Use of the polymerase chain reaction to detect Mycobacterium leprae in urine

Leprosy is an infectious disease caused by Mycobacterium leprae. The polymerase chain reaction (PCR) has been applied to detect M. leprae in different clinical samples and urine seems to be attractive for this purpose. PCR was used to improve the sensitivity for diagnosing leprosy by amplifying a 151-bp PCR fragment of the M. leprae pra gene (PCR-Pra) in urine samples. Seventy-three leprosy patients (39 males and 34 females, 14 to 78 years old) were selected for leprosy diagnosis at a reference laboratory in Maringá, PR, Brazil. Of these, 36 were under anti-leprosy multidrug therapy with dapsone and rifampicin for tuberculoid (TT) and dapsone, rifampicin and clofazimine for borderline (BB) and lepromatous (LL) forms. The control group contained 50 healthy individuals without any clinical history of leprosy. DNA isolated from leprosy patients’ urine samples was successfully amplified by PCR-Pra in 46.6% (34/73) of the cases. The positivity of PCR-Pra for patients with the TT form was 75% for both patients under treatment and non-treated patients (P = 0.1306). In patients with the LL form, PCR-Pra positivity was 52 and 30% for patients under treatment and non-treated patients, respectively (P = 0.2386). PCR-Pra showed a statistically significant difference in detecting M. leprae between the TT and LL forms of leprosy in patients under treatment (P = 0.0033). Although the current study showed that the proposed PCR-Pra has some limitations in the detection of M. leprae, this method has the potential to be a useful tool for leprosy diagnosis mainly in TT leprosy where the AFB slit-skin smear is always negative.

Interleukin-10-dependent down-regulation of interferon-gamma response to Leishmania by Mycobacterium leprae antigens during the clinical course of a coinfection

We have described a case of a patient with an intriguing association of mucocutaneous leishmaniasis with lepromatous leprosy, two opposite polar forms of these spectral diseases. In the present follow-up study, we investigated the effect of the addition of Mycobacterium leprae antigens on interferon-gamma (IFN-γ) production in Leishmania antigen-stimulated cultures of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from this patient. For this purpose, PBMC cultures were stimulated with crude L. braziliensis and/or M. leprae whole-cell antigen extracts or with concanavalin A. In some experiments, neutralizing anti-human interleukin (IL)-10 antibodies were added to the cultures. IFN-γ and IL-10 levels in culture supernatants were measured by ELISA. During active leprosy, M. leprae antigens induced 72.3% suppression of the IFN-γ response to L. braziliensis antigen, and this suppression was abolished by IL-10 neutralization. Interestingly, the suppressive effect of M. leprae antigen was lost after the cure of leprosy and the disappearance of this effect was accompanied by exacerbation of mucosal leishmaniasis. Considered together, these results provide evidence that the concomitant lepromatous leprosy induced an IL-10-mediated regulatory response that controlled the immunopathology of mucosal leishmaniasis, demonstrating that, in the context of this coinfection, the specific immune response to one pathogen can influence the immune response to the other pathogen and the clinical course of the disease caused by it. Our findings may contribute to a better understanding of the Leishmania/M. leprae coinfection and of the immunopathogenesis of mucosal leishmaniasis.

Fluorescent quantitative PCR of Mycobacterium tuberculosis for differentiating intestinal tuberculosis from Crohn's disease

