Anti-phenolic glycolipid-I (PGL-I) determination using blood collection on filter paper in leprosy patients

The authors studied 70 leprosy patients and 20 normal individuals, comparing the traditional sera collection method and the finger prick blood with the conservation on filter paper for specific antibodies against the native phenolic glycolipid-I (PGL-I) from Mycobacterium leprae. The finger prick blood dried on filter paper was eluated in phosphate buffer saline (PBS) containing 0.5% gelatin. The classical method for native PGL-I was performed for these eluates, and compared with the antibody determination for sera. It was observed that there is a straight correlation comparing these two methods; although the titles found for the eluates were lower than those obtained for serology. This blood collection method could be useful for investigation of new leprosy cases in field, specially in contacts individuals.

Pesquisa de anticorpos anti-PGL-I em pacientes infectados pelo HIV em área endêmica de hanseníase

Esse estudo investiga a infecção subclínica de Mycobacterium leprae em pacientes infectados e não infectados pelo HIV, através da dosagem de anticorpos anti-PGL-I, e avalia se existe uma possível correlação dos resultados sorológicos encontrados com o estado de imunossupressão dos pacientes infectados pelo HIV. Foi realizado um estudo transversal analítico em 350 pacientes infectados pelo HIV e em 350 pacientes não infectados pelo HIV para detecção de anticorpos IgM anti-PGL-I em região endêmica para hanseníase. Avaliou-se uma possível correlação do estado de imunossupressão dos pacientes infectados pelo HIV (contagem de linfócitos CD4+, carga viral e uso ou não de terapia antirretroviral) com a soropositividade para PGLI. Dentre os pacientes infectados pelo HIV, 6% (21/350) apresentaram sorologia positiva para PGL-I e dos indivíduos não infectados pelo HIV, 29,1% (102/350) tinham PGL-I positivo. O grupo controle apresentou cerca de cinco vezes mais indivíduos com anticorpos anti-PGL-I do que o grupo infectado pelo HIV. Não houve diferença estatisticamente significativa na correlação do estado de imunossupressão do paciente com o resultado da sorologia anti-PGL-I. Houve uma menor produção de anticorpos anti-PGL-I em indivíduos infectados pelo HIV, o que pode indicar uma baixa taxa de infecção subclínica por M. leprae, ou uma baixa produtividade específica desses anticorpos, ou ambas as hipóteses. A desregulação de linfócitos B em indivíduos infectados pelo HIV pode ser a causa da baixa produção de anticorpos anti-PGL-I. Não houve correlação do estado de imunossupressão do paciente com o resultado da sorologia anti-PGL-I.

Sorologia da hanseníase utilizando PGL-I: revisão sistemática

A sorologia utilizando o antígeno espécie-específico do Mycobacterium leprae, PGL-I, pode ser um marcador de carga bacteriana em pacientes com hanseníase. Estudos identificaram potencial de uso da sorologia na classificação de pacientes para fins de tratamento, monitoramento de terapia, risco de recidiva e na seleção dos contatos com maior risco de adoecer. Foi realizada uma revisão sistemática e 26 artigos foram incluídos na análise comparativa. Avaliamos os resultados do uso da sorologia PGL-I em diferentes situações, suas limitações e possíveis aplicações. Estudos mostraram eficácia da sorologia PGL-I na classificação de pacientes, monitoramento da terapia, e nas reações hansênicas como teste preditivo. Para diagnóstico precoce e seguimento de população de alto risco, as metodologias utilizadas ainda não demonstraram custo-benefício favorável, porém estudos indicam que a utilização do teste poderá influenciar positivamente nos programas de controle da hanseníase. Com técnicas simples e robustas, o uso da sorologia PGL-I é viável.

Comportamento dos testes sorológicos ML Flow e ELISA (PGL-I) em áreas endêmica e não endêmica de hanseníase

O ML Flow e o ELISA PGL-I são testes sorológicos que detectam anticorpos IgM contra o glicolipídio fenólico I específico do Mycobacterium leprae. Para avaliar o comportamento destes testes em áreas endêmica e não endêmica para hanseníase foram estudados 351 voluntários no Brasil e no Chile, incluindo pacientes com hanseníase, controles sadios, portadores de outras doenças infecciosas, não infecciosas e dermatoses que fazem diagnóstico diferencial com hanseníase. O ponto de corte do ELISA foi estabelecido pelo método da Curva ROC (> 0,157). Em área endêmica, o ML Flow apresentou resultados positivos em 70% dos pacientes com hanseníase; o ELISA foi positivo em 53,3%. Em área não endêmica, o ML Flow foi negativo em todos os voluntários testados; o ELISA foi positivo em 4 voluntários. O ML Flow é um ensaio mais rápido, facilmente aplicável e, portanto, mais adequado para ser utilizado na Atenção Básica; o ELISA necessita, alem de uma infra-estrutura de laboratório adequada, pessoal treinado e especializado em sua execução.

