A study of viral pathogens in bat species in the Iberian Peninsula: identification of new coronavirus genetic variants

Abstract

Bats have long been associated with multiple pathogens, including viruses affecting humans such as henipaviruses, filoviruses, bunyaviruses and coronaviruses. The alpha and beta coronaviruses genera can infect most mammalian species. Among them, betacoronavirus SARS-CoV, MERS-CoV and SARS-CoV-2, which have caused the three major pandemics in the last two decades, have been proposed to originate in bats. In this study, 194 oral swabs from 22 bats species sampled in 19 locations of the Iberian Peninsula were analysed and characterized by three different PCR tests (coronavirus generic real-time RT-PCR, multiplex conventional PCR, and SARS-CoV-2 specific real-time RT-PCR) to detect bat coronaviruses. Screening with coronavirus generic PCR showed 102 positives out of 194 oral swabs analysed. Then, metabarcoding with multiplex PCR amplified 15 positive samples. Most of the coronaviruses detected in this study belong to alphacoronavirus (α-CoV) genus, with multiple alphacoronaviruses identified by up to five different genetic variants coexisting in the same bat. One of the positive samples identified in a Miniopterus schreibersii bat positive for the generic coronavirus PCR and the specific SARS-CoV-2 PCR was classified as betacoronavirus (-CoV) through phylogenetic analysis. These results support the rapid evolution of coronaviruses to generate new genomic potentially pathogenic variants likely through co-infection and recombination.

Los murciélagos se han asociado durante mucho tiempo con múltiples patógenos, incluidos los virus que afectan a los humanos, como los henipavirus, los filovirus, los bunyavirus y los coronavirus. Los géneros de coronavirus alfa y beta pueden infectar a la mayoría de las especies de mamíferos. Entre ellos, se ha propuesto que los betacoronavirus SARS-CoV, MERS-CoV y SARS-CoV-2, que han causado las tres principales pandemias en las últimas dos décadas, tienen su origen en los murciélagos. En este estudio, se analizaron y caracterizaron 194 hisopos orales de 22 especies de murciélagos muestreados en 19 lugares de la Península Ibérica mediante tres pruebas de PCR diferentes (RT-PCR en tiempo real genérica de coronavirus, PCR convencional múltiplex y prueba real específica de SARS-CoV-2). -time RT-PCR) para detectar coronavirus de murciélago. El cribado con PCR genérico de coronavirus mostró 102 positivos de 194 hisopos orales analizados. Después, metabarcode con multiplex PCR amplificó 15 muestras positivas. La mayoría de los coronavirus detectados en este estudio pertenecen al género alfacoronavirus (α-CoV), con múltiples alfacoronavirus identificados por hasta cinco variantes genéticas diferentes que coexisten en el mismo murciélago. Una de las muestras positivas identificadas en unMiniopterus schreibersii bat positivo para la PCR de coronavirus genérico y la PCR específica de SARS-CoV-2 se clasificó como betacoronavirus (-CoV) mediante análisis filogenético. Estos resultados respaldan la rápida evolución de los coronavirus para generar nuevas variantes genómicas potencialmente patógenas, probablemente a través de la coinfección y la recombinación.