Intestinal tuberculosis (ITB) and Crohn's disease (CD) are granulomatous disorders with similar clinical manifestations and pathological features that are often difficult to differentiate. This study evaluated the value of fluorescent quantitative polymerase chain reaction (FQ-PCR) for Mycobacterium tuberculosis (MTB) in fecal samples and biopsy specimens to differentiate ITB from CD. From June 2010 to March 2013, 86 consecutive patients (38 females and 48 males, median age 31.3 years) with provisional diagnoses of ITB and CD were recruited for the study. The patients' clinical, endoscopic, and histological features were monitored until the final definite diagnoses were made. DNA was extracted from 250 mg fecal samples and biopsy tissues from each patient. The extracted DNA was amplified using FQ-PCR for the specific MTB sequence. A total of 29 ITB cases and 36 CD cases were included in the analysis. Perianal disease and longitudinal ulcers were significantly more common in the CD patients (P<0.05), whereas night sweats, ascites, and circumferential ulcers were significantly more common in the ITB patients (P<0.05). Fecal FQ-PCR for MTB was positive in 24 (82.8%) ITB patients and 3 (8.3%) CD patients. Tissue PCR was positive for MTB in 16 (55.2%) ITB patients and 2 (5.6%) CD patients. Compared with tissue FQ-PCR, fecal FQ-PCR was more sensitive (X2=5.16, P=0.02). We conclude that FQ-PCR for MTB on fecal and tissue samples is a valuable assay for differentiating ITB from CD, and fecal FQ-PCR has greater sensitivity for ITB than tissue FQ-PCR.

Estudo retrospectivo de dez anos em endoscopia das cavidades nasais de pacientes com hanseníase

A hanseníase é uma doença infecciosa de evolução crônica, causada pelo Mycobacterium leprae. Acomete com freqüência a mucosa das cavidades nasais, independentemente da forma clínica, antes mesmo do aparecimento de lesões na pele ou em outras partes do corpo, na presença ou não de queixas clínicas. OBJETIVO: Mostrar a eficácia da endoscopia nasal na identificação de lesões mucosas endonasais e a importância do especialista Otorrinolaringologista no diagnóstico e no acompanhamento dos pacientes com hanseníase. FORMA DE ESTUDO: Clínico retrospectivo. MATERIAL E MÉTODO: Realizou-se estudo retrospectivo de 173 prontuários de pacientes, sem tratamento prévio, durante o período de 1990 a 2000, no Serviço de Otorrinolaringologia do Instituto de Pesquisa Clínica do Hospital Evandro Chagas Fiocruz. RESULTADOS: Todos os pacientes apresentaram lesões nasais, sendo 121 com e 52 sem queixas clínicas. DISCUSSÃO: O exame endoscópico das cavidades nasais não só permitiu identificar precocemente alterações da mucosa em pacientes com hanseníase como também permitiu identificar a evolução das lesões. Este tipo de exame também auxilia na instituição do tratamento local. CONCLUSÃO: Justificam-se a avaliação e o acompanhamento de todos os pacientes com hanseníase pelo Otorrinolaringologista junto à equipe multidisciplinar, oferecendo ao paciente a precocidade no diagnóstico e o tratamento específico.

HIV/tuberculosis co-infection: a request for a better surveillance

The increasing endemicity of tuberculosis resulting from causes such as immigration, poverty, a declining public health infrastructure and co-infection by HIV/Mycobacterium tuberculosis, is leading to a change in tuberculosis control programmes. One of the main reasons for the resurgence of tuberculosis is HIV infection - the risk of tuberculosis is greater in HIV patients than in the majority of the population as can be seen from numerous research projects. The need for systematic testing for HIV infection in all tuberculosis patients by undertaking confidential HIV tests on admission to a tuberculosis programme is brought out. This measure would increase the number of cases diagnosed and provide data for better surveillance of the co-infection.