Associação entre reação hansênica após alta e a carga bacilar avaliada utilizando sorologia anti PGL-I e baciloscopia

As reações hansênicas são fenômenos imuno inflamatórios que ocorrem durante a evolução da hanseníase. Atualmente com os critérios de finalização de tratamento esta intercorrência pode ser observada após a alta da poliquimioterapia. Trata-se de um estudo caso-controle onde foram comparados, laboratorialmente, os casos de reação hansênica após alta da poliquimioterapia multibacilar (PQT/MB) com o grupo controle para analisar a possível associação entre a reação hansênica após alta e a carga bacilar, utilizando o ML Flow, teste sorológico para detecção de anticorpos contra o Mycobacterium leprae, e os resultados das baciloscopias cutâneas. O estudo foi realizado em dois serviços de referência na cidade de Recife - Pernambuco - Brasil, onde participaram 208 pacientes. Os resultados encontrados indicam que a reação após alta está estatisticamente associada à carga bacilar através da positividade do teste sorológico após alta. Conclui-se que existem fatores de riscos comuns entre a recidiva e a reação após alta.

Pesquisa de anticorpos anti PGL-I através de ELISA em tatus selvagens do Brasil

Tatus têm sido envolvidos na transmissão da hanseníase e considerados como fonte de Mycobacterium leprae em muitas publicações. Médicos de partes dos EUA consideram o contato com tatus um fator de risco para hanseníase. Entretanto, há um desafio associado ao papel do tatu na perpetuação da hanseníase no Continente Americano. Foi pesquisada a presença de anticorpos anti-PGL-I em tatus selvagens de áreas endêmicas em hanseníase do Estado do Espírito Santo, Brasil, através de ELISA realizado em amostras de soro de 47 animais. Elisa positivo foi encontrado em 5 (10.6%) tatus. Tatus infectados podem ter algum papel na transmissão da hanseníase disseminando bacilos no meio ambiente, talvez tornando mais difícil a interrupção da cadeia de transmissão e redução do número de casos novos de hanseníase. A técnica de ELISA é um eficiente método para investigação soroepidemiológica da presença do Mycobacterium leprae em tatus.

Seropositivity to anti-phenolic glycolipid-I in leprosy cases, contacts and no known contacts of leprosy in an endemic and a non-endemic area in northeast Brazil

The seroprevalence rates of IgM anti-phenolic glycolipid-I (PGL-I) antibodies in four study groups with differing exposure to Mycobacterium leprae in Ceara. Brazil were investigated between March 2005 and August 2006. The first three groups in a high prevalence area included 144 cases of leprosy, their 380 contacts and 317 participants with no known leprosy contact. The fourth group in a low prevalence area consisted of 87 participants with no known leprosy contact living in an area in which no cases of leprosy had been reported in the previous 6 months. Seropositivity and levels of IgM antibodies to PGL-I were investigated using ELISA. The seropositivity levels of anti-PGL-I among the different clinical forms of leprosy cases were 61% for lepromatous, 25% for tuberculoid and 27% indeterminate. The levels of anti-PGL-I antibodies in the endemic area differentiated leprosy cases from non-cases. However, the seropositivity was similar among contact cases (15.8%) and no known leprosy contact cases from high (15.1%) and low (13.8%) prevalence areas. The seropositivity of both contacts and no known contacts was much higher than previously reported among no known contacts in other endemic areas. The study indicates that anti-PGL-I antibodies are not useful as immunological markers of household leprosy contacts and no known leprosy contacts in endemic areas. (C) 2010 Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Risk-benefit assessment of Bacillus Calmette-Guérin vaccination, anti-phenolic glycolipid I serology, and Mitsuda test response: 10-year follow-up of household contacts of leprosy patients

