Non-communicable diseases – cardiovascular disease, cancer, COPD and

Os estudos na Manchúria (Ishi, 1942 apud Lee et al., 1978), e na Coreia sobre os reservatórios de doenças graves nestas regiões no século passado identificaram a participação da espécie de roedor Apodemus agrarius, como integrante do ciclo de transmissão e proporcionaram uma

52 intensa quantidade de conhecimento científico a respeito da hantavirose (Lee et al., 1978).

A história evolutiva dos Hantavirus, que é anterior aos mamíferos, inclui a transmissão de um (pré) Hantavirus desde um inseto a um hospedeiro mamífero, seguido de coadaptação e codivergência. A descoberta recente de dois novos gêneros de Bunyavirus cujo ciclo de vida ocorre em insetos corroboram com esta hipótese. Existem Bunyavirus infectando plantas e mamíferos, tal diversidade pode ser explicada pela participação de insetos, que, proporcionando recombinações e ou rearranjos, potencializam o aparecimento e fixação de novas espécies (Plyusnin e Sironen, 2014).

Assim como em outras zoonoses, a identificação do 'vetor' ou do reservatório responsável é importante para a melhor compreensão da dinâmica da doença para a sua prevenção. Inicialmente foi postulado que cada sorotipo de Hantavirus tem como seu único reservatório principal uma espécie de roedor (Antic et al., 1992) (Mills e Childs, 1998) (Monroe et al., 1999). Todos os hospedeiros roedores pertencem a família Muridae, consistindo das sub-famílias Arvicolinae (Voles), Murinae (ratos e camundongos do velho mundo) ou Sigmodontinae (ratos e camundongos do novo mundo). Cada combinação de vírus e roedor tem sua distribuição geográfica única e sua relativa expressão clínica específica. O vírus Seoul é o único Hantavirus de distribuição global, já que seus reservatórios (ratos selvagens ou de laboratório) estão dispersos por todo o planeta (Tabor, 2006). A presença do vírus Thottapalayam (TPMV) no gênero Suncus incorpora mamíferos insetívoros entre os reservatórios de Hantavirus. Também é uma evidência de que esta espécie é muito diferente das demais espécies de Hantavirus, equivalendo à diferença entre seu reservatório insetívoro com os roedores (Plyusnin e Sironen, 2014). Com o reconhecimento do TPMV como integrante do gênero Hantavirus, verificou-se a participação de outros mamíferos, não roedores, entre os reservatórios, porém sem reconhecer a transmissão por artrópodes (Chu et al., 1994 apud LeDuc, 1997) (Carey et al., 1971 apud Xiao et al., 1994).

53 Recentemente também foram identificadas sequências genômicas de Hantavirus em morcegos (Calisher et al., 2006) (Oliveira et al., 2014) (Guo et al., 2013) (Weiss et al., 2012) e, anteriores, em insetívoros (Carey et al., 1971 apud; Xiao et al., 1994). Apesar de pouco relatado, Hantavirus já foi isolado em pássaros (Slonova et al., 1986 apud Bi et al., 2008).

O IX Relatório da Comissão Internacional sobre Taxonomia de Vírus (ICTV) (King, 2016) lista 23 espécies estabelecidas e 30 espécies provisórias no gênero Hantavirus (família Bunyaviridae) (Plyusnin e Sironen, 2014). Estas espécies de vírus são abrigadas por um total de 51 espécies de roedores, musaranhos e toupeiras e, portanto, na maioria dos casos, é uma relação de "um Hantavirus e um hospedeiro". A filogenia da maioria das 23 espécies reconhecidas de Hantavirus quase perfeitamente espelha a filogenia dos seus respectivos hospedeiros roedores e sugere uma relação muito estreita de coevolução entre os roedores e os vírus durante milhões de anos – coevolução espécie-específica. Esta estreita relação também explicaria a atual distribuição geográfica dos Hantavirus no mundo já que cada espécie de roedor tem seu habitat preferido em um biótopo, definido pelas condições climáticas, geográficas e disponibilidade de alimentos. A estreita ligação vírus- roedor e a observação da associação entre grupos inteiros de Hantavirus e (sub) famílias de roedores, contribui para a hipótese da coevolução a longo prazo (co-especiação) destes vírus com os seus anfitriões.

