ABSTRACT
BACKGROUND Leprosy is curable by multidrug therapy (MDT) treatment regimen ranging from six to 12 months. The variable levels of tolerance and adherence among patients can, however, result in treatment failure and the emergence of drug-resistant strains. OBJECTIVES Describe the impact of MDT over Mycobacterium leprae viability in patient's oral and nasal mucosa along treatment. METHODS Mycobacterium leprae viability was monitored by quantitative polymerase chain reaction (qPCR) quantification of 16S rRNA in lateral and contralateral scrapings of oral and nasal mucosa of 10 multibacillary patients along the initial five months of treatment. FINDINGS The results demonstrated high heterogenicity of M. leprae viability among patients and between nasal and oral samples. Of six patients who presented good adherence and tolerance to the treatment, only four displayed absence of M. leprae viability in both samples three months after the first MDT dose, while for the other two, the absence of M. leprae viability in the oral and nasal cavities was only detected five months after the first dose. MAIN CONCLUSIONS We concluded that qPCR of 16S rRNA for the determination of M. leprae viability in nasal and oral scraping samples could represent an interesting approach to monitor treatment efficacy.
Subject(s)
Humans , Male , Female , Genome, Human , Science, Technology and Society , Medical OncologyABSTRACT
We analysed 16 variable number tandem repeats (VNTR) and three single-nucleotide polymorphisms (SNP) in Mycobacterium leprae present on 115 Ziehl-Neelsen (Z-N)-stained slides and in 51 skin biopsy samples derived from leprosy patients from Ceará (n = 23), Pernambuco (n = 41), Rio de Janeiro (n = 22) and Rondônia (RO) (n = 78). All skin biopsies yielded SNP-based genotypes, while 48 of the samples (94.1%) yielded complete VNTR genotypes. We evaluated two procedures for extracting M. leprae DNA from Z-N-stained slides: the first including Chelex and the other combining proteinase and sodium dodecyl sulfate. Of the 76 samples processed using the first procedure, 30.2% were positive for 16 or 15 VNTRs, whereas of the 39 samples processed using the second procedure, 28.2% yielded genotypes defined by at least 10 VNTRs. Combined VNTR and SNP analysis revealed large variability in genotypes, but a high prevalence of SNP genotype 4 in the Northeast Region of Brazil. Our observation of two samples from RO with an identical genotype and seven groups with similar genotypes, including four derived from residents of the same state or region, suggest a tendency to form groups according to the origin of the isolates. This study demonstrates the existence of geographically related M. leprae genotypes and that Z-N-stained slides are an alternative source for M. leprae genotyping.
Subject(s)
Humans , DNA, Bacterial/analysis , Genetic Variation , Leprosy/microbiology , Mycobacterium leprae/genetics , Bacterial Typing Techniques , Biopsy , Brazil , Genotype , Phylogeny , Polymerase Chain Reaction , Polymorphism, Single Nucleotide , Staining and LabelingABSTRACT
A hanseníase é uma doença infecto-contagiosa crônica, causada pelo Mycobacterium leprae. Após o sequenciamento do genoma deste patógeno, inúmeros esforços têm sido feitos na busca por seqüências repetitivas com potencial para diferenciar isolados de M. leprae. Atualmente VNTRs têm sido utilizados com o objetivo de compreender a diversidade genética deste patógeno em áreas com alta prevalência da doença. Além disso, SNPs também têm contribuído para elucidar aspectos referentes à disseminação da hanseníase pelo mundo. Neste estudo, a variabilidade genética de 292 isolados de M. leprae oriundos de amostras clínicas de pacientes hansenianos das regiões norte, nordeste e sudeste do país foi avaliada utilizando 16 VNTRs e três SNPs. O polimorfismo dos diferentes VNTRs foi determinado através de MVLA (Multiple-locus VNTR analysis) utilizando FLA (Fragment lenght analysis), enquanto que os SNPs foram analisados através de PCR-RFLP e, ou sequenciamento. O poder discriminatório dos 16 VNTRs foi de 0.999, sendo que as repetições de dinucleotídeos AT e o trinucleotídeo GAA21 apresentaram os maiores índices de discriminação alélica. Além da genotipagem de isolados de M. leprae de biópsias de pele, material de linfa fixado em lâmina de baciloscopia também foi utilizado como uma fonte alternativa para obtenção de DNA deste bacilo. Com relação à genotipagem por SNP, foi possível observar a predominância do genótipo 3, associado à população européia, em Rondônia, Rio de Janeiro e São Paulo. Já o genótipo 4, oriundo da África Ocidental, foi predominante em Pernambuco e Fortaleza. A presença dos diferentes genótipos e sua predominância em determinadas áreas corroboram com o processo de colonização do país que se reflete na atual composição étnica da população brasileira. Com base nos perfis obtidos através dos VNTR ser SNPs, foram identificados seis grupos geneticamente idênticos: quatro do Ceará, um de Rondônia e outro formado entre amostras de Minas Gerais e São Paulo. Nenhuma associação entre os pacientes enquadrados nos grupos da região norte e sudeste do país foi estabelecida. Todavia, foi possível observar que os grupos foram formados entre indivíduos oriundos de mesmo estado ou região geográfica. Com relação aos grupos formados entre as amostras do Ceará, associações entre o gênero masculino e o local de origem das amostras foram estabelecidas com base nos genótipos de M. leprae, sugerindo que estes seriam fatores de risco para a transmissão da ganseníase. Neste estudo, também foi possível avaliar amostras de pacientes com hanseníase recidiva para quatro VNTRs e os achados sugerem que estes pacientes foram re-infectados ou que houve mudança da população bacteriana durante a recidiva da doença. Os resultados comprovam que a genotipagem de M. leprae é uma ferramenta importande na elucidação de aspectos relativos à transmissão e disseminação da doença pelo mundo.