Identification and lineage genotyping of South American trypanosomes using fluorescent fragment length barcoding

Trypanosoma cruzi and Trypanosoma rangeli are human-infective blood parasites, largely restricted to Central and South America. They also infect a wide range of wild and domestic mammals and are transmitted by a numerous species of triatomine bugs. There are significant overlaps in the host and geographical ranges of both species. The two species consist of a number of distinct phylogenetic lineages. A range of PCR-based techniques have been developed to differentiate between these species and to assign their isolates into lineages. However, the existence of at least six and five lineages within T. cruzi and T. rangeli, respectively, makes identification of the full range of isolates difficult and time consuming. Here we have applied fluorescent fragment length barcoding (FFLB) to the problem of identifying and genotyping T. cruzi, T. rangeli and other South American trypanosomes. This technique discriminates species on the basis of length polymorphism of regions of the rDNA locus. FFLB was able to differentiate many trypanosome species known from South American mammals: T. cruzi cruzi. T. cruzi marinkellei, T. dionisii-like, T. evansi, T. lewisi, T. rangeli, T. theileri and T. vivax. Furthermore, all five T. rangeli lineages and many T. cruzi lineages could be identified, except the hybrid lineages TcV and TcVI that could not be distinguished from lineages III and II respectively. This method also allowed identification of mixed infections of T. cruzi and T. rangeli lineages in naturally infected triatomine bugs. The ability of FFLB to genotype multiple lineages of T. cruzi and T. rangeli together with other trypanosome species, using the same primer sets is an advantage over other currently available techniques. Overall, these results demonstrate that FFLB is a useful method for species diagnosis, genotyping and understanding the epidemiology of American trypanosomes. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Cathepsin L-like genes of Trypanosoma vivax from Africa and South America - characterization, relationships and diagnostic implications

We characterized sequences from genes encoding cathepsin L-like (CatL-like) cysteine proteases from African and South American isolates of Trypanosoma vivax and T. vivax-like organisms, and evaluated their suitability as genetic markers for population structure analysis and diagnosis. Phylogenetic analysis of sequences corresponding to CatL-like catalytic domains revealed substantial polymorphism, and clades of sequences (TviCatL1-9) were separated by large genetic distances. TviCatL1-4 sequences were from cattle isolates from West Africa (Nigeria and Burkina Faso) and South America (Brazil and Venezuela), which belonged to the same T. vivax genotype. T. vivax-like genotypes from East Africa showed divergent sequences, including TviCatL5-7 for isolates from Mozambique and TviCatL8-9 for an isolate from Kenya. Phylogenetic analysis of CatL-like gene data supported the relationships among trypanosome species reflected in the phylogenies based on the analysis of small subunit (SSU) of ribosomal RNA gene sequence data. The discovery of different CatL-like sequences for each genotype, defined previously by ribosomal DNA data, indicate that these sequences provide useful targets for epidemiological and population genetic studies. Regions in CatL-like sequences shared by all T. vivax genotypes but not by other trypanosomes allowed the establishment of a specific and sensitive diagnostic PCR for epidemiological studies in South America and Africa. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Incidência de infecção por Legionella pneumophila em pacientes que internaram no HCPA com pneumonia adquirida na comunidade