Outros autores relatam a existência de 80 espécies de reservatórios para mais de 80 vírus geneticamente relacionados com o gênero Hantavirus (sendo 25 patógenos humanos). Entre os reservatórios 51 são espécies de roedores, 20 são da ordem Soricomorpha (musaranho e outros) e sete são da ordem Chiroptera (morcegos). No Brasil a diversidade de mamíferos, incluindo os roedores é uma das mais amplas no mundo, com nove genótipos de Hantavirus identificados, em 12 espécies de roedores dos gêneros Akodon, Calomys, Holochilus, Oligoryzomys, Oxymycterus, Necromys e Rattus (Oliveira et al., 2014).

A presença simultânea de mais de um Hantavirus em uma única espécie se mostrou como uma situação incomum, diante da hipótese de

54 coevolução. Esta presença simultânea aparece com o roedor Apodemus agrarius, reservatório do vírus Hantaan (HTNV) e do vírus Dobrava (DOBV). Duas diferentes subespécies, porém, estão incluídas nesta situação, A. agrarius mantchuricus abriga o HTNV e outra subespécie A. agrarius agrarius abriga o DOBV. Este caso incomum colocou dúvidas quanto à especificidade dos Hantavirus a uma única espécie de hospedeiro, pois cada subespécie do roedor estava cumprindo a condição de reservatório exclusivo de cada espécie de Hantavirus. Neste caso a diferença genética entre os dois Hantavirus é mais importante do que as diferenças entre os roedores. Isto pode ser explicado pelo switchover (recombinação) durante a longa evolução dos Hantavirus para se adaptar a uma espécie de roedores, do que outra espécie de roedor geneticamente distante (Tabor, 2006).

O conceito de co-evolução Hantavirus-hospedeiro (co-especiação) foi concebido na primeira revisão do gene do Hantavirus e nas sequências de proteínas (Antic et al., 1992). Na época, estavam disponíveis as sequências de genoma RNA / proteína de apenas quatro espécies de Hantavirus. Em uma revisão publicada quatro anos mais tarde foi especificado que "o parentesco filogenético observado entre os diversos Hantavirus e entre seus hospedeiros naturais suportam a hipótese de coevolução Hantavirus-hospedeiro" (Plyusnin et al., 1996). A co-especiação e recombinação com hospedeiros pode ter importante impacto na evolução dos Hantavirus (Guo et al., 2013).

Em geral os Hantavirus apresentam uma associação específica entre o genótipo viral e a espécie de hospedeiro, devido provavelmente a um processo de codivergência (Jackson e Charleston, 2004) (Plyusnin e Sironen, 2014). A codivergência, que é a divergência paralela de linhagens e espécies ecologicamente relacionadas dentro de duas filogenias distintas, é um resultado esperado da coevolução. A codivergência pode não provar uma relação de coevolução, mas é um dos indícios mais fortes de que ela ocorreu. Quando o padrão filogenético comum entre as espécies é acompanhado por padrões temporal e topográfico distintos, a coevolução é questionada.

As escalas de tempo de evolução dos roedores e dos Hantavirus são diferentes. A evolução dos roedores parece ser mais recente e mais lenta

55 que as dos Hantavirus. A taxa de mutação viral é diferente da taxa de substituição viral, sendo a primeira, a geração de variantes genéticas e a subsequente, a fixação das mutações na população, uma vez que muitos mutantes são inviáveis (Plyusnin e Sironen, 2014). Como os dados utilizados pelos pesquisadores são relativos somente aos últimos quarenta anos, enquanto a 'paleovirologia' não encontrar acervos genéticos de milhares de anos, as reflexões sobre coevolução ficam muito limitadas. Talvez isto explique a cautela do Comitê Internacional de Taxonomia Virológica em manter uma lista provisória de vírus sem confirmação definitiva como espécie.

O acúmulo de evidências de eventos de “troca de hospedeiro” – host-switching, aliados a dados temporais conflitantes desafiou os pensamentos anteriores sobre a coevolução dos Hantavirus com os hospedeiros roedores. O Spill over (migração de um vírus de um hospedeiro para outro) é uma etapa obrigatória para que ocorra a mudança de hospedeiro, em inglês o host switching. O spill over é a infecção de uma nova espécie por um parasita que antes não o colonizava. Quando essa infecção de um novo hospedeiro é sustentada, passa a ser denominada host switching (Forbes, 2013) (Plyusnin e Sironen, 2014). Por exemplo, uma espécie de roedor que antes não abrigava os Hantavirus, pode passar a ser infectado pelo vírus e transmiti-lo, tornando-a uma espécie hospedeira deste vírus.

