Applicazione della spettrometria di massa MALDI-TOF in microbiologia clinica

Riassunto La spettrometria di massa (MS) nata negli anni ’70 trova oggi, grazie alla tecnologia Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF), importanti applicazioni in diversi settori: biotecnologico (per la caratterizzazione ed il controllo di qualità di proteine ricombinanti ed altre macromolecole), medico–clinico (per la diagnosi di laboratorio di malattie e per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici mirati), alimentare ed ambientale. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata un potente strumento anche per la diagnosi di laboratorio in microbiologia clinica, rivoluzionando il flusso di lavoro per una rapida identificazione di batteri e funghi, sostituendo l’identificazione fenotipica convenzionale basata su saggi biochimici. Attualmente mediante MALDI-TOF MS sono possibili due diversi approcci per la caratterizzazione dei microrganismi: (1) confronto degli spettri (“mass spectra”) con banche dati contenenti profili di riferimento (“database fingerprints”) e (2) “matching” di bio-marcatori con banche dati proteomiche (“proteome database”). Recentemente, la tecnologia MALDI-TOF, oltre alla sua applicazione classica nell’identificazione di microrganismi, è stata utilizzata per individuare, indirettamente, meccanismi di resistenza agli antibiotici. Primo scopo di questo studio è stato verificare e dimostrare l’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF MS mediante approccio di comparazione degli spettri di differenti microrganismi di interesse medico per i quali l’identificazione risultava impossibile a causa della completa assenza o presenza limitata, di spettri di riferimento all’interno della banca dati commerciale associata allo strumento. In particolare, tale scopo è stato raggiunto per i batteri appartenenti a spirochete del genere Borrelia e Leptospira, a miceti filamentosi (dermatofiti) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Secondo scopo di questo studio è stato valutare il secondo approccio identificativo basato sulla ricerca di specifici marcatori per differenziare parassiti intestinali di interesse medico per i quali non è disponibile una banca dati commerciale di riferimento e la sua creazione risulterebbe particolarmente difficile e complessa, a causa della complessità del materiale biologico di partenza analizzato e del terreno di coltura nei quali questi protozoi sono isolati. Terzo ed ultimo scopo di questo studio è stata la valutazione dell’applicabilità della spettrometria di massa con tecnologia MALDI-TOF per lo studio delle resistenze batteriche ai carbapenemi. In particolare, è stato messo a punto un saggio di idrolisi dei carbapenemi rilevata mediante MALDI-TOF MS in grado di determinare indirettamente la produzione di carbapenemasi in Enterobacteriaceae. L’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF mediante l’approccio di comparazione degli spettri è stata dimostrata in primo luogo per batteri appartenenti al genere Borrelia. La banca dati commerciale dello strumento MALDI-TOF MS in uso presso il nostro laboratorio includeva solo 3 spettri di riferimento appartenenti alle specie B. burgdorferi ss, B. spielmani e B. garinii. L’implementazione del “database” con specie diverse da quelle già presenti ha permesso di colmare le lacune identificative dovute alla mancanza di spettri di riferimento di alcune tra le specie di Borrelia più diffuse in Europa (B. afzelii) e nel mondo (come ad esempio B. hermsii, e B. japonica). Inoltre l’implementazione con spettri derivanti da ceppi di riferimento di specie già presenti nel “database” ha ulteriormente migliorato l’efficacia identificativa del sistema. Come atteso, il ceppo di isolamento clinico di B. lusitaniae (specie non presente nel “database”) è stato identificato solo a livello di genere corroborando, grazie all’assenza di mis-identificazione, la robustezza della “nuova” banca dati. I risultati ottenuti analizzando i profili proteici di ceppi di Borrelia spp. di isolamento clinico, dopo integrazione del “database” commerciale, indicano che la tecnologia MALDI-TOF potrebbe essere utilizzata come rapida, economica ed affidabile alternativa ai metodi attualmente utilizzati per identificare ceppi appartenenti a questo genere. Analogamente, per il genere Leptospira dopo la creazione ex-novo della banca dati “home-made”, costruita con i 20 spettri derivati dai 20 ceppi di riferimento utilizzati, è