COMPARISON BETWEEN AUTOMATED SYSTEM AND PCR-BASED METHOD FOR IDENTIFICATION AND ANTIMICROBIAL SUSCEPTIBILITY PROFILE OF CLINICAL Enterococcus spp

Enterococci are increasingly responsible for nosocomial infections worldwide. This study was undertaken to compare the identification and susceptibility profile using an automated MicrosScan system, PCR-based assay and disk diffusion assay of Enterococcus spp. We evaluated 30 clinical isolates of Enterococcus spp. Isolates were identified by MicrosScan system and PCR-based assay. The detection of antibiotic resistance genes (vancomycin, gentamicin, tetracycline and erythromycin) was also determined by PCR. Antimicrobial susceptibilities to vancomycin (30 µg), gentamicin (120 µg), tetracycline (30 µg) and erythromycin (15 µg) were tested by the automated system and disk diffusion method, and were interpreted according to the criteria recommended in CLSI guidelines. Concerning Enterococcus identification the general agreement between data obtained by the PCR method and by the automatic system was 90.0% (27/30). For all isolates of E. faecium and E. faecalis we observed 100% agreement. Resistance frequencies were higher in E. faecium than E. faecalis. The resistance rates obtained were higher for erythromycin (86.7%), vancomycin (80.0%), tetracycline (43.35) and gentamicin (33.3%). The correlation between disk diffusion and automation revealed an agreement for the majority of the antibiotics with category agreement rates of > 80%. The PCR-based assay, the van(A) gene was detected in 100% of vancomycin resistant enterococci. This assay is simple to conduct and reliable in the identification of clinically relevant enterococci. The data obtained reinforced the need for an improvement of the automated system to identify some enterococci.

QUANTITATIVE REAL-TIME PCR (Q-PCR) FOR SPUTUM SMEAR DIAGNOSIS OF PULMONARY TUBERCULOSIS AMONG PEOPLE WITH HIV/AIDS

Objective: To assess quantitative real-time polymerase chain reaction (q-PCR) for the sputum smear diagnosis of pulmonary tuberculosis (PTB) in patients living with HIV/AIDS with a clinical suspicion of PTB.Method: This is a prospective study to assess the accuracy of a diagnostic test, conducted on 140 sputum specimens from 140 patients living with HIV/AIDS with a clinical suspicion of PTB, attended at two referral hospitals for people living with HIV/AIDS in the city of Recife, Pernambuco, Brazil. A Löwenstein-Jensen medium culture and 7H9 broth were used as gold standard.Results: Of the 140 sputum samples, 47 (33.6%) were positive with the gold standard. q-PCR was positive in 42 (30%) of the 140 patients. Only one (0.71%) did not correspond to the culture. The sensitivity, specificity and accuracy of the q-PCR were 87.2%, 98.9% and 95% respectively. In 39 (93%) of the 42 q-PCR positive cases, the CT (threshold cycle) was equal to or less than 37.Conclusion: q-PCR performed on sputum smears from patients living with HIV/AIDS demonstrated satisfactory sensitivity, specificity and accuracy, and may therefore be recommended as a method for diagnosing PTB.

EVIDENCE OF Leishmania (Leishmania) infantum INFECTION IN DOGS FROM JUIZ DE FORA, MINAS GERAIS STATE, BRAZIL, BASED ON IMMUNOCHROMATOGRAPHIC DUAL-PATH PLATFORM (DPP®) AND PCR ASSAYS

In Brazil, domestic dogs are branded as the primary reservoir for zoonotic visceral leishmaniasis, due to the clear positive correlation observed between human and canine infection rates. This study aimed to carry out a serological survey of canine visceral leishmaniasis (CVL) in dogs housed at a public kennel in the municipality of Juiz de Fora, Minas Gerais State, Brazil, using the immunochromatographic TR DPP® CVL rapid test. Additionally, conventional and/or real time PCR assay was used to detect and confirm L. infantum infection in the DPP positive dogs only. Of the 400 dogs studied, most did not present clinical signs for CVL (p < 0.05), and fifteen (3.8%) were seropositive in the DPP test. There was no statistically significant difference between the DPP seropositive dogs and the clinical signs of the disease (p > 0.05). Both conventional and real time PCR tests confirmed L. infantum infection in nine (75.0%) of the twelve DPP seropositive dogs that remained alive during the follow-up period. This study is the first seroepidemiologic survey of CVL held in the city of Juiz de Fora, and the results reinforce the idea that this disease is currently in a process of expansion and urbanization in Brazil. Furthermore, this study highlights the use of the DPP test as an alternative for diagnosing CVL in large and mid-sized cities, due to its ease of implementation.