As oportunidades de “encontro” entre as espécies aumentam as chances de ocorrerem novos spill over. As mudanças climáticas tendem a aumentar a dispersão geográfica das espécies, como também novas combinações vírus-hospedeiro podem surgir (Forbes et al., 2013). Além dos efeitos das mudanças climáticas globais ou continentais (ex. El Niño), os projetos de ocupação de nichos ecológicos intocados tendem promover esses encontros e tornar a espécie humana hospedeira de vírus patógenos antes desconhecidos. Os host-switching virais resultaram na emergência de numerosas doenças epidêmicas (HIV-Aids) e epizoóticas (influenza A) (Wolfe et al., 2007) (Talbenberg e Kash, 2010 apud Forbes et al., 2013).

A interação espécie-específica entre roedores e Hantavirus tem gerado múltiplas duplas vírus-mamíferos, que a espécie humana tem feito

56 aflorar para si, desde nichos silentes. São exemplos os surtos de hantavirose humana da Manchúria (Ishi, 1942 apud Lee, 1978), quando da ocupação militar japonesa e em tropas das Nações Unidas, quando da guerra da Coreia (Sheedy et al., 1954), ambas em meados do século XX (1930 a 1954). Nas guerras, contingentes de pessoas – tanto os soldados, como os refugiados - alheias ao nicho invadido, expõem-se em precárias condições de higiene, pelas características inerentes destas circunstâncias, ampliando a antropização nas cercanias da área invadida, peculiar na logística de regimentos e na fuga de civis.

Em outros contextos, não somente nas guerras, as ações antrópicas aparecem quanto às novas fronteiras agrícolas abertas e com o povoamento urbano intenso, em áreas silvestres (Bredt et al., 2004) (Schenkel et al., 2002), muitas vezes em ocupações desordenadas, súbitas e agressivas, invadindo nichos antes exclusivos da vida selvagem. Ações humanas no ambiente, sem o manejo técnico adequado, sem verificação prévia do impacto e o devido cuidado com o equilíbrio local, sob flutuações climáticas e ambientais, ampliam as possibilidades de exposição da espécie humana à infecção com os Hantavirus. Considerando a existência de cerca de 2,2 mil espécies de roedores ao redor do mundo, com grande diversidade na América do Sul, o potencial de novas emergências de surtos é elevado (Musser e Carleton, 2005 apud Oliveira et al., 2014).

Os roedores murídeos (Ordem Rodentia, família Muridae) em geral são ativos durante todo o ano, com duração máxima da vida ao redor de dois anos, com hábitos predominantemente noturnos, e com intensa capacidade reprodutiva, obtendo muitas ninhadas em um mesmo ano (Moojen, 1952 apud Pereira, 2006). O incremento populacional é rápido e intenso, dependendo da fartura de alimentos. A disponibilidade de alimentos provoca flutuações populacionais sazonais, segundo o clima, a frutificação da vegetação nativa e tipo da agricultura. Entre estes destacam-se o capim, os grãos, as plantas de tubérculos e a cana de açúcar, que além do alimento muitas vezes proveem o abrigo (Pereira, 2006).

57 Algumas espécies de roedores silvestres têm uma dinâmica populacional em que a alimentação redunda em crescimento dos seus indivíduos, com gestações mais longas, menor geração de filhotes e dominantes em seu habitat, comportamento conhecido como estratégia K. Em outras espécies, na dinâmica populacional, a alimentação redunda em reprodução rápida, com crescimento e maturação sexual acelerada, formando grande número de indivíduos, sendo menores e não dominantes em seu habitat, comportamento conhecido como estratégia R. Tem grande capacidade de adaptação em ambientes instáveis, como áreas agrícolas, que sofrem alterações abruptas com as colheitas (Reig, 1984 apud Pereira, 2006).

