dengue essa taxa foi de 122 e entre os pacientes que não foram hospitalizados foi de 003 como visto na tabela 3 Tabela 3 Número de casos de dengue por hospitalização e por evolução Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Femino 946 53 Masculino 852 47 Ignorado 0 Femino Masculino Ignorado Tabela 3 Número de casos de dengue por hospitalização e por evolução Tocantins do ano de 2017 a 2022 HOSPITALIZAÇÃO EVOLUÇÃO Ignorado Cura Óbito Total Pelo agravo Por outra causa Em investigação Sim 69 1707 13 8 1 1798 Não 199 16201 3 3 16406 IgnBranco 77 10072 2 10151 Total 345 27980 18 11 1 28355 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net 2690 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Os resultados acerca da evolução dos casos de dengue hospitalizados mediante a tabela 4 revelam que proporcionalmente ao número de casos registrados em cada ano 2020 foi o ano com maior índice de cura com 100 contudo ressaltase que a última atualização do banco de dados foi realizada dia 25012022 seguido pelo ano de 2019 com 969 de cura dos casos de dengue hospitalizados Já em 2018 é observado o maior índice de óbitos de pacientes hospitalizados pelo agravo da dengue Tabela 4 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por evolução e por ano de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Os resultados dos casos confirmados de dengues de acordo com a tabela 5 evidenciaram que as faixas etárias mais acometidas no ano de 2017 foram as de 20 a 39 anos com 35 dos casos a de 40 a 59 anos com 22 seguido pela de 10 a 14 anos e de 15 a 19 anos com 10 cada No ano de 2018 as faixas etárias mais acometidas foram as de 20 a 39 anos com 37 dos casos a de 40 a 59 anos com 24 seguida pela de 5 a 9 anos com 9 Já em 2019 as faixas etárias mais acometidas foram as de 20 a 39 anos com 28 dos casos a de 40 a 59 anos com 24 seguido pelas de 5 a 9 aos 10 a 14 anos e 15 a 19 anos com 10 cada Em 2020 as faixas etárias mais acometidas foram as de 20 a 39 anos com 28 dos casos a de 40 a 59 anos com 24 seguido pelas de 10 a 14 anos e 15 a 19 anos com 12 cada No ano de 2021 as faixas etárias mais acometidas foram as de 20 a 39 anos com 28 dos casos a de 5 a 9 anos com 16 seguido pela de 10 a 14 anos e de 40 a 59 anos cada uma com 14 dos casos E no ano de 2022 só foi Tabela 4 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por evolução e por ano de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Evolução 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Total N N N N N N Cura 219 928 140 933 749 969 115 958 483 932 1 100 1707 Óbito pelo agravo 2 08 2 13 6 08 0 3 06 0 13 Óbito por outra causa 1 04 0 4 05 2 17 1 02 0 8 Óbito em investigação 0 0 0 0 1 02 0 1 Ignorado 14 59 8 53 14 18 3 25 30 58 0 76 Total 236 100 150 100 773 100 120 100 518 100 1 100 1779 2691 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X notificada 1 caso de hospitalização por dengue totalizando os 100 na faixa etária de 15 a 19 anos Tabela 5 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por faixa etária e por ano Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Em 2017 os meses em que mais foram notificadas hospitalizações por casos de dengue foram abril com 21 dos casos março com 15 e maio com 13 de acordo com a tabela 6 Em 2018 os meses em que mais foram notificadas hospitalizações por casos de dengue foram dezembro com 18 dos casos março com 15 e janeiro com 13 Em 2019 os meses em que mais foram notificadas hospitalizações por casos de dengue em 2017 foram fevereiro com 21 dos casos abril com 19 seguido por janeiro e maio com 17 cada No ano de 2020 os meses em que mais foram notificadas hospitalizações por