Abstract: INTRODUCTION: Despite multidrug therapy, leprosy remains a public health issue. The intradermal Bacillus Calmette-Guérin (BCG) vaccine, Mitsuda test (lepromin skin test), and anti-phenolic glycolipid I (PGL-I) serology are widely used in leprosy studies and have shown great epidemiological value. METHODS: This longitudinal study evaluated the relative risks and benefits of these three tools by comparing results observed in household contacts (HHCs) of leprosy patients who developed leprosy with those of HHCs who did not in a population of 2,992 individuals monitored during a 10-year period. RESULTS : Seventy-five (2.5%) new leprosy cases were diagnosed, including 28 (0.9%) co-prevalent cases. Therefore, for the risk-benefit assessment, 47 (1.6%) HHCs were considered as truly diagnosed during follow-up. The comparison between healthy and affected contacts demonstrated that not only did BCG vaccination increase protection, but boosters also increased to 95% relative risk (RR) reduction when results for having two or more scars were compared with having no scars [RR, 0.0459; 95% confidence interval (CI), 0.006-0.338]. Similarly, Mitsuda reactions >7mm in induration presented 7-fold greater protection against disease development compared to reactions of 0-3mm (RR, 0.1446; 95% CI, 0.0566-0.3696). In contrast, anti-PGL-I ELISA seropositivity indicated a 5-fold RR increase for disease outcome (RR, 5.688; 95% CI, 3.2412-9.9824). The combined effect of no BCG scars, Mitsuda reaction of <7mm, and seropositivity to anti-PGL-I increased the risk for leprosy onset 8-fold (RR, 8.109; 95% CI, 5.1167-12.8511). CONCLUSIONS: The adoption of these combined assays may impose measures for leprosy control strategies.

Comparison of two rapid tests for anti-phenolic glycolipid-I serology in Brazil and Nepal

The diagnosis of leprosy continues to be based on clinical symptoms and early diagnosis and treatment are critical to preventing disability and transmission. Sensitive and specific laboratory tests are not available for diagnosing leprosy. Despite the limited applicability of anti-phenolic glycolipid-I (PGL-I) serology for diagnosis, it has been suggested as an additional tool to classify leprosy patients (LPs) for treatment purposes. Two formats of rapid tests to detect anti-PGL-I antibodies [ML immunochromatography assay (ICA) and ML Flow] were compared in different groups, multibacillary patients, paucibacillary patients, household contacts and healthy controls in Brazil and Nepal. High ML Flow intra-test concordance was observed and low to moderate agreement between the results of ML ICA and ML Flow tests on the serum of LPs was observed. LPs were "seroclassified" according to the results of these tests and the seroclassification was compared to other currently used classification systems: the World Health Organization operational classification, the bacilloscopic index and the Ridley-Jopling classification. When analysing the usefulness of these tests in the operational classification of PB and MB leprosy for treatment and follow-up purposes, the ML Flow test was the best point-of-care test for subjects in Nepal and despite the need for sample dilution, the ML ICA test yielded better performance among Brazilian subjects. Our results identified possible ways to improve the performance of both tests.

A relação entre soroprevalência de anticorpos contra o glicolipídeo fenólico-I entre crianças em idade escolar e endemicidade da hanseníase no Brasil

Os programas de controle da hanseníase se beneficiariam de um método fácil para estimar prevalência e avaliar o impacto das ações de controle na prevalência da doença. A determinação da soroprevalência de anticorpos contra PGL-I através de estudos com crianças em idade escolar foi sugerida como indicador útil da taxa de prevalência da hanseníase a nível municipal.Para investigar se a soropositividade estaria associada aos coeficientes de detecção da hanseníase e se poderia ser usada como indicador da prevalência em outras áreas, 7.073 crianças em três estados endêmicos de hanseníase no Brasil foram testadas. Resultados mostram uma considerável variação da distribuição de soropositividade nas comunidades, independente do número de casos de hanseníase detectados. A soroprevalência foi significativamente menor nos colégios. Nenhuma diferença na distribuição da soropositividade determinada por ELISA ou dipstick foi observada. Nenhuma correlação entre o coeficiente de detecção da hanseníase e soropositividade pôde ser estabelecida.

Integrative literature review of the reported uses of serological tests in leprosy management

Abstract: An integrative literature review was conducted to synthesize available publications regarding the potential use of serological tests in leprosy programs. We searched the databases Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde, Índice Bibliográfico Espanhol em Ciências da Saúde, Acervo da Biblioteca da Organização Pan-Americana da Saúde, Medical Literature Analysis and Retrieval System Online, Hanseníase, National Library of Medicine, Scopus, Ovid, Cinahl, and Web of Science for articles investigating the use of serological tests for antibodies against phenolic glycolipid-I (PGL-I), ML0405, ML2331, leprosy IDRI diagnostic-1 (LID-1), and natural disaccharide octyl-leprosy IDRI diagnostic-1 (NDO-LID). From an initial pool of 3.514 articles, 40 full-length articles fulfilled our inclusion criteria. Based on these papers, we concluded that these antibodies can be used to assist in diagnosing leprosy, detecting neuritis, monitoring therapeutic efficacy, and monitoring household contacts or at-risk populations in leprosy-endemic areas. Thus, available data suggest that serological tests could contribute substantially to leprosy management.

