A research capacity strengthening project for infectious diseases in Honduras: experience and lessons learned

Background: In Honduras, research capacity strengthening (RCS) has not received sufficient attention, but an increase in research competencies would enable local scientists to advance knowledge and contribute to national priorities, including the Millennium Development Goals (MDGs). Objective: This project aimed at strengthening research capacity in infectious diseases in Honduras, focusing on the School of Microbiology of the National Autonomous University of Honduras (UNAH). The primary objective was the creation of a research-based graduate program for the continued training of researchers. Parallel objectives included institutional strengthening and the facilitation of partnerships and networks. Methods: Based on a multi-stakeholder consultation, an RCS workplan was designed and undertaken from 2007 to 2012. Due to unexpected adverse circumstances, the first 2 years were heavily dedicated to implementing the project's flagship, an MSc program in infectious and zoonotic diseases (MEIZ). In addition, infrastructure improvements and demand-driven continuing education opportunities were facilitated; biosafety and research ethics knowledge and practices were enhanced, and networks fostering collaborative work were created or expanded. Results: The project coincided with the peak of UNAH's radical administrative reform and an unprecedented constitutional crisis. Challenges notwithstanding, in September 2009, MEIZ admitted the first cohort of students, all of whom undertook MDG-related projects graduating successfully by 2012. Importantly, MEIZ has been helpful in expanding the School of Microbiology's traditional etiology-based, disciplinary model to infectious disease teaching and research. By fulfilling its objectives, the project contributed to a stronger research culture upholding safety and ethical values at the university. Conclusions: The resources and strategic vision afforded by the project enhanced UNAH's overall research capacity and its potential contribution to the MDGs. Furthermore, increased research activity and the ensuing improvement in performance indicators at the prime Honduran research institution invoke the need for a national research system in Honduras.

Chicken infectious anemia virus vaccination induces immune disorders and viral persistency in infectious bursal disease virus-infected young chicks

La bursite infectieuse aviaire (IBD) est une des causes majeures de pertes économiques pour l’industrie aviaire. La vaccination est le principal outil de contrôle de cette maladie et les oiseaux susceptibles doivent être vaccinés aussitôt que le niveau des anticorps maternels (MA) anti-IBDV est suffisamment bas. L’estimation du moment de vaccination est habituellement déterminée par la formule de Deventer qui utilise le titre initial de MA anti-IBDV et la demi-vie des anticorps pour prédire l’évolution du titre. Dans la présente étude, l’effet du gain de poids sur la vitesse de disparition des MA a été étudié dans le but de l’utiliser pour prédire la détermination du moment de la vaccination. L’analyse des taux d’anticorps neutralisants par ELISA a montré que les poussins avec une forte croissance avaient un taux de disparition plus rapide des MA que ceux à faible croissance. Une formule pour la prédiction du moment de vaccination contre le IBDV, basée sur le gain de poids et le niveau des MA a été développée et vérifiée. La prédiction du moment de vaccination avec cette formule a montré une haute corrélation avec les titres de MA mesurés par ELISA. Le virus de l’anémie infectieuse aviaire (CIAV) est une cause importante d’immunosuppression chez le poulet augmentant la pathogénicité des infections secondaires et en entraînant une réponse humorale suboptimale et une forte mortalité. D’autre part, l’infections sub-clinique du au CIAV provoque une immunosuppression qui facilite la coinfection par d’autre virus tel que le IBDV. Les effets de la coinfection à J1 avec une souche vaccinale de CIAV CAV-VAC® (Intervet) et à J14 avec une souche faiblement virulente de IBDV isolée au Québec, sur l’état de santé des poussins, sur la persistance virale et sur la réponse immunitaire ont été étudiés autant chez des poussins de 1 jour d’âge exempts d’agents pathogènes specifique (SPF) que ceux provenant d’élevages commerciaux. Les résultats ont montré que l’inoculation de la souche vaccinale du CIAV a entraîné une infection sub-clinique, une persistance virale dans la rate et le thymus, une altération de la thymopoièse et une réponse humorale temporaire chez les poussins SPF. Ces effets ont aussi été mis en évidence chez des poussins d’élevage commerciaux malgré des taux élevés de MA. Lors de l’infection avec la souche de IBDV chez des poussins déjà vaccinés contre le CIAV, la persistance du CIAV dans les organes lymphoïdes a été aggravée par une présence de réponses humorales temporaires contre les deux virus et une altération des populations lymphocytaires dans les organes lymphoïdes. Par contre, la présence des MA contre le CIAV a limité temporairement ces effets. Ces travaux ont mis en évidence des désordres immunitaires cellulaires et humoraux et une persistance virale chez des poussins vaccinés contre le CIAV et co-infectés avec le IBDV.