casos de dengue em 201 7 foram fevereiro com 33 dos casos março com 24 e janeiro com 14 Enquanto em 2021 os meses em que mais foram notificadas hospitalizações por casos de dengue foram dezembro com 52 dos casos novembro com 14 e maio com 6 No ano de 2022 só foi notificado 1 caso 100 no mês de janeiro Além disso durante o intervalo de 2017 a 2019 no estado do Tocantins observou se certa repetição entre os meses com maiores notificações dos casos de hospitalização FAIXA ETÁRIA 2017 2018 2019 2020 2021 2022 N N N N N N 1 ano 5 2 5 3 35 5 2 2 17 3 0 1 4 anos 10 4 8 5 36 5 7 6 36 7 0 5 9 anos 20 8 14 9 75 10 13 11 82 16 0 10 14 anos 23 10 10 7 74 10 14 12 71 14 0 15 19 anos 23 10 9 6 74 10 14 12 57 11 1 100 20 39 anos 83 35 56 37 219 28 33 28 143 28 0 40 59 anos 53 22 36 24 184 24 29 24 70 14 0 60 64 anos 5 2 1 1 20 3 2 2 15 3 0 65 69 anos 4 2 5 3 20 3 2 2 6 1 0 70 79 anos 5 2 3 2 21 3 1 1 10 2 0 80 anos 5 2 3 2 15 2 3 3 11 2 0 Total 236 100 150 100 773 100 120 100 518 100 1 100 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net 2692 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X por dengue sendo estes dezembro fevereiro abril março maio e janeiro Em contrapartida durante o mesmo intervalo de tempo 2017 2022 meses como por exemplo julho agosto setembro e outubro sempre possuíam os menores números de notificação de hospitalização por dengue bem demonstrado na tabela 6 Tabela 6 Número e proporção dos casos de dengue hospitalizados por mês de notificação Tocantins do ano 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Os resultados acerca dos municípios tocantinenses com maiores taxas de notificação durante o ano de 2017 de acordo com a tabela 7 evidenciaram que de 224 casos de hospitalização por dengue no Estado do Tocantins o município de Palmas emitiu cerca de 83 notificações 37 seguido pelo município de Araguaína com 30 notificações 13 e Paranã com 18 notificações 8 Em 2018 os municípios tocantinenses com maiores taxas de notificação foram Palmas com 51 notificações 34 Talismã com 17 notificações 11 Araguaína com 15 notificações 10 No ano de 2019 houve o maior número de notificações de dengue dentre o intervalo de tempo analisado com um total de 766 casos dos 1779 notificados 43 no intervalo de 2017 2022 sendo que as maiores taxas de notificação nesse ano foram dos municípios de Palmas com 169 notificações 22 Araguaína com 91 notificações 12 seguido por Gurupi e Porto Nacional ambos com 72 notificações 9 Tabela 6 Número e proporção dos casos de dengue hospitalizados por mês de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Mês 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Total N N N N N N Janeiro 19 8 19 13 130 17 17 14 2 0 1 100 188 Fevereiro 22 9 13 9 165 21 40 33 4 1 244 Marco 35 15 22 15 121 16 29 24 10 2 217 Abril 50 21 13 9 145 19 12 10 22 4 242 Maio 30 13 17 11 128 17 7 6 32 6 214 Junho 23 10 10 7 40 5 5 4 23 4 101 Julho 11 5 4 3 9 1 0 16 3 40 Agosto 6 3 3 2 9 1 1 1 23 4 42 Setembro 3 1 5 3 4 1 2 2 15 3 29 Outubro 10 4 2 1 4 1 2 2 27 5 45 Novembro 11 5 15 10 4 1 2 2 74 14 106 Dezembro 16 7 27 18 14 2 3 3 270 52 330 Total 236 100 150 100 773 100 120 100 518 100 1 100 1798 2693 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Tabela 7 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por município e por ano de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net Já no ano de 2020 durante o ápice da pandemia de covid19 houve uma diminuição significativa no número total de notificações de dengue no Estado do Tocantins equivalente a uma redução de 84 em detrimento ao ano anterior cujos municípios com maiores taxas de notificações foram Gurupi com 54 casos 