Monitoramento de pacientes com AIDS para o desenvolvimento de doença por citomegalovirus (CMV) usando-se PCR multiplex

O citomegalovirus é um patógeno importante em indivíduos infectados pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV). A carga viral do CMV parece ser preditora da sintomatologia das infecções citomegálicas em pacientes com a síndrome da imunodeficiência adquirida (AIDS). Um protocolo de PCR multiplex que fornece informações de quantificação de DNA amplificando somente um ou dois genes alvo do CMV foi utilizado neste trabalho. Amostras mensais de sangue foram coletadas de 270 pacientes com AIDS. Vinte pacientes tiveram positividade para dois alvos por 3 ou mais consecutivas e apresentaram doença por CMV no decorrer do estudo. Os pacientes que não apresentaram positividade ou alternância de amostras positivas somente para um gene viral não desenvolveram doença ligada ao CMV. Os resultados sugerem que a PCR multiplex é um protocolo útil para a identificação dos pacientes com alta carga viral e maior risco de desenvolvimento de doença por CMV.

Diferenciação de micobactérias por PCR multiplex

O trabalho visou à otimização de um método baseado na reação em cadeia da polimerase multiplex - para diferenciação de micobactérias de interesse para a saúde pública. A PCR Multiplex baseou-se na amplificação simultânea do genehsp65, presente em todo gênero Mycobacterium, do gene dnaJ, presente apenas em Mycobacterium tuberculosis e Mycobacterium avium e da sequência de inserção IS6110 presente no complexo Mycobacterium tuberculosis, gerando amplicons de 165pb, 365pb e 541pb, respectivamente. O limite de detecção foi de 1fg para o alvo hsp65, 100pg para o dnaJ e 0,1fg para o IS6110. A PCR multiplex detectou até 100pg de DNA de Mycobacterium tuberculosis. O sistema demonstrou ser específico e sensível na detecção de Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium bovis, Mycobacterium avium e Mycobacterium smegmatis. Os resultados obtidos utilizando cepas de referência demonstraram que a PCR multiplex pode ser uma ferramenta rápida, sensível e específica na diferenciação de micobactérias.

Comparative clinical study of different multiplex real time PCR strategies for the simultaneous differential diagnosis between extrapulmonary tuberculosis and focal complications of brucellosis

Background: Both brucellosis and tuberculosis are chronic-debilitating systemic granulomatous diseases with a high incidence in many countries in Africa, Central and South America, the Middle East and the Indian subcontinent. Certain focal complications of brucellosis and extrapulmonary tuberculosis are very difficult to differentiate clinically, biologically and radiologically. As the conventional microbiological methods for the diagnosis of the two diseases have many limitations, as well as being time-consuming, multiplex real time PCR (M RT-PCR) could be a promising and practical approach to hasten the differential diagnosis and improve prognosis. Methodology/Principal Findings: We designed a SYBR Green single-tube multiplex real-time PCR protocol targeting bcsp31 and the IS711 sequence detecting all pathogenic species and biovars of Brucella genus, the IS6110 sequence detecting Mycobacterium genus, and the intergenic region senX3-regX3 specifically detecting Mycobacterium tuberculosis complex. The diagnostic yield of the M RT-PCR with the three pairs of resultant amplicons was then analyzed in 91 clinical samples corresponding to 30 patients with focal complications of brucellosis, 24 patients with extrapulmonary tuberculosis, and 36 patients (Control Group) with different infectious, autoimmune or neoplastic diseases. Thirty-five patients had vertebral osteomyelitis, 21 subacute or chronic meningitis or meningoencephalitis, 13 liver or splenic abscess, eight orchiepididymitis, seven subacute or chronic arthritis, and the remaining seven samples were from different locations. Of the three pairs of amplicons (senX3-regX3+ bcsp3, senX3-regX3+ IS711 and IS6110+ IS711) only senX3-regX3+ IS711 was 100% specific for both the Brucella genus and M. tuberculosis complex. For all the clinical samples studied, the overall sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values of the M RT-PCR assay were 89.1%, 100%, 85.7% and 100%, respectively, with an accuracy of 93.4%, (95% CI, 88.3—96.5%). Conclusions/Significance: In this study, a M RT-PCR strategy with species-specific primers based on senX3-regX3+IS711 sequences proved to be a sensitive and specific test, useful for the highly efficient detection of M. tuberculosis and Brucella spp in very different clinical samples. It thus represents an advance in the differential diagnosis between some forms of extrapulmonary tuberculosis and focal complications of brucellosis.

Multiplex blood PCR in combination with blood cultures for improvement of microbiological documentation of infection in febrile neutropenia.