Introdução: O diagnóstico microbiológico da infecção por Legionella é complexo, pois a bactéria não é visualizada à coloração de Gram no escarro, e sua cultura não é realizada na maioria dos laboratórios clínicos. A imunofluorescência direta nas secreções respiratórias tem baixa sensibilidade, em torno de 40% e a técnica da “PCR” não é ainda recomendada para o diagnóstico clínico (CDC, 1997). A detecção de anticorpos no soro é a técnica mais utilizada, e o critério definitivo é a soroconversão para no mínimo 1:128, cuja sensibilidade é de 70 a 80% (Edelstein, 1993). Como critérios diagnósticos de possível pneumonia por Legionella, eram utilizados: título único de anticorpos a L pneumophila positivo na diluição 1:256, em paciente com quadro clínico compatível (CDC, 1990) e o achado de antígeno a Legionella na urina (WHO, 1990). Nos últimos anos, porém, com o uso crescente do teste de antigenúria, foram detectados casos de pneumonia por Legionella, que não eram diagnosticados por cultura ou sorologia, tornando-o método diagnóstico de certeza para o diagnóstico de pneumonia por Legionella (CDC, 1997). Por sua fácil execução, resultado imediato, e alta sensibilidade - de 86% a 98% (Kashuba & Ballow, 1986; Harrison & Doshi, 2001), tem sido recomendado para o diagnóstico das PAC que necessitam internação hospitalar (Mulazimoglu & Yu, 2001; Gupta et al., 2001; Marrie, 2001), especialmente em UTI (ATS, 2001). Vários estudos documentaram baixo valor preditivo positivo do título único positivo de 1:256, tornando-o sem valor para o diagnóstico da pneumonia por Legionella, exceto, talvez, em surtos (Plouffe et al., 1995). Outros detectaram alta prevalência de anticorpos positivos na diluição 1:256 na população, em pessoas normais (Wilkinson et al., 1983; Nichol et al., 1991). A partir de 1996, o CDC de Atlanta recomendou que não seja mais utilizado o critério de caso provável de infecção por Legionella pneumophila por título único de fase convalescente ≥1:256, por falta de especificidade(CDC, 1997). A pneumonia por Legionella é raramente diagnosticada, e sua incidência é subestimada. Em estudos de PAC, a incidência da pneumonia por Legionella nos EUA, Europa, Israel e Austrália, foi estimada entre 1% a 16% (Muder & Yu, 2000). Nos EUA, foi estimado que cerca de 8 000 a 23 000 casos de PAC por Legionella ocorrem anualmente, em pacientes que requerem hospitalização (Marston et al., 1994 e 1977). No Brasil, a incidência de PAC causadas por Legionella em pacientes hospitalizados é tema de investigação pertinente, ainda não relatado na literatura. Objetivo: detectar a incidência de pneumonias causadas por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, em pacientes que internaram no Hospital de Clínicas de Porto Alegre por PAC, por um ano. Material e Métodos: o delineamento escolhido foi um estudo de coorte (de incidência), constituída por casos consecutivos de pneumonia adquirida na comunidade que internaram no HCPA de 19 de julho de 2000 a 18 de julho de 2001. Para a identificação dos casos, foram examinados diariamente o registro computadorizado das internações hospitalares, exceto as internações da pediatria e da obstetrícia, sendo selecionados todos os pacientes internados com o diagnóstico de pneumonia e de insuficiência respiratória aguda. Foram excluídos aqueles com menos de 18 anos ou mais de 80 anos; os procedentes de instituições, HIV-positivos, gestantes, pacientes restritos ao leito; e portadores de doença estrutural pulmonar ou traqueostomias. Foram excluídos os pacientes que tivessem tido alta hospitalar nos últimos 15 dias, e aqueles já incluídos no decorrer do estudo. Os pacientes selecionados foram examinados por um pesquisador, e incluídos para estudo se apresentassem infiltrado ao RX de tórax compatível com pneumonia, associado a pelo menos um dos sintomas respiratórios maiores (temperatura axilar > 37,8ºC, tosse ou escarro; ou dois sintomas menores (pleurisia, dispnéia, alteração do estado mental, sinais de consolidação à ausculta pulmonar, mais de 12 000 leucócitos/mm3). O estudo foi previamente aprovado pela Comissão de Ética em Pesquisa do HCPA. Os pacientes eram entrevistados por um pesquisador, dando seu consentimento por escrito, e então seus dados clínicos e laboratoriais eram registrados em protocolo individual. Não houve interferência do pesquisador, durante a internação, exceto pela coleta de urina e de sangue para exame laboratoriais específicos da pesquisa. Os pacientes eram agendados, no ambulatório de