Bacteriemia asociada a catéter epicutáneo en la unidad de cuidado intensivo neonatal de la Fundación Cardioinfantil

La bacteriemia asociada a catéter afecta a pacientes en las unidades de cuidado intensivo con una alta morbilidad, mortalidad y aumento de los costos al sistema de salud. Los recién nacidos son la población de más alto riesgo por el mayor uso de catéteres centrales. Objetivo: Caracterizar factores de riesgo para bacteriemia asociada a catéter en la Unidad de Cuidado Intensivo Neonatal de la Fundación Cardioinfantil entre 2005 - 2010 Materiales y método: Estudio descriptivo de corte transversal, incluyó todos los recién nacidos con diagnostico de bacteriemia asociada a catéter. Se analizó la información utilizando frecuencias y medidas de tendencia central. Resultados: Se encontraron 50 pacientes con diagnostico de bacteriemia asociada a catéter. 50% de género masculino, 52% con edad gestacional al nacimiento menor a 36 semanas y 24% con peso menor a 1500 gramos al momento de la inserción del catéter. La edad fue de 24.2 días al momento de la inserción del catéter. En el 66% de los pacientes el sitio de inserción fue el miembro superior, siendo el Sthaphylococcus Epidermidis el germen con el 50% de las bacteriemias. Conclusión: La bacteriemia asociada a catéter afecta paciente prematuros, de bajo peso sin diferencias en genero. La manipulación de dichos dispositivos, el sitio de inserción, el uso previo de antibióticos, la duración del catéter y el uso de nutrición parenteral son factores que están asociados al mayor riesgo de infección. Siendo el Staphylococcus Epidermidis el germen mas frecuente.

Caracterización clínica, citoquímica y microbiológica de pacientes cirróticos con peritonitis bacteriana en la Fundación Cardioinfantil

Introducción: La peritonitis bacteriana espontanea es la infección más frecuente en pacientes cirróticos causado generalmente por Escherichia coli. Existen factores de riesgo relacionados con la aparición y recurrencia de infección peritoneal por lo que la implementación de estrategias tempranas y preventivas podría impactar en la disminución de la morbimortalidad. Metodología: Estudio descriptivo, serie de casos, se efectuó la búsqueda de los resultados del estudio citoquímico de líquidos ascíticos de pacientes entre los años 2009 y 2013, seleccionando aquellos compatibles con infección y que correspondieran a sujetos cirróticos, para posteriormente realizar la recolección de datos clínicos y paraclínicos con el fin de conformar la base de datos y finalizar con su respectivo análisis. Resultados: El alcohol es la principal causa de cirrosis en pacientes infectados; el principal microorganismo aislado fue Escherichia coli, documentando un 78% de cultivos negativos, 20% más que lo reportado por la literatura. La ampicilina sulbactam fue el antibiótico de elección en el 65% de los casos, de estos el 61% continuaron sin requerir cambio del mismo. Discusión: El presente estudio confirma al alcohol como principal etiología de cirrosis en nuestro país y a la Escherichia coli multisensible como principal agente. Debido al bajo porcentaje de cambios que requirió la ampicilina sulbactam durante el ajuste de la terapia se puede sugerir a este antibiotico dentro del manejo, sin embargo se require de estudios complementarios para comparar su efectividad en relación con cefalosporinas de tercera generación. De igual forma debe priorizarse la toma de cultivos en botellas de hemocultivos para aumentar la cantidad de aislamientos y optimizar el tratamiento antibiótico guiado de acuerdo al microorganismo obtenido.

Infectious aspects and the etiopathogenesis of rheumatoid arthritis

Infections are believed to contribute to the maturation of the immune system from the innate to the adaptive phases and therefore may take part in the induction of autoimmune conditions. In the current study, we present an extensive analysis conducted on sera samples of patients with rheumatoid arthritis in order to seek evidence of previous or coexisting infectious processes using the Bio-Rad BioPlex immunoassay analyzer. We detected higher rates of serological evidence of infections with Epstein–Barr virus and cytomegalovirus viruses. Our findings may indicate a role of these viruses in the pathogenesis of RA.

Factores asociados a infección de fracturas abiertas de extremidades por accidentes de tránsito. Bogotá, 2012-2013