45 seguido por Araguaína com 18 notificações 15 e Palmas com 16 notificações 13 No ano de 2021 o número total de casos volta a aumentar sendo o segundo ano com maior número de casos notificados com 518 29 e os municípios com maiores taxas de notificações foram Palmas com 282 notificações 54 Araguaína com 70 notificações 14 e Arapoema com 64 notificações 12 Já no ano de 2022 só houve 1 notificação 100 no município de Arapoema Ademais é possível observar que entre 2017 e 2022 os municípios de Palmas Araguaína e Gurupi juntos totalizam mais da metade 56 do total de notificações do estado do Tocantins Dentre os 236 casos de dengue hospitalizados no ano de 2017 vista na tabela 8 apenas em 1 um caso 04 conseguiuse isolar o sorotipo sendo esse DENV 1 Em 2018 apenas foi possível isolar o sorotipo DENV 2 em 5 dos casos de dengue Tabela 7 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por município e por ano de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Município 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Total N N N N N N Palmas 83 37 51 34 169 22 16 13 282 54 0 601 Araguaína 30 13 15 10 91 12 18 15 70 14 0 224 Gurupi 11 5 8 5 72 9 54 45 11 2 0 156 Porto Nacional 0 13 9 72 9 0 5 1 0 90 Paranã 18 8 1 1 53 7 0 4 1 0 76 Arapoema 0 2 1 2 0 5 4 64 12 1 100 74 Arraias 9 4 5 3 37 5 3 3 6 1 0 60 Paraíso do Tocantins 2 1 5 3 26 3 3 3 0 0 36 Talismã 4 2 17 11 14 2 0 1 0 0 36 Guaraí 0 1 1 12 2 0 16 3 0 29 Demais municípios 67 30 32 21 218 28 21 18 59 11 0 397 Total 224 100 150 100 766 100 120 100 518 100 1 100 1779 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net 2694 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X hospitalizados 33 No ano de 2019 foram isolados tanto o DENV 2 em 32 casos 41 e o DENV 1 em 2 casos 03 Em 2020 foram isolados tanto o DENV 2 em 8 casos 67 e o DEN 1 em 1 casos 08 No ano de 2021 foram isolados o DENV 1 em 42 casos 81 e o DENV 2 em 1 caso 02 No ano de 2022 não foi isolado nenhum sorotipo Nesse sentido os resultados apresentados tornam perceptível que os sorotipos DENV 1 e DENV 2 foram mais associados a hospitalização dos pacientes com dengue no Estado do Tocantins durante o intervalo entre os anos de 2017 e 2022 Tabela 8 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por sorotipo e por ano de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net 5 CONCLUSÃO Observouse que nesses 6 anos analisados houve períodos epidêmicos e endêmicos de dengue nos quais houve a predominância da apresentação da dengue clássica em detrimento as suas formas mais graves Ademais foi possível estabelecer os sorotipos DENV 1 e DENV 2 como aqueles mais prevalentes entre os pacientes hospitalizados Já no ano de 2019 ficou marcado como o ano em que houve maior expressividade de casos confirmados que foram submetidos a hospitalizações e a capital do Tocantins o município de Palmas como o responsável pelo maior número de casos de hospitalização notificados Os resultados desta pesquisa também demonstram que a faixa etária mais acometida por dengue de 2017 a 2022 foi entre 20 e 39 anos sendo o sexo feminino mais prevalente entre os casos de internações Além disso foi possível concluir que apesar da baixa letalidade por dengue no Estado do Tocantins a dengue é uma doença prevalente sobretudo devido às características climáticas da região visto que foi evidenciado um aumento das notificações de dengue atrelado ao período com maiores quantidades de chuva Tabela 8 Número e proporção de casos de dengue hospitalizados por sorotipo e por ano de notificação Tocantins do ano de 2017 a 2022 Sorotipo 2017 2018 2019 2020 2021 2022 Total N N N N N N DEN 1 1 04 2 03 1 08 42 81 0 46 DEN 