pesquisa, num prazo de 4 a 12 semanas após sua inclusão no estudo, quando realizavam nova coleta de sangue, RX de tórax de controle, e outros exames que se fizessem necessários para esclarecimento diagnóstico.Todos os pacientes foram acompanhados por 1 ano, após sua inclusão no estudo.Foram utilizadas a técnica de imunofluorescência indireta para detecção de anticorpos das classes IgG, IgM e IgA a Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6 no soro, em duas amostras, colhidas, respectivamente, na 1ª semana de internação e depois de 4 a 12 semanas; e a técnica imunológica por teste ELISA para a detecção do antígeno de Legionella pneumophila sorogrupo 1 na urina, colhida na primeira semana de internação. As urinas eram armazenadas, imediatamente após sua coleta, em freezer a –70ºC, e depois descongeladas e processadas em grupos de cerca de 20 amostras. A imunofluorescência foi feita no laboratório de doenças Infecciosas da Universidade de Louisville (KY, EUA), em amostras de soro da fase aguda e convalescente, a partir da diluição 1:8; e a detecção do antígeno de Legionella pneumophila sorogrupo 1, nas amostras de urina, foi realizada no laboratório de pesquisa do HCPA, pelos investigadores, utilizando um kit comercial de teste ELISA fabricado por Binax (Binax Legionella Urinary Enzyme Assay, Raritan, EUA). As urinas positivas eram recongeladas novamente, para serem enviadas para confirmação no mesmo laboratório americano, ao fim do estudo. Foram adotados como critérios definitivos de infecção por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, a soroconversão (elevação de 4 vezes no título de anticorpos séricos entre o soro da fase aguda e da fase convalescente para no mínimo 1:128); ou o achado de antígeno de L pneumophila sorogrupo 1 na urina não concentrada, numa razão superior a 3, conforme instruções do fabricante e da literatura.Os pacientes foram classificados, de acordo com suas características clínicas, em 1º) portadores de doenças crônicas (doenças pulmonares, cardíacas, diabete mellitus, hepatopatias e insuficiência renal); 2º) portadores de doenças subjacentes com imunossupressão; 3º) pacientes hígidos ou com outras doenças que não determinassem insuficiência orgânica. Imunossupressão foi definida como esplenectomia, ser portador de neoplasia hematológica, portador de doença auto-imune, ou de transplante; ou uso de medicação imunossupressora nas 4 semanas anteriores ao diagnóstico (Yu et al., 2002b); ou uso de prednisolona 10 mg/dia ou equivalente nos últimos 3 meses (Lim et al., 2001). As características clínicas e laboratoriais dos pacientes que evoluíram ao óbito por pneumonia foram comparados àquelas dos pacientes que obtiveram cura. Para a análise das variáveis categóricas, utilizou-se o teste qui-quadrado de Pearson ou teste exato de Fisher. Para as variáveis numéricas contínuas, utilizou-se o teste “t“ de Student. Um valor de p< 0,05 foi considerado como resultado estatisticamente significativo (programas SPSS, versão 10). Foi calculada a freqüência de mortes por pneumonia na população estudada, adotando-se a alta hospitalar como critério de cura. Foi calculada a incidência cumulativa para pneumonia por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, em um hospital geral, no período de 1 ano. Resultados: durante um ano de estudo foram examinados 645 registros de internação, nos quais constavam, como motivo de baixa hospitalar, o diagnóstico de pneumonia ou de insuficiência respiratória aguda; a maioria desses diagnósticos iniciais não foram confirmados. Desses 645 pacientes, foram incluídos no estudo 82 pacientes, nos quais os critérios clínicos ou radiológicos de pneumonia foram confirmados pelos pesquisadores. Durante o acompanhamento desses pacientes, porém, foram excluídos 23 pacientes por apresentarem outras patologias que mimetizavam pneumonia: DPOC agudizado (5), insuficiência cardíaca (3), tuberculose pulmonar (2), colagenose (1), fibrose pulmonar idiopática (1), edema pulmonar em paciente com cirrose (1), somente infecçâo respiratória em paciente com sequelas pulmonares (4); ou por apresentarem critérios de exclusão: bronquiectasias (4), HIV positivo (1), pneumatocele prévia (1). Ao final, foram estudados 59 pacientes com pneumonia adquirida na comunidade, sendo 20 do sexo feminino e 39 do sexo masculino, com idade entre 24 e 80 anos (média de 57,6 anos e desvio padrão de ±10,6). Tivemos 36 pacientes com doenças subjacentes classificadas como “doenças crônicas”, dos quais 18 pacientes