stata ottenuta una corretta identificazione a livello di specie degli stessi ceppi ri-analizzati in un esperimento indipendente condotto in doppio cieco. Il dendrogramma costruito con i 20 MSP-Spectra implementati nella banca dati è formato da due rami principali: il primo formato dalla specie non patogena L. biflexa e dalla specie a patogenicità intermedia L. fainei ed il secondo che raggruppa insieme le specie patogene L. interrogans, L. kirschneri, L. noguchii e L. borgpetersenii. Il secondo gruppo è ulteriormente suddiviso in due rami, contenenti rispettivamente L. borgpetersenii in uno e L. interrogans, L. kirschneri e L. noguchii nell’altro. Quest’ultimo, a sua volta, è suddiviso in due rami ulteriori: il primo comprendente la sola specie L. noguchii, il secondo le specie L. interrogans e L. kirshneri non separabili tra loro. Inoltre, il dendrogramma costruito con gli MSP-Spectra dei ceppi appartenenti ai generi Borrelia e Leptospira acquisiti in questo studio, e appartenenti al genere Brachyspira (implementati in un lavoro precedentemente condotto) mostra tre gruppi principali separati tra loro, uno per ogni genere, escludendo possibili mis-identificazioni tra i 3 differenti generi di spirochete. Un’analisi più approfondita dei profili proteici ottenuti dall’analisi ha mostrato piccole differenze per ceppi della stessa specie probabilmente dovute ai diversi pattern proteici dei distinti sierotipi, come confermato dalla successiva analisi statistica, che ha evidenziato picchi sierotipo-specifici. È stato, infatti, possibile mediante la creazione di un modello statistico dedicato ottenere un “pattern” di picchi discriminanti in grado di differenziare a livello di sierotipo sia i ceppi di L. interrogans sia i ceppi di L. borgpetersenii saggiati, rispettivamente. Tuttavia, non possiamo concludere che i picchi discriminanti da noi riportati siano universalmente in grado di identificare il sierotipo dei ceppi di L. interrogans ed L. borgpetersenii; i picchi trovati, infatti, sono il risultato di un’analisi condotta su uno specifico pannello di sierotipi. È stato quindi dimostrato che attuando piccoli cambiamenti nei parametri standardizzati come l’utilizzo di un modello statistico e di un programma dedicato applicato nella routine diagnostica è possibile utilizzare la spettrometria di massa MALDI-TOF per una rapida ed economica identificazione anche a livello di sierotipo. Questo può significativamente migliorare gli approcci correntemente utilizzati per monitorare l’insorgenza di focolai epidemici e per la sorveglianza degli agenti patogeni. Analogamente a quanto dimostrato per Borrelia e Leptospira, l’implementazione della banca dati dello spettrometro di massa con spettri di riferimento di miceti filamentosi (dermatofiti) si è rilevata di particolare importanza non solo per l’identificazione di tutte le specie circolanti nella nostra area ma anche per l’identificazione di specie la cui frequenza nel nostro Paese è in aumento a causa dei flussi migratori dalla zone endemiche (M. audouinii, T. violaceum e T. sudanense). Inoltre, l’aggiornamento del “database” ha consentito di superare la mis-identificazione dei ceppi appartenenti al complesso T. mentagrophytes (T. interdigitale e T. mentagrophytes) con T. tonsurans, riscontrata prima dell’implementazione della banca dati commerciale. Il dendrogramma ottenuto dai 24 spettri implementati appartenenti a 13 specie di dermatofiti ha rivelato raggruppamenti che riflettono quelli costruiti su base filogenetica. Sulla base dei risultati ottenuti mediante sequenziamento della porzione della regione ITS del genoma fungino non è stato possibile distinguere T. interdigitale e T. mentagrophytes, conseguentemente anche gli spettri di queste due specie presentavano picchi dello stesso peso molecoalre. Da sottolineare che il dendrogramma costruito con i 12 profili proteici già inclusi nel database commerciale e con i 24 inseriti nel nuovo database non riproduce l’albero filogenetico per alcune specie del genere Tricophyton: gli spettri MSP già presenti nel database e quelli aggiunti delle specie T. interdigitale e T. mentagrophytes raggruppano separatamente. Questo potrebbe spiegare le mis-identificazioni di T. interdigitale e T. mentagrophytes con T. tonsurans ottenute prima dell’implementazione del database. L’efficacia del sistema identificativo MALDI-TOF è stata anche dimostrata per microrganismi diversi da batteri e funghi per i quali la metodica originale è stata