The frequent lack of microbiological documentation of infection by blood cultures (BC) has a major impact on clinical management of febrile neutropenic patients, especially in cases of unexplained persistent fever. We assessed the diagnostic utility of the LightCycler SeptiFast test (SF), a multiplex blood PCR, in febrile neutropenia. Blood for BC and SF was drawn at the onset of fever and every 3 days of persistent fever. SF results were compared with those of BC, clinical documentation of infection, and standard clinical, radiological, and microbiological criteria for invasive fungal infections (IFI). A total of 141 febrile neutropenic episodes in 86 hematological patients were studied: 44 (31%) microbiologically and 49 (35%) clinically documented infections and 48 (34%) unexplained fevers. At the onset of fever, BC detected 44 microorganisms in 35/141 (25%) episodes. Together, BC and SF identified 78 microorganisms in 61/141 (43%) episodes (P = 0.002 versus BC or SF alone): 12 were detected by BC and SF, 32 by BC only, and 34 by SF only. In 19/52 (37%) episodes of persistent fever, SF detected 28 new microorganisms (7 Gram-positive bacterial species, 15 Gram-negative bacterial species, and 6 fungal species [89% with a clinically documented site of infection]) whereas BC detected only 4 pathogens (8%) (P = 0.001). While BC did not detect fungi, SF identified 5 Candida spp. and 1 Aspergillus sp. in 5/7 probable or possible cases of IFI. Using SeptiFast PCR combined with blood cultures improves microbiological documentation in febrile neutropenia, especially when fever persists and invasive fungal infection is suspected. Technical adjustments may enhance the efficiency of this new molecular tool in this specific setting.

PCR multiplex para a detecção de BSV e CMV em bananeiras micropropagadas

Um protocolo de PCR multiplex foi estabelecido para a detecção do Banana streak virus (BSV) e do Cucumber mosaic virus (CMV) em bananeiras micropropagadas. Estes vírus são responsáveis por perdas na produção de bananas em todo o mundo. Alguns trabalhos descrevem a integração do BSV no genoma B da bananeira. Contudo, a existência de bananeiras híbridas livres do BSV tem sido demonstrada. Ademais, determinadas estirpes do CMV não são transmitidas mecanicamente sob condições de laboratório, nem tampouco detectadas por testes sorológicos. Como conseqüência, a indexação de matrizes para cultura de tecido algumas vezes se mostra ineficiente. A metodologia apresentada neste trabalho sobrepõe esta dificuldade, pois se baseia na detecção do ácido nucléico viral presente em amostras foliares de bananeira. Na reação, foram usados os oligonucleotídeos BADNA 1A e BADNA 4, para a detecção do BSV, e "CMV senso" e "CMV antisenso" para a detecção do CMV. Após a eletroforese foi verificada a presença de dois fragmentos de DNA amplificados simultaneamente, um dos quais com 597 pb correspondente ao BSV e o outro, com 488 pb, correspondente ao CMV. Este resultado indica que o PCR multiplex pode ser utilizado como uma ferramenta adicional na indexação do BSV e do CMV em bananeiras propagadas por cultura de tecido.

Detección por PCR multiplex de pseudomonas aeruginosa, proteus mirabilis y malassezia SPP en caninos con otitis externa.

Tesis (Maestría en Ciencia Animal) UANL, 2011.

Otimização da RT-PCR Multiplex para detecção de vírus dengue em amostras de Aedes aegypti infectados artificialmente

A dengue é a mais importante doença viral transmitida por mosquitos, no que diz respeito à morbidade e mortalidade, que afeta os seres humanos. Este vírus é transmitido pelos vetores Aedes albopictus e Aedes aegypti, este último é o principal vetor nas Américas. O controle da doença se baseia na vigilância laboratorial e vigilância entomológica. A vigilância laboratorial visa aprimorar a capacidade do diagnóstico, detectando precocemente a circulação viral e monitorando os sorotipos circulantes. Dentro deste tipo de vigilância, a RT-PCR é um método bastante usado no diagnóstico da doença em humanos e mosquitos, porém, a má conservação do material pode comprometer a integridade do RNA e trazer resultados falso-negativos. O desenvolvimento de melhores métodos de vigilância do vírus dengue (DENV) em mosquitos é de grande valor para os programas de controle. Desta maneira, o presente projeto visou otimizar a técnica de RT-PCR Multiplex para detecção de DENV em amostras de Ae. aegypti infectadas artificialmente pelo vírus. Primers que amplificam uma região de 80 pb do gene rpL8 de mosquito foram desenhados no site Primer3 e avaliados na ferramenta online Multiple Primer Analyzer, junto com primers que amplificam os sorotipos DENV. Não houve competição de primers e foi observado bandas distintas no gel de agarose. Foi avaliado o efeito de diferentes formas de preservação do material genético das amostras (RNAlater®, freezer -80°C e nitrogênio líquido) por 7 dias, onde não houve diferenças significativas em relação à integridade do RNA. O efeito de diferentes formas de extração de RNA (Kit da QIAGEN® , TRIzol® e Chomczymski-Sacchi) também foi avaliado e o método ChomczymskiSacchi obteve o melhor desempenho. A otimização desta técnica permitirá uma maior confiabilidade nos resultados, já que além da detecção dos sorotipos, haverá uma confirmação da qualidade do RNA, aprimorando a capacidade do diagnóstico e auxiliando a prevenção e controle da transmissão da dengue.