apresentavam mais de uma co-morbidade, por ordem de prevalência: doenças pulmonares, cardíacas, diabete mellitus, hepatopatias e insuficiência renal; neoplasias ocorreram em 9 pacientes, sendo sólidas em 7 pacientes e hematológicas em 2. Dos 59 pacientes, 61% eram tabagistas e 16,9%, alcoolistas. Do total, 10 pacientes apresentavam imunossupressão. Dos demais 13 pacientes, somente um era previamente hígido, enquanto os outros apresentavam tabagismo, sinusite, anemia, HAS, gota, ou arterite de Takayasu. A apresentação radiológica inicial foi broncopneumonia em 59,3% dos casos; pneumonia alveolar ocorreu em 23,7% dos casos, enquanto ambos padrões ocorreram em 15,2% dos pacientes. Pneumonia intersticial ocorreu em somente um caso, enquanto broncopneumonia obstrutiva ocorreu em 5 pacientes (8,5%). Derrame pleural ocorreu em 22% dos casos, e em 21 pacientes (35%) houve comprometimento de mais de um lobo ao RX de tórax. Foram usados beta-lactâmicos para o tratamento da maioria dos pacientes (72,9%9). A segunda classe de antibióticos mais usados foi a das fluoroquinolonas respiratórias, que foram receitadas para 23 pacientes (39,0%), e em 3º lugar, os macrolídeos, usados por 11 pacientes (18,6%). Apenas 16 pacientes não usaram beta-lactâmicos, em sua maioria recebendo quinolonas ou macrolídeos. Dos 43 pacientes que usaram beta-lactâmicos, 25 não usaram nem macrolídeos, nem quinolonas. Em 13 pacientes as fluoroquinolonas respiratórias foram as únicas drogas usadas para o tratamento da pneumonia. Do total, 8 pacientes foram a óbito por pneumonia; em outros 3 pacientes, o óbito foi atribuído a neoplasia em estágio avançado. Dos 48 pacientes que obtiveram cura, 33 (68,7%) estavam vivos após 12 meses. Os resultados da comparação realizada evidenciaram tendência a maior mortalidade no sexo masculino e em pacientes com imunossupressão, porém essa associação não alcançou significância estatística. Os pacientes que usaram somente beta-lactâmicos não apresentaram maior mortalidade do que os pacientes que usaram beta-lactâmicos associados a outras classes de antibióticos ou somente outras classes de antibióticos. Examinando-se os pacientes que utiizaram macrolídeos ou quinolonas em seu regime de tratamento, isoladamente ou combinados a outros antibióticos, observou-se que também não houve diferença dos outros pacientes, quanto à mortalidade. Os pacientes com padrão radiológico de pneumonia alveolar tiveram maior mortalidade, e essa diferença apresentou uma significância limítrofe (p= 0,05). Nossa mortalidade (11,9%) foi similar à de Fang et al. (1990), em estudo clássico de 1991 (13,7%); foi também similar à média de mortalidade das PAC internadas não em UTI (12%), relatada pela ATS, no seu último consenso para o tratamento empírico das PAC (ATS, 2001). Foram detectados 3 pacientes com pneumonia por Legionella pneumophila sorogrupo 1 na população estudada: 2 foram diagnosticados por soroconversão e por antigenúria positiva, e o 3º foi diagnosticado somente pelo critério de antigenúria positiva, tendo sorologia negativa, como alguns autores (McWhinney et al., 2000). Dois pacientes com PAC por Legionella não responderam ao tratamento inicial com beta-lactâmicos, obtendo cura com levofloxacina; o 3º paciente foi tratado somente com betalactâmicos, obtendo cura. Conclusões: A incidência anual de PAC por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6, no HCPA, foi de 5,1%, que representa a incidência anual de PAC por Legionella pneumophila sorogrupos 1 a 6 em um hospital geral universitário. Comentários e Perspectivas: Há necessidade de se empregar métodos diagnósticos específicos para o diagnóstico das pneumonias por Legionella em nosso meio, como a cultura, a sorologia com detecção de todas as classes de anticorpos, e a detecção do antígeno urinário, pois somente com o uso simultâneo de técnicas complementares pode-se detectar a incidência real de pneumonias causadas tanto por Legionella pneumophila, como por outras espécies. A detecção do antígeno de Legionella na urina é o teste diagnóstico de maior rendimento, sendo recomendado seu uso em todas as PAC que necessitarem internação hospitalar (Mulazimoglu & Yu, 2001; Gupta et al., 2001); em todos os pacientes com PAC que apresentarem fatores de risco potenciais para legionelose (Marrie, 2001); e para o diagnóstico etiológico das pneumonias graves (ATS, 2001). Seu uso é indicado, com unanimidade na literatura, para a pesquisa de legionelose nosocomial e de surtos de legionelose na comunidade.