sviluppata. Sebbene tale sistema identificativo sia stato applicato con successo a Trichomonas vaginalis è stato necessario apportare modifiche nei parametri standard previsti per l’identificazione di batteri e funghi. Le interferenze riscontrate tra i profili proteici ottenuti per i due terreni utilizzati per la coltura di questo protozoo e per i ceppi di T. vaginalis hanno, infatti, reso necessario l’utilizzo di nuovi parametri per la creazione degli spettri di riferimento (MSP-Spectra). L’importanza dello sviluppo del nuovo metodo risiede nel fatto che è possibile identificare sulla base del profilo proteico (e non sulla base di singoli marcatori) microorganismi cresciuti su terreni complessi che potrebbero presentare picchi nell'intervallo di peso molecolare utilizzato a scopo identificativo: metaboliti, pigmenti e nutrienti presenti nel terreno possono interferire con il processo di cristallizzazione e portare ad un basso punteggio identificativo. Per T. vaginalis, in particolare, la “sottrazione” di picchi dovuti a molecole riconducibili al terreno di crescita utilizzato, è stata ottenuta escludendo dall'identificazione l'intervallo di peso molecolare compreso tra 3-6 kDa, permettendo la corretta identificazione di ceppi di isolamento clinico sulla base del profilo proteico. Tuttavia, l’elevata concentrazione di parassita richiesta (105 trofozoiti/ml) per una corretta identificazione, difficilmente ottenibile in vivo, ha impedito l’identificazione di ceppi di T. vaginalis direttamente in campioni clinici. L’approccio identificativo mediante individuazione di specifici marcatori proteici (secondo approccio identificativo) è stato provato ed adottato in questo studio per l’identificazione e la differenziazione di ceppi di Entamoeba histolytica (ameba patogena) ed Entamoeba dispar (ameba non patogena), specie morfologiacamente identiche e distinguibili solo mediante saggi molecolari (PCR) aventi come bersaglio il DNA-18S, che codifica per l’RNA della subunità ribosomiale minore. Lo sviluppo di tale applicazione ha consentito di superare l’impossibilità della creazione di una banca dati dedicata, a causa della complessità del materiale fecale di partenza e del terreno di coltura impiagato per l’isolamento, e di identificare 5 picchi proteici in grado di differenziare E. histolytica da E. dispar. In particolare, l’analisi statistica ha mostrato 2 picchi specifici per E. histolytica e 3 picchi specifici per E. dispar. L’assenza dei 5 picchi discriminanti trovati per E. histolytica e E. dispar nei profili dei 3 differenti terreni di coltura utilizzati in questo studio (terreno axenico LYI-S-2 e terreno di Robinson con e senza E. coli) permettono di considerare questi picchi buoni marcatori in grado di differenziare le due specie. La corrispondenza dei picchi con il PM di due specifiche proteine di E. histolytica depositate in letteratura (Amoebapore A e un “unknown putative protein” di E. histolytica ceppo di riferimento HM-1:IMSS-A) conferma la specificità dei picchi di E. histolytica identificati mediante analisi MALDI-TOF MS. Lo stesso riscontro non è stato possibile per i picchi di E. dispar in quanto nessuna proteina del PM di interesse è presente in GenBank. Tuttavia, va ricordato che non tutte le proteine E. dispar sono state ad oggi caratterizzate e depositate in letteratura. I 5 marcatori hanno permesso di differenziare 12 dei 13 ceppi isolati da campioni di feci e cresciuti in terreno di Robinson confermando i risultati ottenuti mediante saggio di Real-Time PCR. Per un solo ceppo di isolamento clinico di E. histolytica l’identificazione, confermata mediante sequenziamento della porzione 18S-rDNA, non è stata ottenuta mediante sistema MALDI-TOF MS in quanto non sono stati trovati né i picchi corrispondenti a E. histolytica né i picchi corrispondenti a E. dispar. Per questo ceppo è possibile ipotizzare la presenza di mutazioni geno/fenotipiche a livello delle proteine individuate come marcatori specifici per E. histolytica. Per confermare questa ipotesi sarebbe necessario analizzare un numero maggiore di ceppi di isolamento clinico con analogo profilo proteico. L’analisi condotta a diversi tempi di incubazione del campione di feci positivo per E. histolytica ed E. dipar ha mostrato il ritrovamento dei 5 picchi discriminanti solo dopo 12 ore dall’inoculo del campione nel terreno iniziale di Robinson. Questo risultato suggerisce la possibile applicazione del sistema MALDI-TOF MS per identificare ceppi di isolamento