Los traumatismos por accidentes de tránsito, constituyen un problema de salud pública, a nivel mundial. Las lesiones más frecuentes son las fracturas de extremidades (84.3%). Las fracturas tienen un elevado riesgo de presentar infecciones, secuelas e incapacidades permanentes. Objetivo : Determinar si los factores asociados con la patología (lugar de fractura, clasificación de fractura, comorbilidades del paciente) y/o los factores relacionados con la atención médica (uso de profilaxis antibiótica diferente al protocolo institucional, tiempo prolongado para remisión, demoras en manejo quirúrgico) se asocian a mayor probabilidad de presentar infección de fracturas abiertas, en población mayor a 15 años, atendidos por accidente de tránsito, en una clínica de Bogotá de tercer nivel especializada en atención de SOAT, durante el período Octubre de 2012 a Octubre de 2013. Metodología: Estudio de casos y controles no apareado, relación 1:3, conformado por 43 casos (fracturas abiertas infectadas) y 129 controles (fracturas abiertas no infectadas). Resultados: La edad media de los casos fue de 39.42 +/- 16.82 años (med=36 años) y la edad media de los controles fue de 33.15 +/- 11.78 años (med=30 años). El 83.7% de los casos y el 78.3% de los controles corresponden al sexo masculino. Predominaron los accidentes en motocicleta en el 81.4% de los casos y el 86% de los controles. En el análisis bivariado se encuentra que la edad mayor a 50 años (p=0.042), una clasificación de la fractura grado IIIB o IIIC (p=0.02), cumplimiento del protocolo antibiótico institucional según el grado de fractura (p=0.014) y un tiempo mayor a 24 horas desde el momento del accidente al centro especializado en trauma (p=0.035) se asociaron significativamente con infección de la fractura abierta. En el análisis multivariado se encuentra únicamente que la clasificación de la fractura grado IIIB o IIIC se asocia con infección de la fractura OR 2.6 IC95% (1.187 – 5.781) (p=0.017). La duración de hospitalización fue mayor en los casos (32.37+/- 22.92 días, med=26 días) que en los controles (8.81 +/- 7.52 días, med=6 días) (p<0.001). El promedio de lavados quirúrgicos fue mayor en los casos (4.85±4.1, med=4.0) que en el grupo control (1.94±1.26, med=2) (p<0.001). Conclusiones: La infección posterior a una fractura abierta, implica costos elevados de atención con hospitalizaciones prolongadas y mayor frecuencia de intervenciones quirúrgicas como se evidencia en el presente estudio. Se debe fortalecer el sistema de remisión y contra remisión para acortar los tiempos de inicio de manejo especializado de los pacientes con fracturas abiertas. Se debe incentivar dentro de las instituciones, el cumplimiento de protocolos de profilaxis antibiótica según el grado de la fractura para disminuir el riesgo de complicación infecciosa.

Incidencia y factores asociados a infecciones bacterianas en el primer mes postrasplante hepático en la Fundación Cardioinfantil

Introducción: El trasplante hepático ortotópico es la colocación de un nuevo hígado en la misma ubicación del explantado. El objetivo es prolongar la duración y la calidad de vida en pacientes con enfermedades hepáticas terminales. Sin embargo, las infecciones bacterianas son una complicación en los pacientes receptores del trasplante, comprometiendo el éxito del procedimiento. El objetivo fue determinar los factores asociados a infecciones bacterianas en el primer mes tras realizada la intervención y describir las características demográficas de esa población. De 332 trasplantes realizados, que 262 cumplieron criterios para el análisis. Métodos: Se realizó un estudio observacional analítico de casos y controles anidado en una cohorte, en mayores de 18 años, receptores de trasplante hepático primario, de la FCI-IC de 2005 a 2014; excluyendo trasplante combinado hígado riñón, retrasplantes o fallecidos por causa diferente a la infecciosa durante el primer mes. Resultados: Se encontró que la ventilación mecánica por más de 1 día, el catéter venoso central mayor de 3 días son los principales factores de riesgo para infecciones bacterianas. La albúmina mayor de 2,6gr/dl se asoció a menor infección. Los agentes etiológicos predominantes fueron gérmenes gram negativos como E. coli, K. pneumonia y E. cloacae. Mientras que bacteremia, infección urinaria y peritonitis fueron las infecciones más frecuentes. La incidencia de infección bacteriana en esta población fue 24%. Discusión: Se recomienda por tanto extubación antes de 24 horas, uso de catéter central menor de 3 días y limitar el uso del catéter vesical.

All Hands on Deck: Transdisciplinary Approaches to Emerging Infectious Disease

The increasing burden of emerging infectious diseases worldwide confronts us with numerous challenges, including the imperative to design research and responses that are commensurate to understanding the complex social and ecological contexts in which infectious diseases occur. A diverse group of scientists met in Hawaii in March 2005 to discuss the linked social and ecological contexts in which infectious diseases emerge. A subset of the meeting was a group that focused on ‘‘transdisciplinary approaches’’ to integrating knowledge across and beyond academic disciplines in order to improve prevention and control of emerging infections. This article is based on the discussions of that group. Here, we outline the epidemiological legacy that has dominated infectious disease research and control up until now, and introduce the role of new, transdisciplinary and systems-based approaches to emerging infectious diseases.Wedescribe four cases of transboundary health issues and use them to discuss the potential benefits, as well as the inherent difficulties, in understanding the social–ecological contexts in which infectious diseases occur and of using transdisciplinary approaches to deal with them.

