Nested-PCR using MPB64 fragment improves the diagnosis of pleural and meningeal tuberculosis

Fluids in which Mycobacterium tuberculosis are seldom found, such as pleural and cerebrospinal liquids, are good candidates to be studied using PCR techniques. We detail our experience with a PCR assay applied to pleural and cerebrospinal fluids using the primer MPB64. Seventy three specimens were analyzed: 30 pleural fluids (PF), 26 pleural biopsies (PB) and 17 cerebrospinal fluids (CSF). The gold standard for the diagnosis of tuberculous meningitis was the positive culture for M. tuberculosis in CSF. Tuberculous pleural effusion was diagnosed when cultures of PF and/or PB were positive for M. tuberculosis, or the PB histology showed granulomas. Our results, compared to the gold standards employed, showed a sensitivity of 70%, specificity of 88%, positive predictive value of 82% and negative predictive value of 80%. The high specificity of the MPB64 fragment while still retaining a good sensitivity makes it very well suited for pleural and cerebrospinal tuberculosis diagnosis.

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.

Prenatal toxoplasmosis diagnosis from amniotic fluid by PCR

Toxoplasmosis is one of the most common infections all over the world. Most cases are asymptomatic, except in immunosuppressed individuals and fetuses, which can be seriously damaged. Prenatal diagnosis should be made as soon as possible since treatment of the mother can minimize fetal sequelae. Our aim in this study was to test the polymerase chain reaction technique (PCR) in 86 samples of amniotic fluid from women who seroconverted during pregnancy. DNA was amplified using external primers and, in a second step, internal primers, in a nested PCR system. Samples were also inoculated into mice and the newborn were evaluated by T. gondii serology, skull x-ray, transfontanel ultrasound, fundoscopic examination, lumbar puncture and clinical examination. PCR was positive in seven cases and negative in 79. Among PCR-positive cases, two were negative by inoculation into mice and by clinical evaluation; among PCR-negative ones, three had clinical evidence of toxoplasmosis and one was positive after inoculation into mice. PCR showed values of sensitivity = 62.5% and specificity = 97.4%; the values of inoculation into mice where 42.9% and 100%, respectively. Although PCR should not be used alone for prenatal diagnosis of congenital toxoplasmosis, it is a promising method and deserves more studies to improve its efficacy.

Sensitivity of polymerase chain reaction for detection of known aliquots of Trypanosoma cruzi in the blood of mice: an in vitro study

To evaluate the sensitivity of polymerase chain reaction (PCR) to reveal known number of trypomastigote in the blood of mice, three separate experiments were done. First: To eight samples of 500mul of normal mice blood, one aliquot of 1, 2, 3, 4, 5, 10, and 50 trypomastigotes respectively, were added. Second and third: 10 aliquots with 1 and 10 with 2 trypomastigotes were added to samples of 500mul of normal mice blood. Positive control: 500mul of blood containing 100,000 trypomastigotes. For kDNA minicircles amplification by PCR the primers:S35 and S36 were used. PCR revealed products of 330 b.p in the positive controls. When only one sample with the aliquots of 1 or 2 trypomastigotes was examined, results were negative; results were positive with aliquots of 3 to 50 trypomastigotes. In the 2nd and 3rd experiments, 9/10 aliquots with one parasite and 9/10 with 2 trypomastigotes were positive revealing a high sensitivity of this reaction. In conclusion, the presence of one single parasite in 500mul of blood, is enough for a positive PCR. This method could be used as a complement to the various parasitological cure tests in treated mice, when low volumes of blood are individually examined.

Polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism analysis of the ITS2 region for differatiation of Brazilian Biomphalaria intermediate hosts of the Schistosoma mansoni

We sequenced the internal transcribed spacer 2 of the ribosomal DNA (ITS2-DNAr) from the three Schistosoma mansoni intermediate hosts in Brazil: Biomphalaria glabrata, Biomphalaria tenagophila and Biomphalaria straminea. Analysis of a restriction map from those sequences allowed us to select putative restriction enzymes able to identify the snail species under study. Four restriction enzymes were used and HpaII provided simple species-specific profiles easily visualized in polyacrylamide gels. The use of ITS2 is advantageous as it provides a small fragment of 460 bp which may be easily amplified by PCR. In the current work, we showed that the amplification of ITS2-DNAr together with HpaII enzyme restriction is an auxiliary molecular tool for the morphological identification of such snails as well as for taxonomic and phylogenetic studies of neotropical planorbids.