2 0 5 33 32 41 8 67 1 02 0 46 Ignorado 235 996 145 967 739 956 111 925 475 917 1 100 1706 Total 236 100 150 100 773 100 120 100 518 100 1 100 1798 Fonte Ministério da SaúdeSVS Sistema de Informação de Agravos de Notificação Sinan Net 2695 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X Vale ressaltar que os dados coletados por esse estudo cobrem apenas parte da população total do estado do Tocantins visto que nem todos os moradores recorrem ao Sistema Único de Saúde além disso nem todos os casos suspeitos são notificados corroborando para uma subnotificação significativa dos casos de dengue no estado Concluise portanto que a dengue segue sendo uma doença prevalente no Estado demandando atenção tanto de cada indivíduo em adotar medidas simples como evitar água parada em locais onde o mosquito possa se reproduzir como de gestores de saúde para reforçar a necessidade de se notificar os casos de dengue e reduzir os números altos de casos por meio de vigilância epidemiológica ativa tudo isso associado a medidas de prevenção e capacitação dos profissionais de áreas endêmicas e também à necessidade de se fornecer o melhor cuidado para os pacientes diagnosticados com dengue quer seja no âmbito ambulatorial quer seja no hospitalar 2696 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X REFERÊNCIAS BIASSOTI Amabile ORTIZ Mariana Diagnóstico laboratorial da dengue Revista UNINGÁ vol 29 n 1 p 122126 2017 Disponível em httpsrevistauningabruningareviewsarticleview1921 Acesso em 29 agosto 2022 BRASIL Ministério da Saúde Secretaria de Vigilância em Saúde Departamento de Vigilância de Doenças Transmissíveis Dengue diagnóstico e manejo clínico Brasília 2016 Disponível em chromeextensionefaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkajhttpsbvsmssaudegovbrbvsp ublicacoesde nguediagnosticomanejoclinicoadultopdf Acesso em 06 out 2022 BRASIL Ministério da Saúde Secretaria de Vigilância em Saúde Guia de Vigilância em Saúde Brasília DF Ministério da Saúde 2014 BRASIL Ministério da Saúde Secretaria de Vigilância em Saúde Departamento de Vigilância Epidemiológica Diretrizes nacionais para prevenção e controle de epidemias de dengue Brasília DF Ministério da Saúde 2009 Disponível em httpswwwgovbrsaudeptbrcentraisde conteudopublicacoespublicacoessvsdenguediretrizesnacionaisprevencaocontrole denguepdfview Acesso em 06 out 2022 BRITO Auremar Lima Perfil epidemiológico da dengue no Brasil nos anos 2009 a 2013 2015 13 f Trabalho de Conclusão de Curso Bacharelado UniCeub Brasília 2015 Disponível em httpsrepositoriouniceubbrjspuibitstream2356848121202584pdf Acesso em 28 agosto 2022 BRITO Auremar Lima MILAGRES B S Perfil epidemiológico da dengue no Brasil nos anos 2009 a 2013 Centro Universitário de Brasília Faculdade de Ciências da Educação e Saúde Graduação em Biomedicina 2015 Disponível em httpscoreacukdownloadpdf187131433pdf Acesso em 29 agosto 2022 CAVALLI Filipe Steimbach et al Controlling the Vector Aedes Aegypti and Handling Dengue Fever Bearing PatientsControle do Vetor Aedes Aegypti e Manejo dos Pacientes com Dengue Revista de Pesquisa Cuidado é Fundamental Online v 11 n 5 p 1333 1339 2019 Disponível em httpsdoiorg109789217553612019v11i513331339 Acesso em 29 agosto 2022 CERILO Jéssica Liberados mais mosquitos que ajudam a combater a dengue Fundação Oswaldo Cruz 2019 Disponível em httpsportalfiocruzbrnoticialiberadosmais mosquitosqueajudamcombaterdengue Acesso em 06 out 2022 DA SILVA BRIGAGÃO Gisele CORRÊA Nelton Anderson Bespalez Levantamento epidemiológico da dengue no estado do Paraná Brasil nos anos de 2011 a 2015 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR v 21 n 1 2017 Disponível em