Infectious bronchitis virus: detection and vaccine Strain differentiation by semi-nested RT-PCR

A semi-nested reverse transcription-polymerase chain reaction (Semi-N-RT-PCR) was developed and used to detect the S glycoprotein gene of infectious bronchitis virus (IBV) strains and to discriminate H120 vaccine strain from other strains. Viral RNA was extracted from the allantoic fluid of chicken embryos and from tissues of chickens experimentally infected with different strains of IBV. Amplification and identification of the viral RNA was performed using two sets of primers complementary to a region of the S glycoprotein gene in the Semi-N-RT-PCR assay. The pair of primers used in the first PCR consisted of universal oligonucleotides flanking a more variable region of S1-S2 gene. The second primer pair was used in the Semi-N-RT-PCR and was comprised of one of the primers from the first universal pair together with either another universal internal oligolucleotide or a oligonucleotide sequence specific for the H120 strain of IBV. The universal primers detected all reference IBV strains and field isolates tested herein. The Semi-N-RT-PCR had high sensitivity and specificity, and was able to differentiate the H120 vaccine strain from other reference IBV strains; including M41 strain. All tissue samples collected from chickens experimentally infected with H120 or M41 strains were positive in the semi-nested RT-PCR using universal primers, while only the H120-infected tissue samples were amplified by the set of primers containing the H120-oligonucleotide. In conclusion, the ability of Semi-N-RT-PCR to detect distinct IBV strains and preliminarily discriminate the vaccine strain (H120) closes a diagnostic gap and offers the opportunity to use comprehensive PCR procedures for the IBV diagnosis.