HIGH SENSITIVE PCR METHOD FOR DETECTION OF PATHOGENIC Leptospira spp. IN PARAFFIN-EMBEDDED TISSUES

This study describes the development and application of a new PCR assay for the specific detection of pathogenic leptospires and its comparison with a previously reported PCR protocol. New primers were designed for PCR optimization and evaluation in artificially-infected paraffin-embedded tissues. PCR was then applied to post-mortem, paraffin-embedded samples, followed by amplicon sequencing. The PCR was more efficient than the reported protocol, allowing the amplification of expected DNA fragment from the artificially infected samples and from 44% of the post-mortem samples. The sequences of PCR amplicons from different patients showed >99% homology with pathogenic leptospires DNA sequences. The applicability of a highly sensitive and specific tool to screen histological specimens for the detection of pathogenic Leptospira spp. would facilitate a better assessment of the prevalence and epidemiology of leptospirosis, which constitutes a health problem in many countries.

QUANTITATIVE VS. CONVENTIONAL PCR FOR DETECTION OF HUMAN ADENOVIRUSES IN WATER AND SEDIMENT SAMPLES

SUMMARY Human Adenoviruses (HAdV) are notably resistant in the environment. These agents may serve as effective indicators of fecal contamination, and may act as causative agents of a number of different diseases in human beings. Conventional polymerase chain reaction (PCR) and, more recently, quantitative PCR (qPCR) are widely used for detection of viral agents in environmental matrices. In the present study PCR and SYBR(r)Green qPCR assays were compared for detection of HAdV in water (55) and sediments (20) samples of spring and artesian wells, ponds and streams, collected from dairy farms. By the quantitative methodology HAdV were detected in 87.3% of the water samples and 80% of the sediments, while by the conventional PCR 47.3% and 35% were detected in water samples and sediments, respectively.

MOLECULAR CHARACTERIZATION OF AMERICAN CUTANEOUS LEISHMANIASIS IN THE TRI‑BORDER AREA OF ASSIS BRASIL, ACRE STATE, BRAZIL

SUMMARY In this study, Leishmaniaspecies were identified by Polymerase Chain Reaction (PCR). The epidemiology of patients suspected of having American Cutaneous Leishmaniasis in the municipality of Assis Brasil, Acre State, located in the Brazil/Peru/Bolivia triborder was also investigated. By PCR, the DNA of Leishmaniawas detected in 100% of the cases (37 samples) and a PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) of the hsp 70gene identified the species in 32 samples: Leishmania (Viannia) braziliensis (65.6%) , L. (V.) shawi (28.1%) , L. (V.) guyanensis (3.1%) and mixed infection L. (V.) guyanensis and L. (Leishmania) amazonensis (3.1%)This is the first report of L. (V.) shawiand L. (L.) amazonensis in Acre. The two predominant species were found in patients living in urban and rural areas. Most cases were found in males living in rural areas for at least three years and involved in rural work. This suggests, in most cases, a possible transmission of the disease from a rural/forest source, although some patients had not engaged in activities associated with permanence in forestall areas, which indicate a possible sandflies adaptation to the periurban setting.