Tuberculose associada à AIDS: situação de região do Nordeste brasileiro

OBJETIVO: Investigar os principais aspectos da co-infecção pelo HIV e o Mycobacterium tuberculosis nos pacientes adultos assistidos pelo hospital de referência para doenças infecciosas do Estado do Ceará, Brasil, responsável pela notificação de 89,3% dos casos registrados no Estado, entre 1986-92. METODOLOGIA: Foram coletados dados de prontuários de pacientes maiores de 15 anos, com diagnóstico de AIDS, atendidos em hospital de referência estadual, região Nordeste do Brasil. A análise dos dados seguem o critério do Ministério da Saúde, para definição dessa doença. RESULTADOS: A tuberculose apresentou-se em 30,6% dos pacientes estudados (151/493) e foi diagnosticada até o primeiro ano após o diagnóstico da AIDS em 76,8% dos casos. Observou-se um tendência crescente na proporção de casos de tuberculose entre pacientes com AIDS conforme decresce o nível de escolaridade (<0,001). A forma extrapulmonar apresentou-se em 23,9% dos casos e a forma miliar em 25% destes casos, diferindo significativamente (p<0,001 para as duas proporções) dos casos com tuberculose sem infecção pelo HIV registrados no Estado, em 1992. CONCLUSÃO: O precoce desenvolvimento da tuberculose, a elevada presença de formas extrapulmonares e a alta letalidade indicam que as medidas de prevenção e controle da AIDS e da tuberculose não devem ser vistas separadamente.

Linfadenites tuberculóides em suínos abatidos no Estado de São Paulo, Brasil: aspectos macroscópicos histopatológicos e pesquisa de micobactérias

INTRODUÇÃO: Como a ocorrência de linfadenites tuberculóides nos suínos oferece riscos à saúde pública, sobretudo em indivíduos imunocomprometidos, foi estudada a distribuição das lesões tuberculóides e a presença de micobactérias em linfonodos, tecido hepático e muscular de suínos de abate, no Estado de São Paulo, SP (Brasil), no período de 1993-1994. MATERIAL E MÉTODO: Foram estudadas 60 carcaças de suínos abatidos, sendo que, trinta apresentavam lesões tuberculóides macroscópicas (grupo A) e trinta estavam livres de tais lesões (grupo B ou controle). Foram analisadas seis localizações: linfonodos (retrofaríngeos, jejunais e mediastínicos), tecido hepático e tecido muscular (masséter e diafragma). Os exames executados foram: histopatologia e o cultivo para micobactérias. RESULTADOS: No grupo A, 14 em 30 carcaças apresentaram granuloma na histopatologia e, em 14, houve o isolamento de representantes do Complexo MAC (Mycobacterium avium-intracellulare). No grupo B não foram observadas lesões na histopatologia, e de quatro carcaças houve o isolamento de micobactérias de rápido crescimento. As lesões macroscópicas foram encontradas predominantemente nos linfonodos mesentéricos. O Complexo MAC foi isolado apenas em linfonodos do grupo com lesão, não sendo isolado em tecido hepático e muscular. CONCLUSÃO: Não foi possível o estabelecimento de relação entre o tipo de micobactéria isolada e as características macroscópicas das lesões.

Problemas na padronização da reação em cadeia da polimerase para diagnóstico da tuberculose pulmonar

OBJETIVO: Padronizar reação em cadeia da polimerase para diagnóstico de tuberculose pulmonar, comparando os resultados obtidos com as técnicas microbiológicas clássicas, e analisar seu uso numa região de alta prevalência da tuberculose. MÉTODOS: Foram descontaminadas, após a baciloscopia, 42 amostras de escarro de pacientes. Em seguida, procedeu-se ao cultivo em Lowenstein-Jensen e à reação em cadeia da polimerase com "primers" que amplificam um fragmento de 123 pares de base do genoma do Mycobacterium tuberculosis. RESULTADOS: Das 42 amostras de escarro, 10 apresentaram cultura positiva para M. tuberculosis. Dez foram positivas à baciloscopia e 16 mostraram-se positivas na reação em cadeia da polimerase. A sensibilidade e especificidade do teste em relação à cultura foi de 90% e 81%, respectivamente. CONCLUSÕES: A reação em cadeia da polimerase tem sensibilidade comparável à da cultura e pode ser realizada em apenas um dia, resultando em tratamento precoce e melhor controle da doença. A padronização e avaliação de técnicas de biologia molecular no diagnóstico da tuberculose no Brasil é imprescindível na discussão da implantação deste exame na rotina diagnóstica em centros de referência.