Estimating numbers of infectious units from serial dilution assays

The paper concerns the design and analysis of serial dilution assays to estimate the infectivity of a sample of tissue when it is assumed that the sample contains a finite number of indivisible infectious units such that a subsample will be infectious if it contains one or more of these units. The aim of the study is to estimate the number of infectious units in the original sample. The standard approach to the analysis of data from such a study is based on the assumption of independence of aliquots both at the same dilution level and at different dilution levels, so that the numbers of infectious units in the aliquots follow independent Poisson distributions. An alternative approach is based on calculation of the expected value of the total number of samples tested that are not infectious. We derive the likelihood for the data on the basis of the discrete number of infectious units, enabling calculation of the maximum likelihood estimate and likelihood-based confidence intervals. We use the exact probabilities that are obtained to compare the maximum likelihood estimate with those given by the other methods in terms of bias and standard error and to compare the coverage of the confidence intervals. We show that the methods have very similar properties and conclude that for practical use the method that is based on the Poisson assumption is to be recommended, since it can be implemented by using standard statistical software. Finally we consider the design of serial dilution assays, concluding that it is important that neither the dilution factor nor the number of samples that remain untested should be too large.

Cell cycle perturbations induced by infection with the coronavirus infectious bronchitis virus and their effect on virus replication

In eukaryotic cells, cell growth and division occur in a stepwise, orderly fashion described by a process known as the cell cycle. The relationship between positive-strand RNA viruses and the cell cycle and the concomitant effects on virus replication are not clearly understood. We have shown that infection of asynchronously replicating and synchronized replicating cells with the avian coronavirus infectious bronchitis virus (IBV), a positive-strand RNA virus, resulted in the accumulation of infected cells in the G(2)/M phase of the cell cycle. Analysis of various cell cycle-regulatory proteins and cellular morphology indicated that there was a down-regulation of cyclins D1 and D2 (G(2) regulatory cyclins) and that a proportion of virus-infected cells underwent aberrant cytokinesis, in which the cells underwent nuclear, but not cytoplasmic, division. We assessed the impact of the perturbations on the cell cycle for virus-infected cells and found that IBV-infected G(2)/M-phase-synchronized cells exhibited increased viral protein production when released from the block when compared to cells synchronized in the Go phase or asynchronously replicating cells. Our data suggested that IBV induces a G(2)/M phase arrest in infected cells to promote favorable conditions for viral replication.

Mass spectroscopic characterization of the coronavirus infectious bronchitis virus nucleoprotein and elucidation of the role of phosphorylation in RNA binding by using surface plasmon resonance

Phosphorylation of the coronavirus nucleoprotein (N protein) has been predicted to play a role in RNA binding. To investigate this hypothesis, we examined the kinetics of RNA binding between nonphosphorylated and phosphorylated infectious bronchitis virus N protein with nonviral and viral RNA by surface plasmon resonance (Biacore). Mass spectroscopic analysis of N protein identified phosphorylation sites that were proximal to RNA binding domains. Kinetic analysis, by surface plasmon resonance, indicated that nonphospborylated N protein bound with the same affinity to viral RNA as phosphorylated N protein. However, phosphorylated N protein bound to viral RNA with a higher binding affinity than nonviral RNA, suggesting that phosphorylation of N protein determined the recognition of virus RNA. The data also indicated that a known N protein binding site (involved in transcriptional regulation) consisting of a conserved core sequence present near the 5' end of the genome (in the leader sequence) functioned by promoting high association rates of N protein binding. Further analysis of the leader sequence indicated that the core element was not the only binding site for N protein and that other regions functioned to promote high-affinity binding.

Evaluation of a nucleoprotein-based enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of antibodies against infectious bronchitis virus

As an immunogen of the coronavirus, the nucleoprotein (N) is a potential antigen for the serological monitoring of infectious bronchitis virus (IBV). In this report, recombinant N protein from the Beaudette strain of IBV was produced and purified from Escherichia coli as well as Sf9 ( insect) cells, and used for the coating of enzyme-linked immunosorbent assay ( ELISA) plates. The N protein produced in Sf9 cells was phosphorylated whereas N protein from E. coli was not. Our data indicated that N protein purified from E. coli was more sensitive to anti-IBV serum than the protein from Sf9 cells. The recombinant N protein did not react with the antisera to other avian pathogens, implying that it was specific in the recognition of IBV antibodies. In addition, the data from the detection of field samples and IBV strains indicated that using the recombinant protein as coating antigen could achieve an equivalent performance to an ELISA kit based on infected material extracts as a source of antigen(s). ELISAs based on recombinant proteins are safe ( no live virus), clean ( only virus antigens are present), specific ( single proteins can be used) and rapid ( to respond to new viral strains and strains that cannot necessarily be easily cultured).