clinico di E. histolytica ed E. dipar nonostante la presenza di materiale fecale che materialmente può disturbare e rendere difficile l’interpretazione dello spettro ottenuto mediante analisi MALDI-TOF MS. Infine in questo studio è stata valutata l’applicabilità della tecnologia MALDI-TOF MS come saggio fenotipico rapido per la determinazione di ceppi produttori di carbapenemasi, verificando l'avvenuta idrolisi del meropenem (carbapeneme di riferimento utilizzato in questo studio) a contatto con i ceppi di riferimento e ceppi di isolamento clinico potenzialmente produttori di carbapenemasi dopo la messa a punto di un protocollo analitico dedicato. Il saggio di idrolisi del meropenem mediante MALDI-TOF MS ha dimostrato la presenza o l’assenza indiretta di carbapenemasi nei 3 ceppi di riferimento e nei 1219 (1185 Enterobacteriaceae e 34 non-Enterobacteriaceae) ceppi di isolamento clinico inclusi nello studio. Nessuna interferenza è stata riscontrata per i ceppi di Enterobacteriaceae variamente resistenti ai tre carbapenemi ma risultati non produttori di carbapenemasi mediante i saggi fenotipici comunemente impiegati nella diagnostica routinaria di laboratorio: nessuna idrolisi del farmaco è stata infatti osservata al saggio di idrolisi mediante MALDI-TOF MS. In un solo caso (ceppo di K. pneumoniae N°1135) è stato ottenuto un profilo anomalo in quanto presenti sia i picchi del farmaco intatto che quelli del farmaco idrolizzato. Per questo ceppo resistente ai tre carbapenemi saggiati, negativo ai saggi fenotipici per la presenza di carbapenemasi, è stata dimostrata la presenza del gene blaKPC mediante Real-Time PCR. Per questo ceppo si può ipotizzare la presenza di mutazioni a carico del gene blaKPC che sebbene non interferiscano con il suo rilevamento mediante PCR (Real-Time PCR positiva), potrebbero condizionare l’attività della proteina prodotta (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia negativi) riducendone la funzionalità come dimostrato, mediante analisi MALDI-TOF MS, dalla presenza dei picchi relativi sia all’idrolisi del farmaco sia dei picchi relativi al farmaco intatto. Questa ipotesi dovrebbe essere confermata mediante sequenziamento del gene blaKPC e successiva analisi strutturale della sequenza amminoacidica deducibile. L’utilizzo della tecnologia MALDI-TOF MS per la verifica dell’avvenuta idrolisi del maropenem è risultato un saggio fenotipico indiretto in grado di distinguere, al pari del test di Hodge modificato impiegato comunemente nella routine diagnostica in microbiologia, un ceppo produttore di carbapenemasi da un ceppo non produttore sia per scopi diagnostici che per la sorveglianza epidemiologica. L’impiego del MALDI-TOF MS ha mostrato, infatti, diversi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia) impiegati nella routine diagnostica di laboratorio i quali richiedono personale esperto per l’interpretazione del risultato e lunghi tempi di esecuzione e di conseguenza di refertazione. La semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questa tecnica un metodo accurato e rapido. Inoltre, il metodo risulta conveniente dal punto di vista economico, con un costo totale stimato di 1,00 euro per ceppo analizzato. Tutte queste considerazioni pongono questa metodologia in posizione centrale in ambito microbiologico anche nel caso del rilevamento di ceppi produttori di carbapenemasi. Indipendentemente dall’approccio identificativo utilizzato, comparato con i metodi convenzionali il MALDI-TOF MS conferisce in molti casi un guadagno in termini di tempo di lavoro tecnico (procedura pre-analititca per la preparazione dei campioni) e di tempo di ottenimento dei risultati (procedura analitica automatizzata). Questo risparmio di tempo si accentua quando sono analizzati in contemporanea un maggior numero di isolati. Inoltre, la semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questo un metodo di identificazione accurato e rapido risultando più conveniente anche dal punto di vista economico, con un costo totale di 0,50 euro (materiale consumabile) per ceppo analizzato. I risultati ottenuti dimostrano che la spettrometria di massa MALDI-TOF sta diventando uno strumento importante in microbiologia clinica e sperimentale, data l’elevata efficacia identificativa, grazie alla disponibilità sia di nuove banche dati commerciali sia di aggiornamenti delle stesse da parte di diversi utenti, e la possibilità di rilevare con successo anche se in modo indiretto le antibiotico-resistenze.