Tuberculose resistente: revisão molecular

O progresso na compreensão dos mecanismos de resistência aos fármacos usados no tratamento da tuberculose tem permitido o desenvolvimento de novos métodos para a detecção da tuberculose resistente. A resistente aos fármacos representa uma ameaça para os programas de controle da tuberculose. Para tanto, é necessário conhecer o padrão de sensibilidade das linhagens para fornecer o tratamento adequado. Os estudos moleculares dos mecanismos de ação dos fármacos antituberculose têm elucidado as bases genéticas da resistência aos fármacos em Mycobacterium tuberculosis. Os mecanismos de resistência aos fármacos na tuberculose são causados por mutações cromossomais em diferentes genes da bactéria. Durante a exposição aos fármacos, há uma pressão seletiva favorecendo o desenvolvimento de linhagens resistentes. A tuberculose multirresistente é um problema nacional e internacional que traz sérias dificuldades para o controle global da doença. Realizou-se uma revisão sobre os mecanismos moleculares associados à resistência aos fármacos com ênfase nas novas perspectivas para detectar os isolados resistentes.

Controle de crianças e adolescentes comunicantes de tuberculosos, Rio de Janeiro, RJ

OBJETIVO: Detectar doença ou infecção tuberculosa em comunicantes de pacientes com tuberculose pulmonar. MÉTODOS: Estudo descritivo, transversal, realizado em centro municipal de saúde da cidade do Rio de Janeiro, RJ, com 184 crianças e adolescentes, de 0 a 15 anos de idade, comunicantes de tuberculosos, no período de março de 1995 a março de 1997. Os comunicantes foram submetidos à avaliação clínico-radiológica, teste tuberculínico e baciloscopia de escarro, quando possível. Os doentes foram submetidos à quimioterapia anti-tuberculose e os infectados à quimioprofilaxia. Foi pesquisada a viragem tuberculínica nos comunicantes não reatores ao teste tuberculínico por meio de um segundo teste realizado após oito semanas e, quando presente, a quimioprofilaxia era instituída. RESULTADOS: A casuística foi composta por 98 meninos e 86 meninas, com idades variando entre 0 e 15 anos. Segundo o critério de Gomez, 26,9% das crianças eram desnutridas. Em relação à fonte de infecção, 170 (92,4%) foram intradomiciliares, das quais 66,5% eram os pais. A vacinação BCG foi constatada em 98,4% crianças e 14,7% haviam sido revacinadas. O teste tuberculínico foi reator forte em 110/181 crianças. Consideraram-se infectadas pelo M. tuberculosis 76 (41,3%) crianças e detectaram-se 25 (13,6%) casos de tuberculose pulmonar, dos quais sete (28%) estavam assintomáticos. Houve maior adoecimento quando o comunicante convivia com mais de uma fonte de infecção (p=0,02). CONCLUSÕES: A detecção de doença e de infecção tuberculosa foi elevada na população estudada. O controle de comunicantes deve ser enfatizado, pois permite o diagnóstico de tuberculose em crianças ainda assintomáticas e identifica infectados, os quais podem se beneficiar da quimioprofilaxia.

Tuberculosis and latent tuberculosis in prison inmates

OBJECTIVE: To estimate the prevalences of tuberculosis and latent tuberculosis in inmates. METHODS: Observational study was carried out with inmates of a prison and a jail in the State of São Paulo, Southeastern Brazil, between March and December of 2008. Questionnaires were used to collect sociodemographic and epidemiological data. Tuberculin skin testing was administered (PPD-RT23-2TU/0.1 mL), and the following laboratory tests were also performed: sputum smear examination, sputum culture, identification of strains isolated and drug susceptibility testing. The variables were compared using Pearson's chi-square (Χ2) association test, Fisher's exact test and the proportion test. RESULTS: Of the 2,435 inmates interviewed, 2,237 (91.9%) agreed to submit to tuberculin skin testing and of these, 73.0% had positive reactions. The prevalence of tuberculosis was 830.6 per 100,000 inmates. The coefficients of prevalence were 1,029.5/100,000 for inmates of the prison and 525.7/100,000 for inmates of the jail. The sociodemographic characteristics of the inmates in the two groups studied were similar; most of the inmates were young and single with little schooling. The epidemiological characteristics differed between the prison units, with the number of cases of previous tuberculosis and of previous contact with the disease greater in the prison and coughing, expectoration and smoking more common in the jail. Among the 20 Mycobacterium tuberculosis strains identified, 95.0% were sensitive to anti-tuberculosis drugs, and 5.0% were resistant to streptomycin. CONCLUSIONS: The prevalences of tuberculosis and latent tuberculosis were higher in the incarcerated population than in the general population, and they were also higher in the prison than in the jail.