PRELIMINARY REPORT ON THE PUTATIVE ASSOCIATION OF IL10 -3575 T/A GENETIC POLYMORPHISM WITH MALARIA SYMPTOMS

Only a small percentage of individuals living in endemic areas develop severe malaria suggesting that host genetic factors may play a key role. This study has determined the frequency of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in some pro and anti-inflammatory cytokine gene sequences: IL6 (-174; rs1800795), IL12p40 (+1188; rs3212227), IL4 (+33; rs2070874), IL10 (-3575; rs1800890) and TGFb1 (+869; rs1800470), by means of PCR-RFLP. Blood samples were collected from 104 symptomatic and 37 asymptomatic subjects. Laboratory diagnosis was assessed by the thick blood smear test and nested-PCR. No association was found between IL6 (-174), IL12p40 (+1188), IL4 (+33), IL10 (- 3575), TGFb1 (+869) SNPs and malaria symptoms. However, regarding the IL10 -3575 T/A SNP, there were significantly more AA and AT subjects, carrying the polymorphic allele A, in the symptomatic group (c2 = 4.54, p = 0.01, OR = 0.40 [95% CI - 0.17- 0.94]). When the analysis was performed by allele, the frequency of the polymorphic allele A was also significantly higher in the symptomatic group (c2 = 4.50, p = 0.01, OR = 0.45 [95% CI - 0.21-0.95]). In conclusion, this study has suggested the possibility that the IL10 - 3575 T/A SNP might be associated with the presence and maintenance of malaria symptoms in individuals living in endemic areas. Taking into account that this polymorphism is related to decreased IL10 production, a possible role of this SNP in the pathophysiology of malaria is also suggested, but replication studies with a higher number of patients and evaluation of IL10 levels are needed for confirmation.

Genetic characterization of Portuguese Fasciola hepatica isolates

Dissertation presented to obtain the Master Degree in Molecular, Genetics and Biomedicine

Ocorrência, diagnóstico molecular e resistência a antifúngicos de Candida sp. de infecções vaginais em Portugal e Cabo-Verde

Dissertação para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina

Identificação de micobactérias não tuberculosas através de métodos moleculares não comerciais

Embora Mycobacterium tuberculosis, o agente etiológico da tuberculose humana, seja a principal causa de micobacteriose no Homem, outras micobactérias não tuberculosas (MNT), podem também causar infecção em seres humanos, sendo cada vez mais frequentemente isoladas no laboratório de micobacteriologia. Dada a morosidade da identificação de MNT por métodos convencionais, torna-se essencial o desenvolvimento de métodos rápidos e fiáveis para a sua identificação. Neste estudo foram comparados três métodos moleculares para a identificação de MNT, baseados na análise de restrição enzimática após amplificação de: (i) região rRNA 16S-23S “Internal Transcribed Spacer” (ITS), (ii) gene hsp65, e (iii) zona ITS e regiões adjacentes, 16S e 23S rDNA. Para este fim, avaliamos 50 isolados, correspondendo a 47 isolados clínicos de MNT e três estirpes de referência, representando as 11 espécies de MNT mais frequentemente isoladas no laboratório de Micobactérias do Instituto de Higiene e Medicina Tropical (IHMT, UNL) e uma estirpe referência de M. tuberculosis, e identificadas anteriormente utilizando o sistema comercial GenoType® Mycobacterium CM/AS (Hain Lifescience). O PCR-RFLP do gene hsp65 proporcionou os melhores resultados, identificando correctamente 42 dos 49 isolados de MNT, pertencentes a M. avium, M. gordonae, M. intracellulare, M. kansasii, M. chelonae, M. fortuitum, M. abscessus, M. szulgai, M. peregrinum e M. xenopi. O PCR-RFLP da região ITS identificou correctamente 28 dos 49 isolados testados, não distinguindo M. intracellulare/M. scrofulaceum, M. avium/M. bohemicum e M. kansasii/M. szulgai. Finalmente, o PCR-RFLP da região ITS e regiões adjacentes mostrou o pior desempenho, com apenas oito isolados correctamente identificados e falhando na amplificação de diversos isolados. Dos três métodos testados, o PCR-RFLP do gene hsp65 e da região ITS mostraram maior capacidade de identificação e reprodutibilidade. No entanto, a sua aplicação exige uma optimização cuidadosa das condições de análise e a sua aplicabilidade depende, em grande parte, da diversidade xi de MNT em cada laboratório. Verificaram-se também várias dificuldades a nível da interpretação dos resultados. Assim, apesar das vantagens referidas na literatura para estes três métodos, verificou-se que o grau de variabilidade e dificuldade de interpretação associados aos padrões obtidos, limitam a sua implementação no laboratório de diagnóstico de micobacteriologia.