Modeling the development of acquired clinical immunity to Plasmodium falciparum malaria

Individuals living in regions where malaria is endemic develop an acquired immunity to malaria which enables them to remain asymptomatic while still carrying parasites. Field studies indicate that cumulative exposure to a variety of diverse Plasmodium parasites is required for the transition from symptomatic to asymptomatic malaria. This study used a simulation model of the within-host dynamics of P. falciparum to investigate the development of acquired clinical immunity under different transmission conditions and levels of parasite diversity. Antibodies developed to P. falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1), a clonally variant molecule, were assumed to be a key human immunological response to P. falciparum infection, along with responses to clonally conserved but polymorphic antigens. The time to the development of clinical immunity was found to be proportional to parasite diversity and inversely proportional to transmission intensity. The effect of early termination of symptomatic infections by chemotherapy was investigated and found not to inhibit the host's ability to develop acquired immunity. However, the time required to achieve this state was approximately double that compared to when no treatment was administered. This study demonstrates that an immune response primarily targeted against PfEMP1 has the ability to reduce clinical symptoms of infections irrespective of whether treatment is administered, supporting its role in the development of acquired clinical immunity. The results also illustrate a novel use for simulation models of P. falciparum infections, investigation of the influence of intervention strategies on the development of naturally acquired clinical immunity.

Urinary porphyrins as biomarkers for arsenic exposure among susceptible populations in Guizhou Province, China

Coal is widely used in PR China. Unfortunately, coal from some areas in Guizhou Province contains elevated levels of arsenic. This has caused arsenicosis in individuals who use arsenic-contaminated coal for the purposes of heating, cooking and drying of food in poorly ventilated dwellings. The population at risk has been estimated to be approximately 200,000 people. Clinical symptoms of arsenicosis may include changes of skin pigmentation, hyperkeratosis of hand and feet, skin cancers, liver damage, persistent cough and chronic bronchitis. We analyzed the porphyrin excretion profile using a HPLC method in urine samples collected from 113 villagers who lived in Xing Ren district, a coal-bome arsenicosis endemic area and from 30 villagers from Xing Yi where arsenicosis is not prevalent. Urinary porphyrins were higher in the arsenic exposed group than those in the control group. The correlation between urinary arsenic and porphyrin concentrations demonstrated the effect of arsenic on heme biosynthesis resulting in increased porphyrin excretion. Both uroporphyrin and coproporphyrin III showed significant increases in the excretion profile of the younger age (< 20 years) arsenic-exposed group, suggesting that porphyrins could be used as early warning biomarkers of chronic arsenic exposure in humans. Greater increases of urinary arsenic and porphyrins in women, children and older age groups who spend much of their time indoors suggest that they might be at a higher risk. Whether elevated porphyrins could predict adverse health effects associated with both cancer and non-cancer end-points in chronically arsenic-exposed populations need further investigation. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

Urinary arsenic, porphyrins and malondialdehyde in a population 16 years after arsenic mitigation program in Xinjian, China

Arsenic contamination of groundwater (0.05 to 0.84 mg/L) in Kuitun, Xinjiang was first found in 1970’s. Alternative clean surface water was introduced in 1985. We aimed to assess the exposure and heath outcome since the mitigation. In 2000, we collected a total of 360 urine samples from villagers from the endemic area and a nearby control area for arsenic (As), porphyrins and malondialdehyde (MDA) measurements. The averaged urinary As level of villagers from the endemic site (117±8.3 μg/g creatinine; 4.2 to 943.8 μg/g creat) was higher than that of the control site (73.6±3.2 μg/g creat). No significant differences were found in urinary porphyrins or MDA between the endemic and control sites. However, when the urinary arsenic was higher than 150 μg/g creat, these two biomarkers were higher in the exposed group than the control. Within the exposed group, villagers with arsenic-related skin symptoms had higher arsenic, uroporphyrin and MDA compared to those who had not shown symptoms. Sine the water mitigation, villagers whose urinary arsenic levels were 270 μg/g creat dropped from 20% to 10% of the population. Population with arsenic-related skin symptoms remained unchanged at 31%. We noted that 7.8% of those who had skin lesions were born after the implementation of intervention and that some villagers still prefer to drink the groundwater. Further, in the dry season, lack of surface water and electrical power breakdowns are to blame for failure to ensure continuous supply of clean water. It is concluded that despite the prompt action and successful water mitigation program to curb arsenic poisonings, it is essential to continue to monitor the health outcome of this population.

