Variation in host susceptibility to different pathogens: an experimental and phylogenetic study of Drosophila-viruses

Autor: Beraldo, Camila Souza
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Druh dokumentu: Dissertação de Mestrado
Popis: Host shifts -- where a pathogen jumps from one host species to another -- have been described as one of the main factors leading to emerging infectious diseases (EID). The harm that a pathogen causes to a host (virulence) varies following a host shift. Differences in susceptibilities among host species means that pathogens may be more likely to switch between certain groups of hosts. Factors that determine the variation in host susceptibility are still unknown, but one possible predictor is the host evolutionary history. Here, we examine how phylogenetically related hosts vary in susceptibility when dealing with infections of two viruses differing in pathogenicity. We infected 39 species of Drosophilidae with Drosophila A virus (DAV), a virus initially described as avirulent, and we measured host mortality (virulence) and virus replication (viral load). Then, we compared our results to previously collected data from the virulent Drosophila C virus (DCV) and we analysed the data of both viruses together. We found large variation in DAV virulence and viral load, with benign infections in some cases and high mortality in others. There was phylogenetic correlation in viral load, with species presenting similar viral load clustering together in the phylogeny. However, we did not find correlation for virulence, indicating that DAV virulence was not predictable based on viral load. Also, we did not find correlation between DAV and DCV results, indicating that variation in host susceptibility is not predictable by other pathogens infections. It is possible that hosts and parasites ecology or genetic traits may be also influencing susceptibility variation. These results suggest that although some traits are predicted by phylogeny, to determine the factors driving host susceptibility variation to different pathogens following host shifts is a very complex task
Trocas de hospedeiro -- quando um patógeno passa de uma espécie de hospedeiro para outra -- são descritas como um dos principais fatores causadores de doenças infecciosas emergentes (DIE). O dano que um patógeno causa a seu hospedeiro (virulência) varia quando trocas de hospedeiro ocorrem. Diferenças em susceptibilidade entre espécies de hospedeiros indicam que patógenos são mais propensos a realizar trocas entre determinados grupos de hospedeiros. Os fatores que determinam a variação na susceptibilidade do hospedeiro ainda são desconhecidos, porém um possível preditor é a história evolutiva do hospedeiro. Nesse estudo, nós examinamos como hospedeiros filogeneticamente relacionados variam em susceptibilidade ao lidar com duas infecções de vírus que variam em patogenicidade. Infectamos 39 espécies de Drosophilidae com o vírus A de Drosophila (DAV), inicialmente descrito como não virulento, e medimos mortalidade do hospedeiro (virulência) e replicação viral (carga). Em seguida, nós comparamos nossos resultados com informações do vírus C de Drosophila (DCV), um virulento, e analisamos os dados dos dois vírus conjuntamente. Encontramos uma grande variação nos dados de virulência e carga viral para DAV, com infecções benignas em alguns casos e alta mortalidade em outros. Encontramos correlação para carga viral, com espécies com cargas virais semelhantes aparecendo filogeneticamente próximas. Contudo, não há correlação filogenética para virulência, indicando que a virulência de DAV não pode ser predita com base na carga viral. Além disso, nós não encontramos correlação entre os resultados de DAV e DCV, indicando que a variação na susceptibilidade não pode ser predita por infecções de outros patógenos. É possível que fatores ecológicos e genéticos do hospedeiro e do parasita estejam influenciando a variação em susceptibilidade. Esses resultados sugerem que, apesar de alguns traços possam ser preditos pela filogenia, determinar os fatores causadores da variação na susceptibilidade a diferentes patógenos após trocas de hospedeiros é um trabalho extremamente complexo
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