Indagine epidemiologica e caratterizzazione biomolecolare di Coronavirus in Pipistrellus kuhlii

The recent increase in the emergence of human infectious diseases is fuelling growing interest for the scientific community. The three quarters of these disease are viral zoonoses and in many cases wildlife plays an active role in the pathogen epidemiology. Thus, surveillance plans in wild animals become an essential tool to deal with these health emergencies and preserve public and animal health, with particular focus for species that maintain viruses that are zoonotic or show zoonotic potential, including bats. This work investigates the epidemiological role of the bat Pipistrellus kuhlii (P. kuhlii) in the maintenance, transmission and evolution of coronaviruses (CoVs) in North-Eastern Italy. We choose to target this bat species because it is widespread in Italy and it usually lives in an urban environment, thus increasing chances for human encroachment. This project combined activities of active surveillance on environmental stool samples collected below three roosts of the species and a passive surveillance carried out on lungs and intestines of carcasses sent to the Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie (IZSVe) for the surveillance of Rabies. We confirm that samples belonged to the actual target species using molecular techniques based on the amplification and sequencing of the host gene of the mitochondrial oxidase I (COI) were carried out. CoVs were identified and characterized using a nested Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) followed by Sanger sequencing of the partial RNA-dependent RNA polymerase (RdRp). The active surveillance of the three populations identified in Veneto and Friuli-Venezia-Giulia regions highlighted the circulation of COvs belonging to two putative species within the genus Alphacoronavirus between March and August 2022. Furthermore, it demonstrates the effective viral excretion of CoVs via faeces, with a positive percentage of the samples equal to 17.65%. Moreover, longitudinal monitoring revealed a seasonal trend of viral circulation, with significant peaks of positivity in the months of May and August.

Negli ultimi decenni il manifestarsi di malattie infettive emergenti sta destando una crescente preoccupazione all’interno della comunità scientifica. Di queste patologie, tre quarti sono zoonosi sostenute da agenti eziologici virali e in molti casi la fauna selvatica ricopre un ruolo nell’epidemiologia dell’agente patogeno. Per poter affrontare queste emergenze sanitarie e preservare la salute pubblica ed animale è perciò necessario intervenire con piani di sorveglianza della fauna selvatica, soprattutto quando questa risulta essere un serbatoio dell’agente infettivo, o di patogeni a potenziale zoonosico come nel caso dei chirotteri. In questo lavoro si valuta il ruolo epidemiologico del pipistrello Pipistrellus kuhlii (P. kuhlii) nei confronti dei coronavirus (CoVs), nel territorio italiano. È stata scelta la specie P. kuhlii poiché ampiamente diffusa in Italia e solita vivere in ambiente urbano. Lo studio ha previsto un’attività di sorveglianza attiva, su campioni di feci raccolte da terra al di sotto di tre rifugi utilizzati esclusivamente da questa specie nel Nord-Est Italia e una di sorveglianza passiva, svolta su polmoni e intestini di carcasse inviate presso l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale delle Venezie (IZSVe), per la sorveglianza nei confronti della Rabbia. L’utilizzo di campioni attribuibili alla specie target è stato confermato tramite amplificazione e sequenziamento del gene ospite della subunità 1 del citocromo ossidasi mitocondriale (COI). La presenza di CoVs è stata invece confermata mediante amplificazione nested Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) e sequenziamento con approccio Sanger della porzione di RNA polimerasi RNA-dipendente (RdRp). La sorveglianza attiva delle tre popolazioni individuate in Veneto e Friuli-Venezia-Giulia, ha evidenziato la circolazione tra marzo e agosto 2022 di CoVs appartenenti a due specie putative diverse all’interno del genere Alphacoronavirus filogeneticamente diversi tra marzo e agosto 2022. Inoltre, dimostra l’effettiva escrezione virale di CoVs per via fecale, con percentuale di positività dei campioni pari a 17,65%. In particolare, il monitoraggio delle colonie venete rivela un andamento di tipo stagionale della circolazione virale, con valori di positività più numerosi e statisticamente più significativi nei mesi di maggio e di agosto.