Radiometric studies on the oxidation of (U-14C) L-amino acids by drug-susceptible and drug-resistant mycobacteria

A radiometric assay system has been used to study oxidation patterns of (U-14C) L-amino acids by drug-susceptible and drug-resistant mycobacteria. Drug-susceptible M. tuberculosis (H37Rv TMC 102 and Erdman) along with the drug-resistant organism M. tuberculosis (H37 Rv TMC 303), M. bovis, M. avium, M. intracellulare, M. kansasii and M. chelonei were used. The organisms were inoculated into a sterile reaction system with liquid 7H9 medium and one of the (U-14C) L-amino acids. Each organism displayed a different pattern of amino acid oxidation, but these patterns were not distinctive enough for identification of the organism. Complex amino acids such as proline, phenylalanine and tyrosine were of no use in identification of mycobacteria, since virtually all organisms failed to oxidize them. There was no combination of substrates able to separate susceptible from resistant organisms.

Mycobacterial subcutaneous arteritis

The authors report three patients with subcutaneous erythematous nodules in different phases of development, inespecific systemic symptoms, positive PPD test, and normal chest X-rays. The histopathological study of the older nodules showed a granulomatous arteritis with a few acid-fast bacilli in the vascular wall. The nodules at an early phase showed an inespecific panniculitis with some acid-fast bacilli in apparently normal cutaneous vessels. These findings suggest that the mycobacterium has a vascular tropism and may cause a primary granulomatous arteritis.

Bacterial agents isolated from cerebrospinal fluid of patients with Acquired Immunodeficiency Syndrome (AIDS) and neurological complications

Cerebrospinal fluid (CSF) samples from 2083 patients with acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) and neurological complications were bacteriologically examined during a period of 7 years (1984-1990). The percentage of patients who had at least one bacterial agent cultured from the CSF was 6.2%. Mycobacterium tuberculosis was the most frequently isolated agent (4.3%), followed by Mycobacterium avium complex or MAC (0.7%), Pseudomonas spp (0.5%), Enterobacter spp (0.4%), and Staphylococcus aureus (0.3%). Among 130 culture positive patients, 89 (68.5%) had M. tuberculosis and 15 (11.6%) had MAC. The frequency of bacterial isolations increased from 1988 (5.2%) to 1990 (7.2%), partly due to the increase in MAC isolations. Bacterial agents were more frequently isolated from patients in the age group 21-30 years and from women (p<0.05).

The hamster cheek pouch: an immunologically privileged site suitable to the study of granulomatous infections

The hamster check pouch is an invagination of oral mucosa, characterized histologically as skin-like. In this paper we describe anatomical, histological and embriological features of the pouch and coment on the pouch as an immunologically privileged site since it lacks lymphatic drainage and has few Langerhans cells. We present the review from literature and our observations after inoculation in the pouch of mycobacteriae (BCG, Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae) and a fungus (Paracoccidioides brasiliensis). Lesions in the pouch were granulomatous but smaller and long lasting; even granulomatous, the reaction was inefficient to control the proliferation of agents compared with inoculation in other sites, except for BCG. Appearance of immunity was also delayed or absent and, when it was detected, a sharp decrease in number of agents in pouch lesions was observed. These observations make the pouch an interesting site for the study of the role of immune system in infeccious diseases and in granuloma formation.