Molecular detection of hepatitis E virus in feces and slurry from swine farms, Rio Grande do Sul, Southern Brazil

Abstract

Hepatitis E virus (HEV) is highly disseminated among swine herds worldwide. HEV is also a threat to public health, since particularly genotypes 3 and 4 may cause acute hepatitis in human beings. No previous studies were done on the occurrence of HEV in environmental samples in Rio Grande do Sul, Brazil. In the present study, reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) was employed to detect the presence of HEV in swine feces and in effluents from slurry lagoons in farms located in the municipality of Teutônia, inside the area of swine husbandry in the state. Pooled fecal samples from the floor of pig barns from 9 wean-to-finish farms and liquid manure samples were collected from the slurry lagoons from 8 of these farms. From the pooled fecal samples, 8/9 were positive for the HEV ORF1 gene by RT-PCR; all the slurry lagoon samples were positive for HEV RNA (100%). The identity of the HEV ORF1 amplicons was confirmed by sequencing belonging to HEV genotype 3, which was previously shown to be circulating in South America.Keywords: Hepatitis E virus, swine HEV, slurry, zoonosis RESUMOO vírus da hepatite E (HEV) é altamente disseminado entre rebanhos suínos no mundo todo. O HEV é também uma ameaça à saúde pública, já que os genótipos 3 e 4 podem causar hepatite aguda em seres humanos. Não há estudos anteriores sobre a ocorrência de HEV em amostras ambientais no Rio Grande do Sul. No presente estudo, empregou-se transcrição reversa e reação em cadeia da polimerase (RT-PCR) para detectar a presença de HEV em fezes de suínos e efluentes de lagoas de chorume em fazendas localizadas no município de Teutônia, representativo da região de maior produção de suínos no estado. Pools de amostras fecais foram coletadas a partir do chão de galpões de suínos provenientes de 9 propriedades de terminação; outra amostra de esterco líquido foi coletada das lagoas de chorume de 8 dessas fazendas. A partir das amostras fecais reunidas, 8/9 foram positivas para o gene ORF1 de HEV por PCR convencional; todas as amostras de lagoas de chorume foram positivas para RNA de HEV (100%). A identificação dos produtos de amplificação de HEV ORF1 foi confirmada por sequenciamento pertencente ao HEV genótipo 3, o qual foi previamente detectado na América do Sul.

Hepatitis E virus in South America: The current scenario

“…Most of the sequences were closely related to human and/or swine strains, showing that the environment could play an important role in the maintenance of the virus in many regions of South America, possibly being the source of infection for exposed human and animal populations, but also as receptor for viral discharge from these same populations. That is the case of environments close to places where pigs are present, which have very high HEV detection rates (50%‐100%, Table ), emphasizing the participation of these animals in the transmission of HEV. Also the presence of virus in sewage, which is assumed to have human origin, which could be discharged to recreational waters.…”

Detection and characterization of hepatitis E virus genotype 3 in HIV-infected patients and blood donors from southern Brazil

“…In Brazil, HEV-3 is the only genotype identified (Gardinali et al, 2012a;Lopes Dos Santos et al, 2010;Vasconcelos et al, 2015), and anti-HEV IgG prevalence rates vary from 0 to 38% (Bortoliero et al, 2006;Carrilho et al, 2005;Hardtke et al, 2018;Lyra et al, 2005;Martins et al, 2014;Passos-Castilho et al, 2016;Silva et al, 2012;Trinta et al, 2001;Vitral et al, 2014) among specific populations. However, the associated risk factors are not well known.…”

<b>Detecção e quantificação do vírus da hepatite E (HEV) por RT-PCR em tempo real e estudo experimental em primatas neotropicais (<i>Aotus azarai infulatus</i>) infectados pelo genótipo 3 do HEV</b>

“…Esta particularidade no perfil epidemiológico da hepatite E em regiões não endêmicas, causadas por infecções pelo genótipo 3 do vírus, pode ter relação com as baixas prevalências sorológicos e moleculares observadas em diversas populações no Brasil (DE PAULA et al, 2001;TRINTA et al, 2001;ASSIS et al, 2012;DOS SANTOS et al, 2010;ECHEVARRIA et al, 2013;PASSOS et al, 2013;PASSOS-CASTILHO et al, 2014;MARTINS et al, 2014;VITRAL et al, 2014), porém, devido ao fato do HEV já ter sido descrito em suínos em diversas regiões geográficas do Brasil, algumas populações como veterinários, criadores e/consumidores de suínos podem estar expostos a um maior risco de infecção, reforçando a necessidade de pesquisas relacionadas ao diagnóstico laboratorial do HEV em humanos e animais no país (PAIVA et al, 2007, DOS SANTOS et al, 2009DE SOUZA et al, 2012;GARDINALI et al, 2012;LANA et al, 2014;VASCONCELOS et al, 2015;HELDT et al, 2016).…”

“…De modo geral, a prevalência para o HEV varia de 1 a 10% entre populações urbanas e rurais na América Latina e, desta forma, os autores apontam uma baixa endemicidade para o vírus nestes países (ECHEVARRÍA et al, 2013). Na América do Sul, as evidências iniciais de circulação autóctone do HEV foram determinadas a partir da detecção de anticorpos anti-HEV entre populações rurais e ameríndias na Venezuela (PUJOL et al, 1994).Posteriormente, foram identificados isolados do HEV genótipo 3 em amostras de pacientes com hepatite aguda e suínos na Argentina (SCHLAUDER et al, 2000;MUNNÉ et al, 2006 Em contrapartida, isolados suínos e ambientais do genótipo 3 do vírus têm sido descritos em diversas regiões geográficas do Brasil (PAIVA et al, 2007, DOS SANTOS et al, 2009DE SOUZA et al, 2012;GARDINALI et al, 2012;LANA et al, 2014;VASCONCELOS et al, 2015;HELDT et al, 2016). Suínos são a principal fonte de infecção de HEV genótipo 3 e 4 para humanos (MENG, 2010) e apesar de já terem sido identificados isolados suínos do genótipo 3 na Amazônia Oriental brasileira , nenhum caso humano de hepatite E na região foi confirmado a partir da detecção do HEV-RNA até o momento (PANG et al, 1995;DE PAULA et al, 2001;ASSIS et al, 2002;VITRAL et al, 2014;NUNES et al, 2016).…”

“…Entretanto, assim como outros estudos desenvolvidos no país e no mundo, a detecção do HEV em suínos foi baseada, predominantemente, em técnicas de sorologia e biologia molecular (PAIVA et al, 2007, DOS SANTOS et al, 2009GARDINALI et al, 2012;LANA et al, 2014;VASCONCELOS et al, 2015;HELDT et al, 2016).…”