Diferenciação das espécies Cryptococcus neoformans e Cryptococcus gattii utilizando a metodologia de PCR multiplex e determinação do perfil epidemiológico de pacientes com meningite criptocócica

Cryptococcus neoformans é uma levedura oportunista que pode se alojar no sistema nervoso central causando meningite, meningoencefalite e encefalite principalmente em indivíduos com algum comprometimento do sistema imune. É responsável por 4,5% das infecções oportunistas que acometem pacientes portadores do Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV-positivos). Cryptococcus gattii é um patógeno primário responsável por uma alta incidência de criptococomas no pulmão e no cérebro e que apresenta uma alta morbidez neurológica e uma resposta retardada à terapia antifúngica. O diagnóstico da criptococose é, atualmente, baseado na detecção da levedura em amostras clínicas, no cultivo com posterior identificação bioquímica e na pesquisa de antígenos circulantes. A diferenciação entre as espécies C. neoformans e C. gattii, na maioria dos laboratórios, é realizada utilizando o meio de cultura ágar canavanina-glicina-azul de bromotimol (CGB) e demora em torno de sete dias. Neste trabalho foi padronizada uma metodologia de PCR multiplex que pode vir a substituir as provas bioquímicas utilizadas atualmente para a identificação das espécies de Cryptococcus, reduzindo em 6 dias o tempo necessário para a identificação das espécies. A metodologia também se mostrou mais específica na identificação das espécies, concordando com os resultados das sorotipagens em todos os 132 isolados de Cryptococcus testados, enquanto o resultado obtido com o cultivo em ágar CGB foi discordante em 6 dos 132 isolados, sendo 5 falso-positivos e 1 falso negativo. Foi também realizado o primeiro estudo epidemiológico do perfil de pacientes com meningite criptocócica no estado do Rio Grande de Sul notificados no Laboratório Central de Saúde Pública IPB-LACEN/RS no período de 2000 a 2005. A maioria dos pacientes é do sexo masculino (77,12%), branco (83,5%), na faixa etária entre 30 a 39 anos (46,24%) e infectados pelo HIV (95%).

Sexagem de embriões bovinos fecundados in vitro pela técnica de PCR multiplex

Neste trabalho, a técnica de PCR (polymerase chain reaction) foi utilizada para a sexagem de 92 embriões bovinos fertilizados in vitro. Os embriões originaram-se de fertilização in vitro de oócitos aspirados de ovários de fêmeas bovinas, provenientes de abatedouros comerciais. Os oócitos foram maturados, fertilizados e cultivados até o estádio de blastocisto. Os embriões foram lavados em solução de PBS, transferidos para tubos de polipropileno contendo água ultrapura, e imediatamente congelados a -196ºC. Os embriões foram descongelados sobre isopor contendo gelo picado e tratados com proteinase K. Para a reação de PCR, utilizaram-se alíquotas de 34 µl de cada tudo, onde foram acrescidos dois pares de primers, seqüência BC1.2 e seqüência satélite 1.715, desoxinucleotídeos, MgCl2, tampão PCR 10X, TaqDNA polimerase e água, em um volume final de 50 µl. As amostras foram amplificadas e a eletroforese realizada em gel de poliacrilamida a 8%. Os géis foram corados com solução de brometo de etídio e analisados em transiluminador de luz ultravioleta. Um índice de 93,47% de amplificação foi atingido, com 41 embriões (47,67%) machos e 45 (52,32%) embriões fêmeas. O uso de gel de poliacrilamida a 8% foi eficaz na separação de fragmentos de DNA muito próximos.

