Published September 10, 2018 | Version v1
Publication Open

The significance of human respiratory syncytial virus (HRSV) in children from Ghana with acute lower respiratory tract infection: A molecular epidemiological analysis, 2006 and 2013-2014

  • 1. Robert Koch Institute
  • 2. Noguchi Memorial Institute for Medical Research
  • 3. University of Ghana
  • 4. University of Health and Allied Sciences

Description

Acute lower respiratory tract infection (ALRI) is a leading cause of childhood morbidity and mortality in developing countries. Globally, human respiratory syncytial virus (HRSV) is the most common pathogen of ALRI in infants and children. However, age-stratified HRSV disease burden data are largely absent from Africa, which is a key gap in informing an evidence-based recommendation for the introduction of an HRSV vaccine by the WHO.This study investigated the presence of HRSV in respiratory specimens from 552 children <5 years old with ALRI from Accra, Ghana in 2006 and 2013-2014 by real-time PCR. Of HRSV-positive samples the second hypervariable region of the viral G protein gene was sequenced and analyzed for phylogeny, characteristic amino acid substitutions, and potential glycosylation patterns. Further, HRSV infections have been characterized by age, symptoms and timely occurrence.HRSV was observed in 23% (127/552) of the children with ALRI, with the highest incidence in infants younger than one year (33%, 97/295, p = 0.013). Within the observed seasonal circulation time of HRSV from June (mid-wet season) to December (beginning of the dry season) the incidence of ALRI due to HRSV was as high as 46% (125/273). HRSV disease was significantly associated with (broncho-) pneumonia, bronchiolitis, LRTI, and difficulty in breathing. Phylogenetic characterization of HRSV strains from Ghana identified the circulation of the currently worldwide prevailing genotypes ON1 and BA9, and shows evidence of an independent molecular evolution of ON1 and BA9 strains in Ghana resulting in potentially new subgenotypes within ON1 and BA9, provisionally named ON1.5, ON1.6, and BA9-IV.This study addresses important knowledge gaps in the forefront of introducing the HRSV vaccine by providing information on the molecular evolution and incidence of HRSV in Accra (Ghana, Africa).

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعد عدوى الجهاز التنفسي السفلي الحادة (ALRI) سببًا رئيسيًا لاعتلال الأطفال ووفياتهم في البلدان النامية. على الصعيد العالمي، يعد الفيروس المخلوي التنفسي البشري (HRSV) أكثر مسببات الأمراض شيوعًا لـ ALRI عند الرضع والأطفال. ومع ذلك، فإن بيانات عبء مرض فيروس الورم الحليمي البشري المصنفة حسب العمر غائبة إلى حد كبير عن أفريقيا، وهي فجوة رئيسية في تقديم توصية قائمة على الأدلة لإدخال لقاح فيروس الورم الحليمي البشري من قبل منظمة الصحة العالمية. حققت هذه الدراسة في وجود فيروس الورم الحليمي البشري في عينات الجهاز التنفسي من 552 طفلاً تقل أعمارهم عن 5 سنوات مع ALRI من أكرا، غانا في عامي 2006 و 2013-2014 من خلال تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي. من بين العينات الإيجابية لـ HRSV، تم تسلسل المنطقة الثانية شديدة التغير من جين بروتين G الفيروسي وتحليلها بحثًا عن التطور، وبدائل الأحماض الأمينية المميزة، وأنماط الارتباط الجليكوزيلاتي المحتملة. علاوة على ذلك، اتسمت عدوى HRSV بالعمر والأعراض وحدوثها في الوقت المناسب. لوحظ وجود HRSV في 23 ٪ (127/552) من الأطفال المصابين بـ ALRI، مع أعلى نسبة إصابة عند الرضع الذين تقل أعمارهم عن عام واحد (33 ٪، 97/295، p = 0.013). خلال وقت الدوران الموسمي الملحوظ لـ HRSV من يونيو (موسم منتصف الرطب) إلى ديسمبر (بداية موسم الجفاف)، كان معدل الإصابة بـ ALRI بسبب HRSV مرتفعًا بنسبة 46 ٪ (125/273). ارتبط مرض HRSV بشكل كبير بالالتهاب الرئوي (القصبي)، والتهاب القصيبات، و LRTI، وصعوبة في التنفس. حدد التوصيف الوراثي لسلالات HRSV من غانا تداول الأنماط الجينية السائدة حاليًا في جميع أنحاء العالم on1 و BA9، ويظهر دليلًا على التطور الجزيئي المستقل لسلالات on1 و BA9 في غانا مما أدى إلى أنماط فرعية جديدة محتملة داخل ON1 و BA9، المسماة مؤقتًا ON1.5 و ON1.6 و BA9 - IV. تتناول هذه الدراسة الفجوات المعرفية المهمة في طليعة إدخال لقاح HRSV من خلال توفير معلومات عن التطور الجزيئي وحدوث HRSV في أكرا (غانا، إفريقيا).