Studies on Haemonchus contortus infections in Merino sheep

The work described in this thesis was initially directed towards the elucidation of the self-cure phenomenon as a flock phenomenon under natural grazing conditions. As a consequence of these studies it became apparent that several important aspects of the epidemiology and of the clinical syndromes associated with haemonchosis required further investigation. The thesis is therefore essentially a description of haemonchosis of sheep in an endemic area supported, where indicated, by observations obtained by experimental infections. Each of the separate aspects studied is prefaced by a review of the relevant literature and the details of many individual observations which are not included in the text may be found in the various appendices. Some results, for example the individual faecal egg counts and worm burdens at autopsy, were too voluminous to be included and these are available at The Veterinary School of the University of Glasgow.

Influência do vírus da hepatite G (GBV-C) na resposta imune frente à infecção por Leishmania chagasi

GB virus type C (GBV-C) appears to promote a Th1 response and is associated with prolonged survival in HIV-infected people. L. chagasi causes a spectrum of illness that varies from severe visceral leishmaniasis, a disease that in the majority of cases is fatal if not treated, to self resolution of infection and development of positive DTH response that is protective against symptomatic disease. To determine if GBV-C viremia might influence the outcome of Leishmania infection, we characterized GBV-C status in a cohort of subjects residing in a L. chagasi endemic area in Brazil. GBV-C viremia was more prevalent in blood donors from urban than in periurban regions of Natal, Brazil (16% and 7.5% respectively). Evidence of prior GBV-C (anti-E2 antibodies) was detected in 24% and 12%of these groups respectively. Anti-E2 increased with age (p= 0.0121). No difference in GBV-C viremia was found in the DTH+ and VL groups (p= 0.269); however, subjects with visceral leishmaniasis were more likely to have anti-E2 than DTH+ subjects (p=0.0012), and DTH induration was smaller in subjects with E2 antibodies (4.5 mm) compared those without (7.12 mm) (p= 0.002). Furthermore, the size of the Leishmania DTH response was greater in GBV-C viremica subjects (6.8 mm) compared to non-viremic subjects (3.3 mm; p= 0.0054). There findings suggest that GBV-C virus may promote a type 1 immune response that could influence the outcome of Leishmania infection

Resposta imune à saliva de flebotomíneos (diptera: psychodidae) em indivíduos residentes em áreas urbana e periurbana no nordeste do brasil

Visceral leishmaniasis (VL) has a wide geographical distribution in tropical and subtropical areas of the planet, which is a protozoan parasite of the genus Leishmania. This pathogen is transmitted to the host through the sandflies bite, with its saliva, the immune response that leads to both. In the state of Rio Grande do Norte, 85% of the sand flies captured is Lutzomyia longipalpis, but the second most abundant, Lutzomyia evandroi, it deserves emphasis because its wide distribution and eclectic behavior. The exposure of people living in endemic areas for the insect vector VL greatly increases the chances of infection. This study aimed to evaluate aspects of the epidemiological profile of VL in endemic areas of human and nonendemic in the metropolitan area of Natal, as well as verify the abundance and seasonal fluctuations of sandflies species in two counties endemic for VL. Were collected in the municipalities of Nísia Floresta, Parnamirim, São Gonçalo do Amarante and Macaíba, of which groups of females were separated for further dissection of the salivary glands and identification of species. The blood samples used were from individuals of two Natal s districts where it has never been reported cases of VL and neighborhoods of Parnamirim applicants who present cases of VL. In the municipality of Nísia Floresta, the most abundant species was L. evandroi with 38.39%, followed by L. longipalpis with 36.22%, L. walkeri 19.67% L. lenti 3.81%, L. wellcomei 1.39% and L. whitmani 0.52%. Already in Parnamirim the proportions were L. walkeri with 73.15%, L. evandroi with 10.55%, L. wellcomei 7.63%, L. longipalpis 6.37%, L. whitmani 1.46%, L. sordellii 0.52%, L. intermedia 0.21 and L. shanonni 0.1%. In both municipalities was observed higher abundance of species distributed in the initial months of the year, as February and March. The study showed that no difference in exposure to the vector of VL among individuals from endemic and non endemic area for this disease. But there are differences in exposure between individuals of L. longipalpis and L. evandroi, confirming the great powers of the first vector. It was also characterized as predominant phenotype in the population of endemic areas who had negative serologic responses to antigens of Leishmania and result in negative Montenegro skin test (DTH), indicating that much of the population hasn t been bitten by infected insects

