Interface de transmissão de SARS-CoV-2 de humanos para animais

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina Veterinária, área científica de Sanidade Animal

Em dezembro de 2019, na cidade de Wuhan, na China, começaram a ser reportados casos de pneumonia atípica de causa desconhecida e como agente etiológico deste quadro clínico foi identificado um novo coronavírus: o SARS-CoV-2. Acredita-se que este tenha ultrapassado a barreira interespecífica, desde os morcegos até aos humanos. A doença causada pelo vírus foi designada pela WHO por COVID-19, tendo esta sido responsável pela ocorrência de mais de 614 milhões de casos confirmados e mais de 6 milhões de óbitos até aos meados de setembro de 2022. Já foram reportadas várias espécies animais suscetíveis à infeção por SARS-CoV-2 e, apesar de algumas destas não parecerem ter uma contribuição ativa na disseminação do vírus, existem algumas preocupações no que diz respeito ao seu papel como possíveis reservatórios. Este fator poderá ter graves implicações na saúde pública, tornando a interação humano-animal um fator de risco para a disseminação continuada do vírus. A avaliação da resposta imunológica em gatos e cães domésticos através da análise da presença de anticorpos específicos para a proteína Spike do SARS-CoV-2 é uma excelente estratégia de vigilância, facultando informações acerca da suscetibilidade e da resposta imune destes animais à infeção pelo vírus. Neste trabalho, foi estimada a seroprevalência de SARS-CoV-2 em 153 animais (78 gatos e 75 cães) pertencentes a agregados familiares com pelo menos um caso confirmado para o SARS-CoV-2. A seroprevalência foi estimada através da capacidade de os soros destes animais reconhecerem os domínios RBD de três das variantes do SARS-CoV-2 (alfa, delta e omicron) por métodos de ELISA. Os soros positivos foram posteriormente submetidos a um ELISA de bloqueio de interação entre a proteína RBD e o ACE-2. A análise demonstrou que 26/78 (33,33%) dos gatos e 20/75 (26,7%) dos cães têm anticorpos que reconhecem o domínio RBD de pelo menos uma das variantes do vírus testadas e que 18/26 (69,2%) destes gatos contêm anticorpos capazes de bloquear a ligação RBD-ACE-2, enquanto nenhum soro de cão demonstrou ter essa capacidade. Avaliaram-se quais os fatores de risco envolvidos na transmissão tutor-animal. Observou-se uma associação significativa entre a seropositividade dos gatos no ensaio de ELISA, o número de indivíduos infetados no agregado (p = 0,017, OR= 3,89) e o desenvolvimento de febre pelos indivíduos (p=0,005, OR= 5,49). No caso dos cães, o mesmo se observou entre a “partilha de quarto/cama” com o tutor e a seropositividade destes animais no ensaio de ELISA (p=0,022, OR= 1,02). Os resultados deste estudo sugerem que os anticorpos com as melhores características poderão ser úteis no mapeamento de epítopos de ligação RBD: ACE-2 e desta forma, estas espécies domésticas tornam-se potenciais candidatos a modelos para testagem de vacinas e terapêuticas antivirais no combate ao SARS-CoV-2.

ABSTRACT - HUMAN-TO-ANIMAL SARS-COV-2 TRANSMISSION INTERFACE - In December 2019, several cases of pneumonia of unknown cause were reported in Wuhan, China, and as etiological agent of these clinical conditions was identified a new coronavirus: the SARS-CoV-2. It is believed it has emerged from a zoonotic origin, after crossing interspecies barrier from its potentially natural host, bats, to humans. SARS-CoV-2 massively spread all over the globe and by march 2020, the disease caused by this virus, named COVID-19 by the WHO, was officially defined as a pandemic, reporting more than 614 million confirmed cases and more than 6 million of deaths by the middle of September 2022. There are several animal species reported that have been infected with SARS-CoV-2, and even if they appear not to be the driver for the current pandemic, there are concerns about the role that these species can have as reservoirs, which could pose a continued public health risk and lead to future spillover events to humans or even spillback incidents to domestic or captive animals from humans. Serological testing of domestic cats and dogs against SARS-CoV-2 antibodies constitute an excellent surveillance strategy for gathering information on their susceptibility and humoral immune response to SARS-CoV-2 infection and to investigate their role as transmission reservoirs to other animals and/or humans. Therefore, during this survey, we attempt to estimate the seroprevalence of SARS-CoV-2 in 153 domestic animals (78 cats and 75 dogs) living in households where at least one individual tested positive for SARS-CoV-2. The evaluation of the humoral immune response to RBD of several SARS-CoV-2 variants was performed by ELISA and thereafter, all the positive serums were tested for neutralizing antibodies by a blocking ELISA. Our analysis indicates that 26/78 (33.33%) of cats and 20/75 (26.7%) of dogs recognize RBD domain of, at least, one of the SARS-CoV-2 variants tested in this survey and 18/26 (69.2%) of these cats have antibodies with the ability to block RBD-ACE-2 binding. None of the dogs showed to have that capacity. Beyond characterize the immune response to SARS-CoV-2 in these animals, we also wanted to identify risk factors associated with transmission, whether owner-to-animal or animal-to-animal transmission. It was notable the presence of an association between the seropositivity in ELISA in cats with the number of people infected in the household (p = 0,017, OR= 3,89) and the development of fever by the individuals (p=0,005, OR= 5,49). In dogs, the fact that they share the same bed as their infected owners showed to be associated with their seropositivity in ELISA (p=0,022, OR= 1,02). The results of this study suggest that the antibodies with the best characteristics may become useful in mapping the binding epitopes of the RBD: ACE-2 interface and, therefore, these domestic species become potential candidates to be used as study models for the development of vaccines and of new therapeutic molecules for SARS-CoV-2.

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