Translated Description (French)

L'infection aiguë des voies respiratoires inférieures (ALRI) est l'une des principales causes de morbidité et de mortalité infantiles dans les pays en développement. À l'échelle mondiale, le virus respiratoire syncytial humain (VRSH) est l'agent pathogène le plus courant de l'ALRI chez les nourrissons et les enfants. Cependant, les données sur la charge de morbidité du VRSH stratifiées selon l'âge sont largement absentes en Afrique, ce qui constitue une lacune clé dans l'élaboration d'une recommandation fondée sur des données probantes pour l'introduction d'un vaccin contre le VRSH par l'OMS. Cette étude a étudié la présence du VRSH dans les échantillons respiratoires de 552 enfants <5 ans atteints d'ALRI d'Accra, au Ghana, en 2006 et 2013-2014 par PCR en temps réel. Parmi les échantillons positifs pour le VRSH, la deuxième région hypervariable du gène de la protéine G virale a été séquencée et analysée pour la phylogénie, les substitutions d'acides aminés caractéristiques et les modèles de glycosylation potentiels. En outre, les infections à VRSH ont été caractérisées par l'âge, les symptômes et la survenue en temps opportun. Le VRSH a été observé chez 23 % (127/552) des enfants atteints d'ALRI, l'incidence la plus élevée étant observée chez les nourrissons de moins d'un an (33 %, 97/295, p = 0,013). Au cours de la période de circulation saisonnière observée du VRSH de juin (mi-saison humide) à décembre (début de la saison sèche), l'incidence d'ALRI due au VRSH était aussi élevée que 46 % (125/273). La maladie à VRSH était significativement associée à une (broncho-) pneumonie, à une bronchiolite, à une IVRI et à des difficultés respiratoires. La caractérisation phylogénétique des souches de VRSH du Ghana a identifié la circulation des génotypes ON1 et BA9 actuellement en vigueur dans le monde entier, et montre des preuves d'une évolution moléculaire indépendante des souches ON1 et BA9 au Ghana, entraînant potentiellement de nouveaux sous-génotypes dans ON1 et BA9, provisoirement nommés ON1.5, ON1.6 et BA9-IV. Cette étude répond à d'importantes lacunes dans les connaissances sur l'introduction du vaccin contre le VRSH en fournissant des informations sur l'évolution moléculaire et l'incidence du VRSH à Accra (Ghana, Afrique).

Translated Description (Spanish)

La infección aguda del tracto respiratorio inferior (ALRI) es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad infantil en los países en desarrollo. A nivel mundial, el virus respiratorio sincitial humano (HRSV) es el patógeno más común de ALRI en bebés y niños. Sin embargo, los datos de carga de enfermedad por HRSV estratificados por edad están en gran parte ausentes de África, lo cual es una brecha clave para informar una recomendación basada en evidencia para la introducción de una vacuna contra HRSV por parte de la OMS. Este estudio investigó la presencia de HRSV en muestras respiratorias de 552 niños <5 años con ALRI de Accra, Ghana en 2006 y 2013-2014 por PCR en tiempo real. De las muestras positivas para HRSV, la segunda región hipervariable del gen de la proteína G viral se secuenció y analizó para determinar la filogenia, las sustituciones de aminoácidos características y los posibles patrones de glicosilación. Además, las infecciones por HRSV se han caracterizado por la edad, los síntomas y la aparición oportuna. El HRSV se observó en el 23% (127/552) de los niños con ALRI, con la mayor incidencia en bebés menores de un año (33%, 97/295, p = 0,013). Dentro del tiempo de circulación estacional observado de HRSV desde junio (estación húmeda media) hasta diciembre (comienzo de la estación seca), la incidencia de ALRI debido a HRSV fue tan alta como 46% (125/273). La enfermedad por HRSV se asoció significativamente con (bronco) neumonía, bronquiolitis, LRTI y dificultad para respirar. La caracterización filogenética de las cepas de HRSV de Ghana identificó la circulación de los genotipos ON1 y BA9 actualmente predominantes en todo el mundo, y muestra evidencia de una evolución molecular independiente de las cepas ON1 y BA9 en Ghana que da como resultado subgenotipos potencialmente nuevos dentro de ON1 y BA9, provisionalmente denominados ON1.5, ON1.6 y BA9-IV. Este estudio aborda importantes lagunas de conocimiento en la vanguardia de la introducción de la vacuna contra el HRSV al proporcionar información sobre la evolución molecular y la incidencia del HRSV en Accra (Ghana, África).

