Metapneumovirus humano: emergencia, impacto y evolución de nuevas variantes

Abstract

El metapneumovirus humà (HMPV) és un important agent etiològic de la infecció respiratòria aguda en població pediàtrica, tot i que recentment s’ha descrit la seva alta incidència també en la població adulta. S’ha observat un 100% de seroprevalença del HMPV a partir dels 5 anys d’edat, tot i que les reinfeccions són comuns, probablement degut a una immunitat adquiria efímera. El HMPV es caracteritza per la seva alta diversitat genètica, major inclús que en el virus respiratori sincitial humà (HRSV), pertanyent a la mateixa família. A més, aquest virus presenta una gran quantitat d’estratègies d’evasió del sistema immune, abastant diferents vies de senyalització per a interrompre la resposta immunitària a diferents nivells. En aquesta Tesi Doctoral es realitza una descripció de la prevalença, estacionalitat i diversitat genètica del HMPV en mostres de pacients pediàtrics i adults a l’hospital universitari Vall d’Hebron al llarg de vuit temporades, des de octubre de 2014 fins a desembre de 2021. En aquest treball es realitza una descripció de l’emergència de noves variants virals, la prevalença de les quals augmenta fins a reemplaçar els grups genètics circulants a l’inici de l’estudi, i es descriuen els canvis estructurals aportats per les mutacions de les noves variants. També es realitza una descripció de l’impacte clínic que té el HMPV al pacient, concretant en les diferències que presenten els pacients afectats per aquestes variants virals. Finalment, es realitza un estudi evolutiu del genoma complet d’aquest virus, podent traçar l’emergència d’aquestes variants virals i estudiant les diferents pressions selectives a les quals està sotmès el virus. Aquesta Tesi Doctoral remarca la importància de dur a terme un monitoratge de la infecció per HMPV, on la unió de les dades microbiològiques, epidemiològics i clínics permeten realitzar una vigilància virològica de l’emergència, impacte i evolució de noves variants del HMPV.

El metapneumovirus humano (HMPV) es un importante agente etiológico de la infección respiratoria aguda en población pediátrica, aunque recientemente se ha descrito su alta incidencia también en la población adulta. Se ha observado un 100% de seroprevalencia del HMPV a partir de los 5 años, aunque las reinfecciones son comunes, probablemente debido a una inmunidad adquirida efímera. El HMPV se caracteriza por su alta diversidad genética, mayor incluso que en el virus respiratorio sincitial humano (HRSV), perteneciente a la misma familia. Además, este virus presenta una gran cantidad de estrategias de evasión del sistema inmune, abarcando diferentes vías de señalización para interrumpir la respuesta inmunitaria a diferentes niveles. En esta Tesis Doctoral se realiza una descripción de la prevalencia, estacionalidad y diversidad genética del HMPV detectado en muestras de pacientes pediátricos y adultos en el hospital universitario Vall d’Hebron a lo largo de ocho temporadas, desde octubre de 2014 hasta diciembre de 2021. En este trabajo se realiza una descripción de la emergencia de nuevas variantes virales, cuya prevalencia aumenta hasta reemplazar los grupos genéticos circulantes al inicio del estudio, y se describen los cambios estructurales aportados por las mutaciones de las nuevas variantes. También se realiza una descripción del impacto clínico que tiene el HMPV en el paciente, concretando en las diferencias que presentan los pacientes afectados por estas variantes virales. Finalmente, se realiza un estudio evolutivo del genoma completo de este virus, pudiendo trazar la emergencia de estas variantes virales y estudiando las diferentes presiones selectivas a las que está sometido el virus. Esta Tesis Doctoral remarca la importancia de llevar a cabo una monitorización de la infección por HMPV, donde la unión de los datos microbiológicos, epidemiológicos y clínicos permiten realizar una vigilancia virológica de la emergencia, impacto y evolución de nuevas variantes del HMPV.

Human metapneumovirus (HMPV) is an important aetiologic agent of acute respiratory infection in the paediatric population, although a high incidence in the adult population has recently been described as well. A 100% seroprevalence of HMPV has been observed in patients over 5 years of age, although reinfections are common, probably due to short-lived acquired immunity. HMPV is characterised by its high genetic diversity, even greater than that of human respiratory syncytial virus (HRSV), which belongs to the same family. In addition, this virus presents a large number of immune evasion strategies, encompassing different signaling pathways to disrupt the immune response at different levels. In this Doctoral Thesis, a description of the prevalence, seasonality and genetic diversity of HMPV detected in samples from pediatric and adult patients at Vall d’Hebron University Hospital over eight seasons, from October 2014 to December 2021, is performed. This work describes the emergence of new viral variants, whose prevalence increases until the replacement of the genetic groups circulating at the beginning of the study, and describes the structural changes brought by the mutations of the new variants. A description of the clinical impact of HMPV on the patient is also made, specifying the differences presented by patients affected by these viral variants. Finally, an evolutionary study of the complete genome of this virus is performed, tracing the emergence of these viral variants and studying the different selective pressures to which the virus is subjected. This Doctoral Thesis highlights the importance of monitoring HMPV infection, where the combination of microbiological, epidemiological and clinical data allows virological surveillance of the emergence, impact and evolution of new HMPV variants.