Increased interregional virus exchange and nucleotide diversity outline the expansion of chikungunya virus in Brazil

Joilson Xavier, Luiz Carlos Junior Alcantara (), Vagner Fonseca, Mauricio Lima, Emerson Castro, Hegger Fritsch, Carla Oliveira, Natalia Guimarães, Talita Adelino, Mariane Evaristo, Evandra S. Rodrigues, Elaine Vieira Santos, Debora La-Roque, Laise Moraes, Stephane Tosta, Adelino Neto, Alexander Rosewell, Ana Flavia Mendonça, Anderson Leite, Andreza Vasconcelos, Arabela L. Silva de Mello, Bergson Vasconcelos, Camila A. Montalbano, Camila Zanluca, Carla Freitas, Carlos F. C. Albuquerque, Claudia Nunes Duarte dos Santos, Cleiton S. Santos, Cliomar Alves Santos, Crhistinne C. Maymone Gonçalves, Dalane Teixeira, Daniel F. L. Neto, Diego Cabral, Elaine C. Oliveira, Ethel L. Noia Maciel, Felicidade Mota Pereira, Felipe Iani, Fernanda P. Carvalho, Gabriela Andrade, Gabriela Bezerra, Gislene G. Castro Lichs, Glauco Carvalho Pereira, Haline Barroso, Helena Cristina Ferreira Franz, Hivylla Ferreira, Iago Gomes, Irina N. Riediger, Isabela Rodrigues, Isadora C. Siqueira, Jacilane Silva, Jairo Mendez Rico, Jaqueline Lima, Jayra Abrantes, Jean Phellipe M. Nascimento, Judith N. Wasserheit, Julia Pastor, Jurandy J. F. Magalhães, Kleber Giovanni Luz, Lidio G. Lima Neto, Livia C. V. Frutuoso, Luana Barbosa Silva, Ludmila Sena, Luis Arthur F. Sousa, Luiz Augusto Pereira, Luiz Demarchi, Magaly C. B. Câmara, Marcela G. Astete, Maria Almiron, Maricelia Lima, Marina C. S. Umaki Zardin, Mayra M. Presibella, Melissa B. Falcão, Michael Gale, Naishe Freire, Nelson Marques, Noely F. O. Moura, Pedro E. Almeida Da Silva, Peter Rabinowitz, Rivaldo V. Cunha, Karen S. Trinta, Rodrigo F. Carmo Said, Rodrigo Kato, Rodrigo Stabeli, Ronaldo Jesus, Roselene Hans Santos, Simone Kashima, Svetoslav N. Slavov, Tamires Andrade, Themis Rocha, Thiago Carneiro, Vanessa Nardy, Vinicius Silva, Walterlene G. Carvalho, Wesley C. Van Voorhis, Wildo N. Araujo, Ana M. B. Filippis () and Marta Giovanetti ()
Additional contact information
Joilson Xavier: Fundação Oswaldo Cruz
Luiz Carlos Junior Alcantara: Fundação Oswaldo Cruz
Vagner Fonseca: Organização Mundial da Saúde
Mauricio Lima: Fundação Oswaldo Cruz
Emerson Castro: Fundação Oswaldo Cruz
Hegger Fritsch: Fundação Oswaldo Cruz
Carla Oliveira: Fundação Oswaldo Cruz
Natalia Guimarães: Fundação Ezequiel Dias
Talita Adelino: Fundação Ezequiel Dias
Mariane Evaristo: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Evandra S. Rodrigues: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Elaine Vieira Santos: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Debora La-Roque: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Laise Moraes: Fundação Oswaldo Cruz
Stephane Tosta: Fundação Oswaldo Cruz
Adelino Neto: Laboratório Central de Saúde Pública do Piaui
Alexander Rosewell: Organização Mundial da Saúde
Ana Flavia Mendonça: Laboratório Central de Saúde Pública de Goias
Anderson Leite: Laboratório Central de Saúde Pública de Alagoas
Andreza Vasconcelos: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Arabela L. Silva de Mello: Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia
Bergson Vasconcelos: Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba
Camila A. Montalbano: Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
Camila Zanluca: Fundação Oswaldo Cruz
Carla Freitas: Ministério da Saúde
Carlos F. C. Albuquerque: Organização Mundial da Saúde
Claudia Nunes Duarte dos Santos: Fundação Oswaldo Cruz
Cleiton S. Santos: Fundação Oswaldo Cruz
Cliomar Alves Santos: Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe
Crhistinne C. Maymone Gonçalves: Secretaria de Saúde do Estado do Mato Grosso do Sul
Dalane Teixeira: Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba
Daniel F. L. Neto: Ministério da Saúde
Diego Cabral: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Elaine C. Oliveira: Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso
Ethel L. Noia Maciel: Ministério da Saúde
Felicidade Mota Pereira: Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia
Felipe Iani: Fundação Ezequiel Dias
Fernanda P. Carvalho: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Gabriela Andrade: Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia
Gabriela Bezerra: Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe
Gislene G. Castro Lichs: Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul
Glauco Carvalho Pereira: Fundação Ezequiel Dias
Haline Barroso: Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba
Helena Cristina Ferreira Franz: Ministério da Saúde
Hivylla Ferreira: Laboratório Central de Saúde Pública do Maranhão
Iago Gomes: Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte
Irina N. Riediger: Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná
Isabela Rodrigues: Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe
Isadora C. Siqueira: Fundação Oswaldo Cruz
Jacilane Silva: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Jairo Mendez Rico: Pan American Health Organization
Jaqueline Lima: Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia
Jayra Abrantes: Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte
Jean Phellipe M. Nascimento: Laboratório Central de Saúde Pública de Alagoas
Judith N. Wasserheit: University of Washington
Julia Pastor: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Jurandy J. F. Magalhães: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Kleber Giovanni Luz: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Lidio G. Lima Neto: Laboratório Central de Saúde Pública do Maranhão
Livia C. V. Frutuoso: Ministério da Saúde
Luana Barbosa Silva: Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso
Ludmila Sena: Laboratório Central de Saúde Pública de Sergipe
Luis Arthur F. Sousa: Laboratório Central de Saúde Pública do Maranhão
Luiz Augusto Pereira: Laboratório Central de Saúde Pública de Goias
Luiz Demarchi: Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul
Magaly C. B. Câmara: Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte
Marcela G. Astete: Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia
Maria Almiron: Pan American Health Organization
Maricelia Lima: Universidade Estadual de Feira de Santana
Marina C. S. Umaki Zardin: Laboratório Central de Saúde Pública do Mato Grosso do Sul
Mayra M. Presibella: Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná
Melissa B. Falcão: Secretaria de Saúde de Feira de Santana
Michael Gale: University of Washington
Naishe Freire: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Nelson Marques: Laboratório Central de Saúde Pública do Paraná
Noely F. O. Moura: Ministério da Saúde
Pedro E. Almeida Da Silva: Ministério da Saúde
Peter Rabinowitz: University of Washington
Rivaldo V. Cunha: Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos
Karen S. Trinta: Instituto de Tecnologia em Imunobiológicos
Rodrigo F. Carmo Said: Organização Mundial da Saúde
Rodrigo Kato: Ministério da Saúde
Rodrigo Stabeli: Organização Mundial da Saúde
Ronaldo Jesus: Ministério da Saúde
Roselene Hans Santos: Laboratório Central de Saúde Pública de Pernambuco
Simone Kashima: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Svetoslav N. Slavov: Fundação Hemocentro de Ribeirão Preto
Tamires Andrade: Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba
Themis Rocha: Laboratório Central de Saúde Pública do Rio Grande do Norte
Thiago Carneiro: Laboratório Central de Saúde Pública da Paraíba
Vanessa Nardy: Laboratório Central de Saúde Pública da Bahia
Vinicius Silva: Laboratório Central de Saúde Pública de Goias
Walterlene G. Carvalho: Laboratório Central de Saúde Pública do Piaui
Wesley C. Van Voorhis: University of Washington
Wildo N. Araujo: Pan American Health Organization
Ana M. B. Filippis: Fundação Oswaldo Cruz
Marta Giovanetti: Fundação Oswaldo Cruz

Nature Communications, 2023, vol. 14, issue 1, 1-12

Abstract: Abstract The emergence and reemergence of mosquito-borne diseases in Brazil such as yellow fever, zika, chikungunya, and dengue have had serious impacts on public health. Concerns have been raised due to the rapid dissemination of the chikungunya virus across the country since its first detection in 2014 in Northeast Brazil. In this work, we carried out on-site training activities in genomic surveillance in partnership with the National Network of Public Health Laboratories that have led to the generation of 422 chikungunya virus genomes from 12 Brazilian states over the past two years (2021–2022), a period that has seen more than 312 thousand chikungunya fever cases reported in the country. These genomes increased the amount of available data and allowed a more comprehensive characterization of the dispersal dynamics of the chikungunya virus East-Central-South-African lineage in Brazil. Tree branching patterns revealed the emergence and expansion of two distinct subclades. Phylogeographic analysis indicated that the northeast region has been the leading hub of virus spread towards other regions. Increased frequency of C > T transitions among the new genomes suggested that host restriction factors from the immune system such as ADAR and AID/APOBEC deaminases might be driving the genetic diversity of the chikungunya virus in Brazil.

Date: 2023
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DOI: 10.1038/s41467-023-40099-y

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