Unveiling healthy carriers and subclinical infections among household contacts of leprosy patients who play potential roles in the disease chain of transmission

Leprosy transmission still occurs despite the availability of highly effective treatment. The next step towards successfully eliminating leprosy is interrupting the chain of transmission of the aetiological agent, Mycobacterium leprae. In this investigation, we provide evidence that household contacts (HHCs) of leprosy patients might not only have subclinical infections, but may also be actively involved in bacilli transmission. We studied 444 patients and 1,352 contacts using anti-phenolic glycolipid-I (PGL-I) serology and quantitative polymerase chain reaction (qPCR) to test for M. leprae DNA in nasal swabs. We classified the patients according to the clinical form of their disease and the contacts according to the characteristics of their index case. Overall, 63.3% and 34.2% of patients tested positive by ELISA and PCR, respectively. For HHCs, 13.3% had a positive ELISA test result and 4.7% had a positive PCR test result. The presence of circulating anti-PGL-I among healthy contacts (with or without a positive PCR test result from nasal swabs) was considered to indicate a subclinical infection. DNA detected in nasal swabs also indicates the presence of bacilli at the site of transmission and bacterial entrance. We suggest that the concomitant use of both assays may allow us to detect subclinical infection in HHCs and to identify possible bacilli carriers who may transmit and disseminate disease in endemic regions. Chemoprophylaxis of these contacts is suggested.

High rates of undiagnosed leprosy and subclinical infection amongst school children in the Amazon Region

Leprosy in children is correlated with community-level factors, including the recent presence of disease and active foci of transmission in the community. We performed clinical and serological examinations of 1,592 randomly selected school children (SC) in a cross-sectional study of eight hyperendemic municipalities in the Brazilian Amazon Region. Sixty-three (4%) SC, with a mean age of 13.3 years (standard deviation = 2.6), were diagnosed with leprosy and 777 (48.8%) were seropositive for anti-phenolic glycolipid-I (PGL-I). Additionally, we evaluated 256 house-hold contacts (HHCs) of the students diagnosed with leprosy; 24 (9.4%) HHC were also diagnosed with leprosy and 107 (41.8%) were seropositive. The seroprevalence of anti-PGL-I was significantly higher amongst girls, students from urban areas and students from public schools (p < 0.0001). Forty-five (71.4%) new cases detected amongst SC were classified as paucibacillary and 59 (93.6%) patients did not demonstrate any degree of physical disability at diagnosis. The results of this study suggest that there is a high rate of undiagnosed leprosy and subclinical infection amongst children in the Amazon Region. The advantages of school surveys in hyperendemic areas include identifying leprosy patients at an early stage when they show no physical disabilities, preventing the spread of the infection in the community and breaking the chain of transmission.

Seroreactivity to new Mycobacterium leprae protein antigens in different leprosy-endemic regions in Brazil

New Mycobacterium leprae protein antigens can contribute to improved serologic tests for leprosy diagnosis/classification and multidrug therapy (MDT) monitoring. This study describes seroreactivity to M. leprae proteins among participants from three highly endemic leprosy areas in Brazil: central-western Goiânia/Goiás (GO) (n = 225), Rondonópolis/Mato Grosso (MT) (n = 764) and northern Prata Village/Pará (PA) (n = 93). ELISA was performed to detect IgG to proteins (92f, 46f, leprosy IDRI diagnostic-1, ML0405, ML1213) and IgM to phenolic glycolipid-I (PGL-I). Multibacillary (MB) leprosy had positive rates for PGL-I that were similar to those for proteins; however, some anti-PGL-I-negative subjects were positive for proteins, suggesting that adding protein antigen to PGL-I can enhance the sensitivity of MB leprosy detection. In MT, different degrees of seroreactivity were observed and ranked for MB, former patients after MDT, paucibacillary (PB) leprosy, household contact (HHC) and endemic control (EC) groups. The seroreactivity of PB patients was low in GO and MT. HHCs from different endemic sites had similar IgG antibody responses to proteins. 46f and 92f were not recognised by most tuberculosis patients, ECs or HHCs within GO, an area with high BCG vaccination coverage. Low positivity in EC and HHC was observed in PA and MT. Our results provide evidence for the development of an improved serologic test that could be widely applicable for MB leprosy testing in Brazil.