Moluscos hospedeiros intermediários de tremátodes: Estudo molecular de helisoma sp. (Gastropoda: planorbidae) de diferentes áreas geográficas

Ao longo dos tempos a caracterização das diferentes espécies da classe Gastropoda baseava-se apenas em características fenotípicas (morfologia da concha e partes moles), as quais eram insuficientes para distinguir espécies e subespécies. Assim, a caracterização genética desenvolvida nos últimos anos, tem-se mostrado uma boa ferramenta aplicada á diferenciação molecular de espécies, permitindo uma melhor compreensão sobre moluscos com um importante papel como hospedeiros intermediários de tremátodes e qual a sua posição dentro da família Planorbidae. Os objectivos deste trabalho foram, por um lado fazer um estudo comparativo de populações de Helisoma sp., de Portugal e Cabo Verde, baseado num estudo molecular utilizando marcadores moleculares, nomeadamente o gene COI do DNA mitocondrial (mtDNA) e o gene 16S do RNA ribossomal (rRNA) e a região interna transcrita (ITS) do DNA ribossomal, e recorrendo à técnica PCR-RFLP, direccionada para a região ITS para a identificação de possíveis polimorfismos e, por outro lado estabelecer uma relação filogenética entre as populações portuguesas e cabo verdianas de Helisoma e outros planorbideos, hospedeiros intermediários de tremátodes. Os resultados obtidos, para os genes em análise permitiram a identificação de três regiões distintas: Cabo Verde, Madeira e Portugal Continental, esta última formada pelas amostras de Algarve e Coimbra, apesar da distante geográfica que separa cada umas destas duas áreas. Os resultados obtidos para os genes COI e 16S e para a região ITS, mostraram uma elevada homologia com as espécies Helisoma trivolvis e H. duryi.

Desenvolvimento de métodos moleculares para a deteção de Trypanosoma spp em glossinas (Diptera: Glossinidae) da República da Guiné Bissau

As moscas do género Glossina são vetores de patologias provocadas por várias espécies de parasita do género Trypanosoma, como a Tripanossomose Humana Africana e as Tripanossomoses Animais. A correta identificação destes tripanossomas é um ponto fulcral quando se procura determinar o risco de doença que determinadas populações de glossinas podem provocar. No presente trabalho foram utilizadas e adaptadas diversas metodologias de diagnóstico molecular, nomeadamente o PCR em tempo real e o PCR-RFLP, que permitiram, através da utilização de primers genéricos, a determinação da carga parasitária e a correta identificação dos tripanossomas presentes no vetor. Os primers denominados Tryp18SF e Tryp18SR foram desenvolvidos especificamente para serem utilizados na identificação das espécies de tripanossoma utilizando PCR em tempo real com metodologia SYBR® Green I e PCR-RFLP. Os primers denominados Tryp18S2F, Tryp18S2R e sonda Tryp18S2P foram desenvolvidos para a quantificação dos parasitas presentes nas amostras utilizando PCR em tempo real com metodologia Taqman®. Foi estudada uma amostra de 762 glossinas provenientes do território da República da Guiné-Bissau, zona atualmente considerada como estando livre de Tripanossomose Humana Africana, mas onde não são realizadas atividades de recenseamento de casos desde o final da ocupação portuguesa. Das 762 glossinas utilizadas, 241 estavam infetadas com tripanossomas, o que representa uma percentagem de infeção geral de 31,6 %. Destas glossinas, 28.63 % encontravam-se infetadas com Trypanosoma grayi, 14.11 % com Trypanosoma congolense, 7.05 % com Trypanosoma vivax e 0.83 % com Trypanosoma brucei brucei, tendo as infeções mistas representado 1.66 %. Não foi possível a identificação conclusiva ao nível da espécie em 48.13 % das amostras positivas, tendo estas ficado consideradas como Trypanosoma spp. Não foram identificados vetores infetados com tripanossomas responsáveis pelas patologias humanas. A utilização de primers genéricos para a identificação permitiu obviar o número de reações necessárias para identificar corretamente o parasita responsável pela infeção, e este trabalho é de resto a primeira descrição da utilização de primers genéricos que permitam a identificação de Trypanosoma grayi. Esta é também a primeira descrição da utilização de PCR em tempo real com metodologia Taqman® para quantificação de tripanossomas, e a sua utilização com primers genéricos aumenta a aplicabilidade em estudos epidemiológicos de grande escala. Palavras-chave: PCR em tempo real; PCR-RFLP; República da Guiné-Bissau; Glossina; Trypanosoma; Tripanossomose.