Somente os roedores murídeos estão envolvidos com a hantavirose. Integram três subfamílias: Murinae, Arvicolinea e Sigmondontinea (Musser e Carleton, 2005 apud Pereira, 2006). Podem ser agrupadas segundo os clados do Hantavirus e suas distribuições geográficas: os roedores muríneos associados com distribuição original na Eurásia, os roedores da subfamília Arvicolinea distribuem-se pela Eurásia e América do Norte, e os da subfamília Sigmondontinea com ocorrência restrita ao continente americano (Pereira, 2006). Com exceção do Rattus novergicus, do Rattus rattus e do Mus musculus, todos os integrantes destas famílias são rurais, predominantemente silvestres, e distribuição regional (endemismo biológico). Entretanto, os roedores da subfamília Sigmondontinea são tidos como de maior adaptação, incluindo vegetação agrícola e remanescentes da expansão das cidades. Todos os Hantavirus encontrados nos contextos de transmissão à espécie humana nas Américas foram roedores da subfamília Sigmondontinea (Pereira, 2006). Os Hantavirus encontrados nas Américas entre os roedores da subfamília Arvicolinea não foram associados com doença humana (Schmaljohn e Hjelle, 1997).

Os roedores são infectados cronicamente pelos Hantavirus, e parecem ser assintomáticos, liberando os vírus pela urina, fezes e saliva, sendo desconhecido tempo de infectividade quando exposto ao meio ambiente (Childs et al., 1995) (Lee et al., 1982) (Peters, 1997). A transmissão

58 entre roedores foi demonstrada experimentalmente por via aérea (Fengxiang et al., 1996) (Nuzum et al., 1988 apud Oliveira et al., 2014). Encontraram-se anticorpos maternos, em roedores recém-nascidos, mas não há evidência de transmissão vertical. Existem indícios substanciais de que a transmissão horizontal também ocorra em encontros agressivos (Peters, 1998) (Glass, 1988). Roedores domesticados, no Reino Unido, foram encontrados infectado com o vírus Seoul, sendo a transmissão advinda do Rattus norvegicus (Taori et al., 2013 apud Manigold e Vial, 2014).

A hipótese de que uma única espécie de Hantavirus infecta apenas uma única espécie de roedores é questionada por estudos que encontraram anticorpos reativos ao vírus SNV em várias espécies de Peromyscus, entretanto todos do mesmo gênero. Admite-se que esta ocorrência incomum decorre de altas densidades de roedores, levando à infecção de espécies secundárias (Mills e Childs, 1998) (Peters, 1997).

A maioria dos Hantavirus ocorre por toda a distribuição geográfica do seu reservatório específico (LeDuc et al., 1985), porém alguns como o vírus Laguna Negra (LNV) foram encontrados e uma parcela bem reduzida do território de distribuição de seu reservatório, o roedor Calomys laucha.

A hipótese de que a redução de variabilidade das espécies de roedores, aumenta a prevalência de hantavirose, apresentada com pesquisa que mostra como conclusão a redução da transmissão de patógenos em zoonoses, quando aumenta a diversidade dos reservatórios (Suzán, et al., 2009), aumenta as preocupações com as zoonoses graves frente as frequentes denúncias de comprometimento ecológico em diferentes biomas no Brasil e no mundo.

A subfamília Sigmondontinea possui cerca de 80 gêneros e 423 espécies. Divide-se em dois ramos: o norte-americano e o sul-americano, sendo este originário do primeiro (Reig, 1984 apud Pereira, 2006).

A identificação sistemática dos roedores baseia-se em caracteres da morfologia externa, característica crânio dentária, cariótipo e biologia molecular, sendo complexa, com muitas espécies morfologicamente

59 semelhantes (Hershkovitz, 1966) (Avoss, 1991) (Engels, et al., 1998) (D'Elia, 2000; apud Pereira, 2006).

Na figura 1, Oliveira et al, apresentam a distribuição do Necromys lasiurus no Brasil e cercanias em imagem produzidas com o método de círculos de vizinhança ao redor das presenças documentadas cientificamente, representando as áreas de acesso e de movimento dos roedores. As detecções de N. lasiurus infectados (triângulos vermelhos) ou não infectados (círculos em cinza escuro) sintetizam a ampla distribuição desse roedor no Brasil (Oliveira et al, 2013) e expressiva concentração do reservatório infectado na região de cerrado.

Figura 1. Distribuição dos registros de detecção do Necromys lasiurus, assinalados como triângulos vermelhos (infectados) ou como círculos em cinza escuro (não infectados) (Oliveira et al, 2013).