Differentiation of Candida species obtained from nosocomial candidemia using RAPD-PCR technique

Thirteen strains of the genus Candida were isolated from catheter, urine and surgical wounds from individual patients of the Santa Casa de Misericórdia, Belo Horizonte, MG, Brazil. Ten strains were characterized as Candida albicans, two as Candida glabrata, and one as Candida parapsilosis. Isolates were evaluated for molecular relatedness by random amplified polymorphic DNA technique using 15 primers. The analysis of the genomic DNA obtained revealed a low intraspecific polymorphism and did not allow for the differentiation between strains of the same species obtained from distinct clinical sources (catheter, urine and surgical wounds). The RAPD profiles generated were able to differentiate among the species of Candida albicans, Candida parapsilosis and Candida glabrata strains isolated in this study.

Assessment of chemiluminescence and PCR effectiveness in relation to conventional serological tests for the diagnosis of Chagas' disease

While testing 414 sera for the diagnosis of Chagas' disease, the conventional reactions of indirect hemagglutination, indirect immunofluorescence and the immunosorbent assay showed a sensitivity of 95.7%, 100% and 98.2% and a specificity of 98%, 98% and 96.4%, respectively, and an excellent association using Fisher's exact test. Chemiluminescence presented 100% sensitivity and 89.6% specificity, while PCR showed 100% specificity and 1.2% sensitivity. It is believed that the three conventional serological reactions are still adequate for diagnosing Chagas' disease.

Analysis of molecular biology techniques for the diagnosis of human papillomavirus infection and cervical cancer prevention

The objective of the present study was to evaluate the usefulness of molecular methodologies to access human papillomavirus genome in the genital tract. Samples from 136 women aged 17 to 52 years old obtained from the Dr. Sérgio Franco Laboratories between 2000 and 2001, were analyzed by the hybrid capture assay and amplified by PCR with generic primers MY09/MY11 and specific primers for types 16, 18, 31, 33, 35, 58. Viral genome was detected in 71.3% of the samples by hybrid capture and 75% by amplification. When cytopathology was used as a reference method for screening lesions, hybrid capture (p=0) and amplification (p=0.002) presented positive association. The 3 methods showed absolute agreement when cytopathology confirmed papillomavirus infection and high grade intraepithelial lesion. Disagreements occurred for 10 cases: seven inflammatory cases positive by PCR and negative for hybrid capture and 3 low squamous intraepithelial lesions positive for hybrid capture but negative for amplification. In conclusion, hybrid capture was shown to be sensitive and specific enough for use in clinical routines. Moreover, the evaluation of viral load values obtained by this method were shown to be related to the severity of the lesion and merit further studies to analyze the possible association with risk of progression to malignancy.

Carga proviral do HTLV-1 e HTLV-2: um método simples através da PCR quantitativa em tempo real

Os vírus linfotrópicos de células T humanas, quando integrados ao genoma da célula hospedeira, provírus, têm como marcador de replicação seu DNA proviral. A carga proviral parece ser um importante fator no desenvolvimento de patologias associadas a estes retrovírus. Neste estudo foi desenvolvida uma metodologia para quantificação absoluta da carga proviral dos HTLV-1 e HTLV-2 através da PCR em tempo real. Cinqüenta e três amostras de doadores de sangue com teste de ELISA reagente foram submetidas à metodologia, que utilizou o sistema TaqMan® para três seqüências alvo: HTLV-1, HTLV-2 e albumina. A quantificação proviral absoluta foi determinada através da proporção relativa entre o genoma do HTLV e o genoma da célula hospedeira, levando em consideração o número de leucócitos. O método apresentado é sensível (215 cópias/mL), prático e simples para quantificação proviral, além de eficiente e adequado para confirmação e discriminação da infecção pelos tipos virais.

Nested-PCR do gene que codifica o antígeno b aplicada ao diagnóstico da tuberculose pulmonar

A reação em cadeia da polimerase usada para amplificação de uma seqüência interna de um fragmento previamente amplificado (nested-PCR) foi investigada como uma alternativa complementar a pesquisa de bacilos álcool ácido resistentes e a cultura do Mycobacterium tuberculosis em meio de Lowenstein-Jensen. Foram investigadas 144 amostras de escarro de pacientes suspeitos de tuberculose encaminhados ao Laboratório de Tuberculose do Instituto Evandro Chagas em Belém, no período de junho de 2002 a dezembro de 2003. Das 144 amostras, 121 foram caracterizadas como tuberculose, 119 foram positivas na cultura, 95 na baciloscopia e 128 na nested-PCR. A sensibilidade da nested-PCR foi 96% (116/121), enquanto a especificidade foi 48% (11/23). A nested-PCR poderá ser uma ferramenta complementar para o diagnóstico da tuberculose, pois apresenta sensibilidade equivalente à cultura, no entanto, necessita de maiores avaliações visando minimizar o número de resultados falso-positivos.