httpsojsrevistasuniparcombrindexphpsaudearticleview60753394 Acesso em 23 maio2023 DE MELO EVANGELISTA Luanna Soares et al Aspectos Epidemiológicos do Dengue no Município de Teresina Piauí Epidemiological Aspects of Dengue in the City of Teresina Piauí v 9 n 103 p 3239 2012 Disponível em 2697 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X httpsdocsbvsaludorgbibliorefsessp2012ses28041ses280414716pdf Acesso em 29 agosto 2022 FANTINATI Adriana Márcia Monteiro et al Perfil epidemiológico e demográfico dos casos de dengue na região central de Goiânia Goiás de 2008 a maço de 2013 Revista Templus Actas de Saúde Coletiva Brasília v 7 n2 p 107119 2013 Disponível em httpswwwtempusactasunbbrindexphptempusarticleview13471150 Acesso em 29 agosto 2022 FARIAS Maria Fernanda Ribeiro et al ANÁLISE EPIDEMIOLÓGICA DAS NOTIFICAÇÕES DE DENGUE NO PERÍODO DE 2014 A 2019 NO MUNICÍPIO DE ARAGUAÍNATOCANTINS Facit Business and Technology Journal v 1 n 25 p 174188 2021 Disponível em httprevistasfaculdadefacitedubrindexphpJNTarticleview940651 Acesso em 29 agosto 2022 FIGUEIREDO Luiz Tadeu M Patogenia das infecções pelos vírus do dengue Medicina Ribeirão Preto v 32 n 1 p 1520 1999 Disponível em httpswwwrevistasuspbrrmrparticleview77499287 Acesso em 29 agosto 2022 FONSECA Benedito ABRÃO Emiliana Principais doenças causadas por arbovírus Dengue In SALOMÃO Reinaldo Infectologia Bases clínicas e Tratamento Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2017 Cap 55 p 14661484 Disponível em httpsreumatologiaprcombrwpcontentuploads201802INFECTOLOGIABASES CLINICASeTRATAMENTO2017pdf Acesso em 29 agosto 2022 GONÇALVES Ronaldo Pinheiro et al Contribuições recentes sobre conhecimentos atitudes e práticas da população brasileira acerca da dengue Saúde e sociedade v 24 p 578593 2015 Disponível em httpsdoiorg101590S010412902015000200015 Acesso em 29 agosto 2022 KURANE Ichiro et al Clones de células T CD4 CD8citotóxicos humanos específicos para o vírus da dengue múltiplos padrões de reatividade cruzada do vírus reconhecidos por clones de células T específicos para NS3 Journal of virology v 65 n 4 pág 1823 1828 1991 Disponível em httpsjournalsasmorgdoiepdf101128jvi6541823 18281991 Acesso em 29 agosto 2022 PENNA Maria Lucia F Um desafio para a saúde pública brasileira o controle do dengue Cadernos de Saúde Pública v 19 p 305309 2003 Disponível em httpsdoiorg101590S0102311X2003000100034 Acesso em 29 agosto 2022 RODRIGUES ALLAN EDUARDO PEREIRA et al Perfil epidemiológico da dengue em palmas de 2015 a 2017 Revista de patologia do Tocantins v 7 n 3 p 2630 2020 Disponível em httpsdoiorg1020873uft244664922020v7n3p26 Acesso em 29 agosto 2022 ROQUE Anne Caroline Monteiro et al Perfil epidemiológico da dengue no município de Natal e região metropolitana no período de 2007 a 2012 Revista Ciência Plural v 1 n 3 p 5161 2015 Disponível em httpsperiodicosufrnbrrcparticleview85826183 Acesso em 29 agosto 2022 SINGHI S KISSOON N BANSAL A Dengue e dengue hemorrágico aspectos do manejo na unidade de terapia intensiva Jornal de Pediatria v 83 p S22S35 maio 2698 Arquivos de Ciências da Saúde da UNIPAR Umuarama v27 n6 p 26782698 2023 ISSN 1982114X 2007 Disponível em httpsdoiorg101590S002175572007000300004 Acesso em 4 set 2022 WHO Dengue guidelines for diagnosis treatment prevention and control 2009 148 páginas Disponível em httpwwwwhointtdrpublicationsdocumentsdengue diagnosispdf Acesso em 29 agosto2022 ZAPAROLI Isabel Cristina Vinha Berger et al Resposta dos casos de dengue em função do clima no estado de São Paulo Brazilian Journal of Development v 7 n 3 p 28572 28587 2021 Disponível em httpsdoiorg1034117bjdv7n3529 Acesso em 29 agosto 2022 Revisão de