Comparison of fast-track diagnostics respiratory pathogens multiplex real-time RT-PCR assay with in-house singleplex assays for comprehensive detection of human respiratory viruses

Fast-track Diagnostics respiratory pathogens (FTDRP) multiplex real-time RT-PCR assay was compared with in-house singleplex real-time RT-PCR assays for detection of 16 common respiratory viruses. The FTDRP assay correctly identified 26 diverse respiratory virus strains, 35 of 41 (85%) external quality assessment samples spiked with cultured virus and 232 of 263 (88%) archived respiratory specimens that tested positive for respiratory viruses by in-house assays. Of 308 prospectively tested respiratory specimens selected from children hospitalized with acute respiratory illness, 270 (87.7%) and 265 (86%) were positive by FTDRP and in-house assays for one or more viruses, respectively, with combined test results showing good concordance (K=0.812, 95% CI = 0.786-0.838). Individual FTDRP assays for adenovirus, respiratory syncytial virus and rhinovirus showed the lowest comparative sensitivities with in-house assays, with most discrepancies occurring with specimens containing low virus loads and failed to detect some rhinovirus strains, even when abundant. The FTDRP enterovirus and human bocavirus assays appeared to be more sensitive than the in-house assays with some specimens. With the exceptions noted above, most FTDRP assays performed comparably with in-house assays for most viruses while offering enhanced throughput and easy integration by laboratories using conventional real-time PCR instrumentation. Published by Elsevier B.V.

Diagnosis of rabies and eastern and western equine viral encephalitides in equids by multiplex Hemi-Nested RT-PCR technique

Financial support: CNPq and Pasteur Institute of São Paulo

A multiplex real-time PCR assay for rapid detection and differentiation of 25 bacterial and fungal pathogens from whole blood samples

Early detection of bloodstream infections (BSI) is crucial in the clinical setting. Blood culture remains the gold standard for diagnosing BSI. Molecular diagnostic tools can contribute to a more rapid diagnosis in septic patients. Here, a multiplex real-time PCR-based assay for rapid detection of 25 clinically important pathogens directly from whole blood in <6 h is presented. Minimal analytical sensitivity was determined by hit rate analysis from 20 independent experiments. At a concentration of 3 CFU/ml a hit rate of 50% was obtained for E. aerogenes and 100% for S. marcescens, E. coli, P. mirabilis, P. aeruginosa, and A. fumigatus. The hit rate for C. glabrata was 75% at 30 CFU/ml. Comparing PCR identification results with conventional microbiology for 1,548 clinical isolates yielded an overall specificity of 98.8%. The analytical specificity in 102 healthy blood donors was 100%. Although further evaluation is warranted, our assay holds promise for more rapid pathogen identification in clinical sepsis.

Comparison of multiplex ligation-dependent probe amplification and real-time PCR accuracy for gene copy number quantification using the beta-defensin locus

The reliable quantification of gene copy number variations is a precondition for future investigations regarding their functional relevance. To date, there is no generally accepted gold standard method for copy number quantification, and methods in current use have given inconsistent results in selected cohorts. In this study, we compare two methods for copy number quantification. beta-defensin gene copy numbers were determined in parallel in 80 genomic DNA samples by real-time PCR and multiplex ligation-dependent probe amplification (MLPA). The pyrosequencing-based paralog ratio test (PPRT) was used as a standard of comparison in 79 out of 80 samples. Realtime PCR and MPLA results confirmed concordant DEFB4, DEFB103A, and DEFB104A copy numbers within samples. These two methods showed identical results in 32 out of 80 samples; 29 of these 32 samples comprised four or fewer copies. The coefficient of variation of MLPA is lower compared with PCR. In addition, the consistency between MLPA and PPRT is higher than either PCR/MLPA or PCR/PPRT consistency. In summary, these results suggest that MLPA is superior to real-time PCR in beta-defensin copy number quantification.

Simultaneous A8344G heteroplasmy and mitochondrial DNA copy number quantification in Myoclonus Epilepsy and Ragged-Red Fibers (MERRF) syndrome by a multiplex Molecular Beacon based real-time fluorescence PCR

The association of a particular mitochondrial DNA (mtDNA) mutation with different clinical phenotypes is a well-known feature of mitochondrial diseases. A simple genotype–phenotype correlation has not been found between mutation load and disease expression. Tissue and intercellular mosaicism as well as mtDNA copy number are thought to be responsible for the different clinical phenotypes. As disease expression of mitochondrial tRNA mutations is mostly in postmitotic tissues, studies to elucidate disease mechanisms need to be performed on patient material. Heteroplasmy quantitation and copy number estimation using small patient biopsy samples has not been reported before, mainly due to technical restrictions. In order to resolve this problem, we have developed a robust assay that utilizes Molecular Beacons to accurately quantify heteroplasmy levels and determine mtDNA copy number in small samples carrying the A8344G tRNALys mutation. It provides the methodological basis to investigate the role of heteroplasmy and mtDNA copy number in determining the clinical phenotypes.