Perfil de memória e ativação de linfócitos T na leishmaniose visceral

Visceral leishmaniasis (VL) in Brazil is a disease caused by Leishmania infantum chagasi (L.i.chagasi). The clinical evolution post-infection depends on the vertebrate host immune response, which is genetically mediated. This study aimed to evaluate the immune response of individuals living in endemic area for VL in the state of the Rio Grande do Norte, considering individuals with VL under treatment (n = 9), recovered VL <1 year post treatment (n = 10), > 10 years posttreatment (n = 9), uninfected individuals living in endemic areas (n = 7), individuals that lost DTH response (n=6) and asymptomatic individuals for VL (n=9). Peripheral blood cells were evaluated in the presence and absence of soluble Leishmania antigens (SLA) and ex vivo, to determine activation, presence of regulatory cells and memory cells. The Leishmania parasitemia and anti-Leishmania antibodies were determined respectively by qPCR and ELISA. Cells from individuals with VL under treatment showed less cell activation after stimulation with SLA for the markers CD4/CD69, CD8/CD69 and CD8/CD25 compared with VL post treatment treatment (p <0.001). Apparently uninfected individuals have a higher cell activation than symptomatic VL (p <0.001), with the exception of CD8/CD25 marker (p = 0.6662). On the other hand, in the ex-vivo group, significant differences were observed for CD4/CD69, CD8/CD69 and CD8/CD25 between the 4 groups due to increased cell activation present in cells of individuals symptomatic LV (p <0.001). VL cells under treatment, ex vivo, have a lower percentage of memory cells (CD4/CD45RO and CD8/CD45RO) than individuals VL post-treatment or control group (p = <0.01). Likewise, individuals with symptomatic VL have fewer regulatory cells when stimulated by SLA [CD4/CD25 (p = 0.0022) and CD4/FOXP3 (p = 0.0016)] and in the ex-vivo group (p = 0.0017). Finally, DNA isolated from recovered VL contained Leishmania DNA, supporting the hypothesis of non-sterile clinical cure for Leishmania infection. Recovered VL, even 10 years after treatment have high levels of memory cells, which may be due to the presence of stimulation, either by reexposure to Leishmania or non-sterile cure

Factors associated with gastro-duodenal disease in patients undergoing upper GI endoscopy at the Korle-Bu Teaching Hospital, Accra, Ghana.

Background: There is a high prevalence of gastro-duodenal disease in sub-Saharan Africa. Peptic ulcer disease in dyspeptic patients, 24.5%, was comparable to prevalence of gastro-duodenal disease among symptomatic individuals in developed countries (12 – 25%). Limited data exists regarding its associated risk factors despite accumulating evidence indicating that gastroduodenal disease is common in Ghana. Objectives: This study investigates risk factors associated with gastro-duodenal disease at the Korle-Bu Teaching Hospital, Accra, Ghana. Methods: This study utilized a cross-sectional design to consecutively recruit patients referred with upper gastro-intestinal symptoms for endoscopy. The study questionnaire was administered to study participants. Helicobacter pylori infection was confirmed by rapid-urease examination at endoscopy. Results: Of 242 patients sampled; 64 had duodenal ulcer, 66 gastric ulcer, 27gastric cancer and 64 non-ulcer dyspepsia. Nineteen (19) had duodenal and gastric ulcer while 2 had gastric ulcer and cancer. A third (32.6%) of patients had history of NSAIDuse. H. pylori was associated with gastric ulcer (p=0.033) and duodenal ulcer (p=0.001). There was an increased prevalence of duodenal ulcer in H. pylori-infected patients taking NSAIDs, P=0.003. Conclusion: H. pylori was a major risk factor for peptic ulcer disease. However, NSAID-related gastro-duodenal injury has been shown to be common in H. pylori infected patients. It highlights the need for awareness of the adverse gastro-intestinal effects in a H. pylori endemic area.

