Padronização e validação de marcadores moleculares para o diagnóstico da Leishmaniose Tegumentar

O diagnóstico da leishmaniose tegumentar (LT) baseia-se em critérios clínicos e epidemiológicos podendo ser confirmado por exames laboratoriais de rotina como a pesquisa direta do parasito por microscopia e a intradermorreação de Montenegro. Atualmente, os métodos moleculares, principalmente a reação da cadeia da polimerase (PCR), têm sido considerados para aplicação em amostras clínicas, devido a sua alta sensibilidade e especificidade. Este trabalho teve como objetivo a padronização e validação das técnicas de PCR-RFLP com diferentes iniciadores (kDNA, its1, hsp70 e prp1), visando o diagnóstico e a identificação das espécies de Leishmania presentes em amostras de DNA provenientes de lesões de pele ou mucosa de 140 pacientes com suspeita de leishmaniose tegumentar. Para tal, realizamos ensaios de: 1) sensibilidade das PCRs com os diferentes iniciadores, 2) especificidade dos ensaios utilizando DNAs de diferentes espécies de referência de Leishmania, de tripanossomatídeos inferiores e de fungos, 3) validação das técnicas de PCR-RFLP com os iniciadores estudados em amostras de DNA de lesões de pele ou mucosas de pacientes com LT. Os resultados dos ensaios de limiar de detecção das PCR (sensibilidade) mostraram que os quatro iniciadores do estudo foram capazes de detectar o DNA do parasito, porém em quantidades distintas: até 500 fg com os iniciadores para kDNA e its1, até 400 fg com hsp70 e até 5 ng com prp1. Quanto à especificidade dos iniciadores, não houve amplificação dos DNAs fúngicos. Por outro lado, nos ensaios com os iniciadores para kDNA e hsp70, verificamos amplificação do fragmento esperado em amostras de DNA de tripanossomatídeos. Nos ensaios com its1 e prp1, o padrão de amplificação com os DNAs de tripanossomatídeos foi diferente do apresentado pelas espécies de Leishmania. Verificou-se nos ensaios de validação que o PCR-kDNA detectou o parasito em todas as 140 amostras de DNA de pacientes e, assim, foi utilizado como critério de inclusão das amostras. A PCR-its1 apresentou menor sensibilidade, mesmo após a reamplificação com o mesmo iniciador (85,7% ou 120/140 amostras). Para os ensaios da PCR-hsp70, as amostras de DNA foram amplificadas com Repli G, para obter uma sensibilidade de 68,4% (89/140 amostras). A PCR-prp1 não detectou o parasito em amostras de DNA dos pacientes. Quanto aos ensaios para a identificação da espécie presente na lesão, a PCR-kDNA-RFLP-HaeIII e a PCR-its1- RFLP-HaeIII permitem a distinção de L. (L.) amazonensis das outras espécies pertencentes ao subgênero Viannia. A PCR-hsp70-RFLP-HaeIII-BstUI, apesar de potencialmente ser capaz de identificar as seis espécies de Leishmania analisadas, quando utilizada na avaliação das amostras humanas permitiu apenas a identificação de L. (V.) braziliensis. No entanto, é uma técnica com várias etapas e de difícil execução, o que pode inviabilizar o seu uso rotineiro em centros de referência em diagnósticos. Assim, recomendamos o uso dessa metodologia apenas em locais onde várias espécies de Leishmania sejam endêmicas. Finalmente, os resultados indicam que o kDNA-PCR devido à alta sensibilidade apresentada e facilidade de execução pode ser empregada como exame de rotina nos centros de referência, permitindo a confirmação ou exclusão da LT.

The diagnosis of cutaneous leishmaniasis is based on clinical and epidemiological criteria and can be confirmed by routine laboratory tests such as direct detection of parasites by microscopy and by Montenegro skin test. Currently, the molecular methods, especially the polymerase chain reaction (PCR) have been considered for use in clinical samples due to its high sensitivity and specificity. This study aimed to standardize and validate the PCR-RFLP techniques with different primers (kDNA, its1, hsp70 and prp1) for the diagnosis and identification of Leishmania species present in DNA samples from skin or mucosal lesions of 140 patients with suspected cutaneous leishmaniasis. The following assays were performed to evaluate the 1) sensitivity of the PCRs with different pairs of primers, 2) specificity of the markers using DNAs of various species of Leishmania, lower trypanosomatids and fungi, 3) validate the PCR-RFLP techniques with DNA samples from skin or mucosal lesions of patients with LT. The results of the PCR detection threshold tests (sensitivity) showed that the four study pairs of primers were able to detect the DNA of the parasite, but in different quantities: up to 500 fg with kDNA and its1, 400 fg with hsp70 and up to 5 ng with prp1. Regarding the specificity of the primers, no amplification was observed with fungal DNA. On the other hand, the expected fragments for kDNA and hsp70 PCR were amplified with DNA of trypanosomatids. In its1 and prp1- PCR the pattern of amplification with the DNA of trypanosomatids was different of the one observed for species of Leishmania. In validation assays of PCR-kDNA protocol the parasite was detected in all 140 DNA samples from patients and it was used as inclusion criteria of the samples. The its1-PCR showed lower sensitivity even after reamplification (85.7% or 120/140 samples). The hsp70-PCR validation test was done with DNA samples amplified with Repli G, we obtained a sensitivity of 68.4% (89/140 samples). The PCR-prp1 did not detect the parasite in DNA samples from patients. Concern the tests for the identification of species present in the lesion, PCR-RFLP kDNA-HaeIII and PCR-RFLP ITS1-HaeIII enable distinction L. (L.) amazonensis from the other species belonging to the subgenus Viannia. The PCR-RFLP hsp70-BstUI, HaeIII, although potentially able to identify the six species of Leishmania studied, when it was used in the evaluation of only human samples, it identified only L. (V.) braziliensis. However, PCR-RFLP hsp70-BstUI, HaeIII is a technique with several stages and difficult to implement, which can derail your routine use in referral centers for diagnosis. Thus, we recommend using this method only in places where various Leishmania species are endemic. Finally, our results indicate that kDNA-PCR due to the high sensitivity and ease of execution could be used as a routine examination in reference centers, allowing the confirmation or exclusion of LT.