Estudo comparativo dos métodos diagnósticos para Leishmaniose Visceral em cães oriundos de Ilha Solteira, SP

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Further characterization of two sequiviruses infecting lettuce and development of specific RT-PCR primers

Lettuce mottle virus (LeMoV) and dandelion yellow mosaic virus (DaYMV) infect lettuce in South America and Europe, respectively. LeMoV and DaYMV possess isometric particles, occur at low concentrations in plants and have narrow host ranges. Partial genome sequences of both viruses were obtained using purified viral preparations and universal primers for members of the family Sequiviridae. DaYMV and LeMoV sequences were analyzed and showed identity with other members of the family. Universal primers that detect both viruses and specific primers for LeMoV and DaYMV were designed and used in RT-PCR-based diagnostic assays. These results provide the first molecular data on the LeMoV and DaYMV genomes and suggest that LeMoV is a member of the genus Sequivirus, probably distinct from DaYMV.

Definition of a diagnostic routine in individuals with inconclusive serology for chagas disease

Despite the existence of highly sensitive tests, inconclusive serological results are frequent in chronic chagasic infection. This study aimed to define a diagnostic conduct for 30 individuals with inconclusive serology (G3) for chagasic infection assisted at the Outpatient Unit for Infectious and Parasitic Diseases of the Botucatu School of Medicine. Twenty-one individuals with negative serology (G1) and 33 with positive serology (G2) were also studied. Serological methods ELISA, HAI, IFI and immunoblotting TESA-cruzi were used for G1, G2 and G3, and parasitological methods xenodiagnosis, hemoculture and PCR-LIT were used for G2 and G3 individuals. ELISA, HAI and IFI were performed in 5 different blood samples in G2 and G3. TESA-cruzi was carried out only once in G1, G2 and G3 and, since it is the most sensitive, it was utilized as standard. In G3, positivity for ELISA reached 86% in the fifth blood sample; the ELISA+HAI+IFI combination showed a maximum of 44.8% in the second sample; and TESA-cruzi, 76% in one single sample. Xenodiagnosis positivity was 9.4%; hemoculture showed 15.2%; and PCR-LIT exhibited 22% positivity in G2. Nevertheless, in G3, positivity percentage was 3.4% for xenodiagnosis, 6.7% for PCR-LIT, and no positive result was found for hemoculture. In G3, PCR-LIT resolved one case which was still inconclusive according to serology tests. In order to define inconclusive diagnoses, the results suggest the combined use of ELISA+HAI+IFI in 2 blood samples, decreasing the occurrence of false positive/negative results. If results remain inconclusive, the performance of TESA-cruzi and PCR-LIT, if necessary, is recommended.

Quantitative real-time RT-PCR and chromogenic in situ hybridization: precise methods to detect HER-2 status in breast carcinoma

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

The heminested RT-PCR for the study of rabies virus pathogenesis

The aim of the present trial was to evaluate the heminested RT-PCR for the study of rabies virus distribution in mice inoculated experimentally. Inoculation was by the intramuscular route in 150 mice, using the dog street rabies virus. Groups of five animals were killed at different times. Fragments of different organs were collected and the material was tested by Fluorescent Antibody Test (FAT) and heminested RT-PCR (hn RT-PCR). Positive results were obtained beginning on the 10th day after inoculation in the brain, spinal cord, salivary gland, limbs, lungs, liver, spleen, urinary bladder, tongue and right kidney. Hn RT-PCR was shown to be more efficient for the study of rabies virus distribution in different tissues and organs. (C) 2004 Elsevier B.V.. All rights reserved.

Comparison of agar gel immunodiffusion test, rapid slide agglutination test, microbiological culture and PCR for the diagnosis of canine brucellosis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Comparison of a PCR assay in whole blood and serum specimens for canine brucellosis diagnosis

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Myonecrosis by Clostridium septicum in a dog, diagnosed by a new multiplex-PCR

Clostridial myositis is an acute, generally fatal toxemia that is considered to be rare in pet animals. The present report describes an unusual canine clostridial myositis that was diagnosed by a new multiplex-PCR (mPCR) designed for simultaneous identification of Clostridium sordellii, Clostridium septicum, Clostridium perfringens type A, Clostridium chauvoei, and Clostridium novyi type A. A ten-month-old male Rottweiler dog, that had displayed lameness and swelling of the left limb for 12 h, was admitted to a veterinary hospital. The animal was weak, dyspneic and hyperthermic, and a clinical examination indicated the presence of gas and edema in the limb. Despite emergency treatment, the animal died in only a few minutes. Samples of muscular tissue from the necrotic area were aseptically collected and plated onto defibrinated sheep blood agar (5%) in anaerobic conditions. Colonies suggestive of Clostridium spp. were submitted to testing by multiplex-PCR. Impression smears of the tissues, visualized with Gram and also with panoptic stains, revealed long rod-shaped organisms, and specimens also tested positive using the fluorescent antibody technique (FAT). The FAT and mPCR tests enabled a diagnosis of C. septicum myonecrosis in the dog. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Performance of IFAT, ELISA, direct parasitological examination and PCR on lymph node aspirates for canine visceral leishmaniasis diagnosis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação de dois métodos de extração de DNA de material parafinado para amplificação em PCR

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparison of conventional PCR, quantitative PCR, bacteriological culture and the Warthin Starry technique to detect Leptospira spp. in kidney and liver samples from naturally infected sheep from Brazil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)