Artigo Aplicações da biologia molecular no diagnóstico de arboviroses A biologia molecular tem se mostrado uma ferramenta crucial no diagnóstico de arboviroses especialmente diante da emergência de novos patógenos e a crescente incidência de doenças transmitidas por vetores Dados epidemiológicos apontam um aumento significativo na disseminação de arbovírus com destaque para o vírus da dengue e o SARSCoV2 A aplicação de técnicas moleculares como a reação em cadeia da polimerase PCR tem permitido a detecção rápida e precisa dessas infecções essencial para o controle e manejo de surtos Os números de casos de dengue têm crescido de forma alarmante com milhões de casos relatados anualmente em regiões tropicais e subtropicais Existem quatro sorotipos distintos do vírus da dengue DENV1 DENV2 DENV3 e DENV4 e a infecção por um sorotipo não confere imunidade aos outros A biologia molecular permite a diferenciação entre esses sorotipos facilitando o monitoramento epidemiológico e a implementação de estratégias de controle específicas Além disso a identificação precoce de infecções secundárias é crucial visto que elas estão associadas a formas mais graves da doença como a dengue hemorrágica O SARSCoV2 causador da COVID19 também é um exemplo marcante da importância da biologia molecular no diagnóstico de doenças emergentes Desde o início da pandemia o uso de PCR em tempo real RTPCR tornouse o padrãoouro para a detecção do vírus A capacidade de identificar rapidamente novos casos permitiu que as autoridades de saúde pública implementassem medidas de contenção mais eficazes reduzindo a disseminação do vírus A genotipagem e o sequenciamento genético do SARSCoV2 também têm sido fundamentais para rastrear mutações e variantes proporcionando insights valiosos sobre a evolução do vírus e sua transmissibilidade A sazonalidade das arboviroses é outro aspecto crítico na epidemiologia dessas doenças A transmissão do vírus da dengue por exemplo está fortemente associada às estações chuvosas quando a população de mosquitos Aedes aegypti o principal vetor aumenta significativamente A biologia molecular auxilia na previsão e monitoramento desses surtos sazonais permitindo respostas mais rápidas e eficientes das autoridades de saúde Além da dengue e do SARSCoV2 outras arboviroses como o vírus Zika o vírus Chikungunya e o vírus do Nilo Ocidental também beneficiam as aplicações da biologia molecular para o diagnóstico e controle A capacidade de detectar múltiplos patógenos em uma única amostra utilizando técnicas como a PCR multiplex é particularmente valiosa em áreas endêmicas onde coinfecções podem ocorrer Em resumo as aplicações da biologia molecular no diagnóstico de arboviroses são indispensáveis para a vigilância epidemiológica e o manejo de surtos A detecção rápida e precisa a diferenciação de sorotipos e a monitorização de mutações são apenas algumas das maneiras pelas quais essas técnicas contribuem para a saúde pública Com a contínua evolução das tecnologias moleculares esperase que novos avanços proporcionam ainda mais ferramentas para enfrentar os desafios apresentados por essas doenças emergentes Referências Bibliográficas AagaardHansen J Nombela N Alvar J Population movement a key factor in the epidemiology of neglected tropical diseases Trop Med Int Health 2010151112818 DOI101111j13653156201002629x Burt FJ Rolph MS Rulli NE Mahalingam S Heise MT Chikungunya a reemerging virus Lancet 2012379981666271 DOI101016S014067361160281X Huang Y J S Higgs S Vanlandingham D L 2019 Arbovirusmosquito vectorhost interactions and the impact on transmission and disease pathogenesis of arboviruses Frontiers in Microbiology 10 22