Detection of human herpesvirus-7 by qualitative nested-PCR: comparison between healthy individuals and liver transplant recipients

Diagnosis of human herpesvirus-7 active infection in transplant patients has proved difficult, because this virus is ubiquitous and can cause persistent infections in the host. The significance of viral DNA detected in leukocytes by PCR is unclear and cross-reaction in serological tests may occur. This study aimed to evaluate nested-PCR to detect human herpesvirus-7 active infection in liver transplant recipients compared to healthy individuals. human herpesvirus-7 nested-PCR was performed on leukocytes and sera of 53 healthy volunteers and sera of 29 liver transplant recipients. In healthy volunteers, human herpesvirus-7 was detected in 28.3% of leukocytes and 0% of serum. human herpesvirus-7 was detected in sera of 48.2% of the liver transplant recipients. Nested-PCR on DNA extracted from leukocytes detected latent infection and the study suggests that nested-PCR performed on serum could be useful to detect human herpesvirus-7 active infection in liver transplant recipients.

Caracterização de múltiplos polimorfismos de Pneumocystis Jirovecii por multiplex-PCR/Single base extension

Pneumocystis jirovecii é conhecido por causar infecções específicas no aparelho respiratório de seus hospedeiros, principalmente em doentes imunocomprometidos, manifestando-se por uma pneumonia grave e por vezes fatal, normalmente designada por pneumonia por Pneumocystis. A caracterização da diversidade genética de P. jirovecii tem demonstrado que determinados polimorfismos de base única poderão ser reconhecidos como marcadores moleculares de eleição para o estudo da distribuição geográfica, vias de transmissão, resistência/susceptibilidade a fármacos, factores de virulência e genética populacional de subtipos genéticos. Este estudo teve como objectivo a caracterização de polimorfismos de P. jirovecii, através da metodologia PCR multiplex/Extensão de base única (do inglês single base extension), com a principal finalidade de constatar eventuais associações entre polimorfismos de base única, genótipos multilocus, e dados clínicos e demográficos da infecção. Sessenta e seis espécimes pulmonares, previamente considerados positivos para P. jirovecii, obtidos entre 2001 e 2012, a partir de doentes portugueses imunocomprometidos, foram seleccionados de forma aleatória para este estudo multilocus. PCR multiplex foi utilizada para a amplificação simultânea de três regiões genómicas: subunidade grande do rRNA mitocondrial, superóxido dismutase e dihidropteroato sintetase. Cinco polimorfismos de base única, previamente correlacionados com parâmetros da doença, foram genotipados por extensão de base única: mt85, SOD110, SOD215, DHPS165 e DHPS171. Um total de 330 polimorfismos de base única e 29 genótipos multilocus putativos de P. jirovecii foram identificados e caracterizados nos espécimes pulmonares analisados. Os padrões de distribuição dos polimorfismos foram analisados, sendo considerada a variação temporal e/ou geográfica das suas formas alélicas. Constatou-se grande diversidade genotípica entre os isolados de P. jirovecii que poderá ter influência a nível epidemiológico. Foram observadas associações estatísticas entre mt85/genótipos multilocus e parâmetros demográficos e clínicos. A correlação mais importante verificou-se entre mt85C e cargas parasitárias baixas a moderadas, enquanto mt85T foi associado com cargas parasitárias altas; MLG5, MLG9 e MLG13 foram associados com cargas parasitárias baixas, moderadas e altas, respectivamente. Tais associações demonstram que potenciais marcadores moleculares da infecção por P. jirovecii poderão existir e que polimorfismos/genótipos específicos poderão determinar perfis epidemiológicos da pneumonia por Pneumocystis. A análise genética cruzada permitiu verificar associações entre polimorfismos de base única. Os polimorfismos SOD110T e SOD215C, SOD110C e SOD215T, DHPS165A e DHPS171C, DHPS165G e DHPS171T foram associados estatisticamente. Os genótipos multilocus mais prevalentes foram considerados para o teste recombinatório d1. Dois genótipos multilocus (MLG7 e MLG9) foram observados com elevada frequência, e a análise genética indicou que estes se encontravam sobre-representados na população de P. jirovecii estudada. Estas evidências indicam que o fenómeno de desequilíbrio de ligação e a propagação clonal de subtipos genéticos é frequente, considerando que a espécie P. jirovecii poderá ser representada por uma população com estrutura epidémica. O presente trabalho confirmou a importância do estudo de polimorfismos em P. jirovecii, sugerindo que a caracterização multilocus poderá fornecer informação relevante para a compreensão dos padrões, causas e controlo da infecção, melhorando assim a investigação deste importante patogéneo.