Files

journal.pone.0203788&type=printable.pdf

Files (13.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:59f0a7885a2fbccec9fb1ac4b3ab9a82
13.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أهمية الفيروس المخلوي التنفسي البشري (HRSV) لدى الأطفال من غانا المصابين بعدوى حادة في الجهاز التنفسي السفلي: تحليل وبائي جزيئي، 2006 و 2013-2014
Translated title (French)
The significance of human respiratory syncytial virus (HRSV) in children from Ghana with acute lower respiratory tract infection : A molecular epidemiological analysis, 2006 and 2013-2014
Translated title (Spanish)
La importancia del virus sincitial respiratorio humano (HRSV) en niños de Ghana con infección aguda del tracto respiratorio inferior: un análisis epidemiológico molecular, 2006 y 2013-2014

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2892294982
DOI
10.1371/journal.pone.0203788

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ghana

References

  • https://openalex.org/W1566609463
  • https://openalex.org/W1594977090
  • https://openalex.org/W1907806866
  • https://openalex.org/W1970838119
  • https://openalex.org/W1975844832
  • https://openalex.org/W1981046587
  • https://openalex.org/W1987121081
  • https://openalex.org/W1988329787
  • https://openalex.org/W1995965123
  • https://openalex.org/W2004993117
  • https://openalex.org/W2005103753
  • https://openalex.org/W2010560125
  • https://openalex.org/W2014179349
  • https://openalex.org/W2021796808
  • https://openalex.org/W2044100991
  • https://openalex.org/W2044163202
  • https://openalex.org/W2049373555
  • https://openalex.org/W2055450907
  • https://openalex.org/W2055674384
  • https://openalex.org/W205833426
  • https://openalex.org/W2058478089
  • https://openalex.org/W2070831726
  • https://openalex.org/W2072918899
  • https://openalex.org/W2074029700
  • https://openalex.org/W2080826572
  • https://openalex.org/W2094147095
  • https://openalex.org/W2100511875
  • https://openalex.org/W2102522764
  • https://openalex.org/W2106729524
  • https://openalex.org/W2110118380
  • https://openalex.org/W2110977189
  • https://openalex.org/W2111449640
  • https://openalex.org/W2113629675
  • https://openalex.org/W2115035645
  • https://openalex.org/W2115808464
  • https://openalex.org/W2119627949
  • https://openalex.org/W2120949068
  • https://openalex.org/W2121831414
  • https://openalex.org/W2123265664
  • https://openalex.org/W2129808545
  • https://openalex.org/W2130017025
  • https://openalex.org/W2131290103
  • https://openalex.org/W2133519886
  • https://openalex.org/W2135557476
  • https://openalex.org/W2141154963
  • https://openalex.org/W2150396170
  • https://openalex.org/W2161181933
  • https://openalex.org/W2161433430
  • https://openalex.org/W2162987537
  • https://openalex.org/W2163986700
  • https://openalex.org/W2165972882
  • https://openalex.org/W2166096923
  • https://openalex.org/W2166491593
  • https://openalex.org/W2169767874
  • https://openalex.org/W2181004015
  • https://openalex.org/W2319501711
  • https://openalex.org/W2412064398
  • https://openalex.org/W2426898023
  • https://openalex.org/W2469154153
  • https://openalex.org/W2558121170
  • https://openalex.org/W2567994486
  • https://openalex.org/W2727509207