Buruli Ulcer in South Western Nigeria: A Retrospective Cohort Study of Patients Treated in Benin

International audience

Influência do vírus da hepatite G (GBV-C) na resposta imune frente à infecção por Leishmania chagasi

GB virus type C (GBV-C) appears to promote a Th1 response and is associated with prolonged survival in HIV-infected people. L. chagasi causes a spectrum of illness that varies from severe visceral leishmaniasis, a disease that in the majority of cases is fatal if not treated, to self resolution of infection and development of positive DTH response that is protective against symptomatic disease. To determine if GBV-C viremia might influence the outcome of Leishmania infection, we characterized GBV-C status in a cohort of subjects residing in a L. chagasi endemic area in Brazil. GBV-C viremia was more prevalent in blood donors from urban than in periurban regions of Natal, Brazil (16% and 7.5% respectively). Evidence of prior GBV-C (anti-E2 antibodies) was detected in 24% and 12%of these groups respectively. Anti-E2 increased with age (p= 0.0121). No difference in GBV-C viremia was found in the DTH+ and VL groups (p= 0.269); however, subjects with visceral leishmaniasis were more likely to have anti-E2 than DTH+ subjects (p=0.0012), and DTH induration was smaller in subjects with E2 antibodies (4.5 mm) compared those without (7.12 mm) (p= 0.002). Furthermore, the size of the Leishmania DTH response was greater in GBV-C viremica subjects (6.8 mm) compared to non-viremic subjects (3.3 mm; p= 0.0054). There findings suggest that GBV-C virus may promote a type 1 immune response that could influence the outcome of Leishmania infection

Sandfly fauna in an area endemic for visceral leishmaniasis in Aracaju, State of Sergipe, Northeast Brazil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Elimination and replacement of canine reservoir in an area endemic for visceral leishmaniasis

This work reviews studies about dog culling in Brazilian endemic areas for visceral leishmaniasis, as well as studies on dog replacement after euthanasia in areas where it is indicated as a control measure for this zoonosis.

Distribution of phlebotomine fauna (Diptera: Psychodidae) across an urban-rural gradient in an area of endemic visceral leishmaniasis in northern Brazil

The number of visceral leishmaniasis (VL) cases has increased over the past 10 years in Brazil, especially in the North and Northeast regions of the country. The aim of this study was to evaluate the urbanisation of VL vectors in Barcarena, Pará, an area in northern Brazil where VL is endemic. Sandflies were captured using Centers for Disease Control (CDC) light traps along an urban-rural gradient. The CDC traps were installed inside hen houses at a height of 150 cm. A total of 5,089 sandflies were collected and 11 species were identified. The predominant species was Lutzomyia longipalpis (rate of 95.15%), which suggests its participation in the transmission of VL. A total of 1,451 Lu. longipalpis females were dissected and no Leishmania infections were detected. Most of the sandflies were captured at the border of a forest (88.25%) and no flies were captured in the urban area, which suggests that transmission is still restricted to rural sites. However, the fact that a specimen was collected in an intermediate area indicates that urbanisation is a real possibility and that vector monitoring is important.

Molecular and serological detection of tick-borne pathogens in dogs from an area endemic for Leishmania infantum in Mato Grosso do Sul, Brazil

Patógenos transmitidos por carrapatos atingem uma variedade de hospedeiros vertebrados. Para identificar os agentes patogênicos transmitidos por carrapatos entre cães soropositivos para Leishmania infantum no município Campo Grande-MS, foi realizado um estudo sorológico e molecular para a detecção de Ehrlichia canis, Anaplasma platys e Babesia vogeli em 60 amostras de soro e baço, respectivamente. Adicionalmente, foi realizado o diagnóstico confirmatório de L. infantum por meio de técnicas sorológicas e moleculares. Também foi realizado o alinhamento e análise filogenética das sequências para indicar a identidade das espécies de parasitas que infectam esses animais. Anticorpos IgG anti-Ehrlichia spp., anti-B. vogeli e anti-L. infantum foram detectados em 39 (65%), 49 (81,6%) e 60 (100%) dos cães amostrados, respectivamente. Vinte e sete (45%), cinquenta e quatro (90%), cinquenta e três (88,3%), dois (3,3%) e um (1,6%) cães mostraram-se positivos na PCR para E. canis, Leishmania spp., Leishmania donovani complex, Babesia sp. e Anaplasma sp., respectivamente. Após o seqüenciamento, os amplicons mostraram 99% de similaridade com isolados de E. canis, B. vogeli e A. platys e Leishmania chagasi. Os resultados deste estudo indicaram que os cães soropositivos para L. infantum de Campo Grande, MS, são expostos a vários agentes transmitidos por carrapatos, e, portanto, devem ser incluídos no diagnóstico diferencial em cães com suspeita clínica de leishmaniose.