Identificación molecular con base en el gen hsp 70 de aislamientos clínicos de Leishmania spp. en Colombia / Molecular identification of Leishmania spp. in clinical isolates from Colombia based on hsp 70 gene

Introducción. La leishmaniasis es una enfermedad de gran prevalencia en Colombia, donde al menos seis especies diferentes la originan en el ser humano, con un amplio rango de características clínicas. La tipificación de la especie es importante, no solo desde el punto de vista epidemiológico, sino para el diagnóstico, dado que el tratamiento puede variar dependiendo de la especie identificada. En la identificación se han utilizado varias alternativas metodológicas con diferentes niveles de poder discriminatorio. Objetivo. Identificar especies de Leishmania mediante la amplificación molecular de un fragmento del gen hsp 70. Materiales y métodos. Se amplificó un fragmento del gen hsp 70 mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR- hsp 70) y se hizo el análisis de los polimorfismos de la longitud ( Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP) de los fragmentos de restricción de 81 aislamientos clínicos de Leishmania spp. de pacientes con leishmaniasis cutánea y mucocutánea para la identificación de las especies presentes. Resultados. Se obtuvo un solo amplicón para todas las muestras analizadas. La restricción enzimática de los 81 productos permitió la identificación de 70 con dos patrones de bandas que correspondían a dos alelos de Leishmania braziliensis (62 y ocho aislamientos, respectivamente), nueve aislamientos compatibles con L. panamensis y dos con L. guyanensis . El origen geográfico de los aislamientos coincidió con el de reportes previos sobre la distribución de dichas especies en Colombia. Conclusiones. La técnica de la PCR- hsp 70 y el análisis de RFLP fueron útiles para identificar las especies de Leishmania aisladas de muestras clínicas de Colombia y pueden aplicarse también en el estudio de cepas de vectores y reservorios de importancia epidemiológica.

Introduction: Leishmaniasis is highly prevalent in Colombia, where at least six different species can cause disease of varying clinical presentations in humans. The identification of the infecting species is quite important for prognosis, therapeutics and epidemiology. Different techniques with variable discriminatory power have been used for the identification. Objective: To carry out the molecular identification of Leishmania species through the amplification of a fragment of the hsp 70 gene. Materials and methods: Molecular amplification of the hsp 70 gene fragment (PCR- hsp 70) followed by restriction fragment length polymorphism analysis (RFLP) was done for identification purposes using DNA from 81 clinical isolates of Leishmania . Results: A single amplicon was obtained for all samples analyzed. The enzymatic restrictions of the 81 PCR products identified 70 with a banding pattern corresponding to L. braziliensis with two different patterns (62 and eight isolates, respectively), nine isolates compatible with L. panamensis and two with L. guyanensis . The geographical origin of the isolates is consistent with previous reports about the distribution of the corresponding species in Colombia. Conclusions: The PCR- hsp 70/RFLP technique used is a valid tool for the identification of Leishmania species isolated from clinical samples of patients in Colombia, which may also be applicable to the study of strains obtained from vectors and reservoirs with epidemiological significance.

Antiretroviral activity of protease inhibitors against Toxoplasma gondii / Terapia antiretroviral de inibidores da protease contra Toxoplasma gondii

The introduction of highly active antiretroviral therapy (HAART) has caused a marked reduction in the occurrence and severity of parasitic infections, including the toxoplasmic encephalitis (TE). These changes have been attributed to the restoration of cell-mediated immunity. This study was developed to examine the activity of six antiretroviral protease inhibitors (API) on Toxoplasma gondii tachyzoites. The six API showed anti-Toxoplasma activity, with IC50 value between 1.4 and 6.6 µg/mL. Further studies at the molecular level should be performed to clarify if the use of API could be beneficial or not for AIDS patients with TE.

La introducción de la terapia antirretroviral de alta efectividad ha causada una marcada reducción en la ocurrencia y curso clínico de las infecciones parasitarias, incluyendo la toxoplasmosis encefálica (TE). Estos cambios han sido atribuidos a la restauración celular. Este estudio fue desarrollado para examinar la actividad de seis inhibidores de proteasas antirretrovirales (IPA) sobre taquizoitos de Toxoplasma gondii. Los seis IPA mostraron actividad anti-Toxoplasma, con valores de CI50 entre 1.4 y 6.6 µg/mL. Futuros estudios a nivel molecular deben ser realizados, los cuales podrán delucidar si el uso de IPA pudiera beneficiar o no a los pacientes que sufren de TE.

In vitro antimicrobial assessment of Cuban propolis extracts

Propolis is a resinous mixture of different plant exudates collected by honeybees. Currently, propolis is widely used as a food supplement and in folk medicine. We have evaluated 20 Cuban propolis extracts of different chemical types, brown (BCP), red and yellow (YCP), with respect to their in vitro antibacterial, antifungal and antiprotozoal properties. The extracts inhibited the growth of Staphylococcus aureus and Trichophyton rubrum at low µg/mL concentrations, whereas they were not active against Escherichia coli and Candida albicans. The major activity of the extracts was found against the protozoa Leishmania, Trypanosoma and Plasmodium, although cytotoxicity against MRC-5 cells was also observed. The BCP-3, YCP-39 and YCP-60 extracts showed the highest activity against P. falciparum, with 50% of microbial growth (IC50) values of 0.2 µg/mL. A positive correlation between the biological activity and the chemical composition was observed for YCP extracts. The most promising antimicrobial activity corresponds to YCP subtype B, which contains acetyl triterpenes as the main constituents. The present in vitro study highlights the potential of propolis against protozoa, but further research is needed to increase selectivity towards the parasite. The observed chemical composition-activity relationship of propolis can contribute to the identification of the active principles and standardisation of this bee product.

Diagnóstico de la leishmaniasis: de la observación microscópica del parásito a la detección del ADN / Leishmaniasis diagnosis: going from microscopic observation of parasite to DNA detection

Introducción: la leishmaniasis es una enfermedad causada por varias especies del género Leishmania, de la cual se han incrementado los reportes en los últimos años. Diversos factores genéticos, inmunológicos y asociados al parásito determinan el establecimiento de la infección y la ocurrencia de enfermedad, que se presenta en formas clínicas muy diversas, lo cual condiciona, entre otros elementos, el método diagnóstico que se aplica. Métodos: se hizo una revisión de la literatura básica y actualizada sobre aspectos generales de la leishmaniasis: la enfermedad y su situación epidemiológica, el ciclo de vida y la transmisión, vectores, presentaciones clínicas y diagnóstico; este último acápite contiene información sobre los principales métodos que se utilizan en el presente. Se puntualizó en la forma en que se apoya el diagnóstico desde el grupo de Leishmania del Instituto de Medicina Tropical "Pedro Kourí", que constituye el centro nacional de referencia para esta enfermedad tropical. Resultados: se muestra información actualizada sobre los temas escogidos, con un enfoque orientador y práctico, dirigido al personal de salud que debe enfrentar casos con sospecha de leishmaniasis. Se muestran tablas y gráficos que resumen de manera organizada aspectos relevantes, así como el algoritmo de trabajo que se sigue en el instituto con relación al diagnóstico de esta enfermedad, con énfasis especial en las aplicaciones al diagnóstico molecular que ha realizado el grupo de trabajo. Conclusiones: debido a que la leishmaniasis permanece aún sin control, el diagnóstico oportuno continúa siendo una necesidad. Todos los métodos aportan información de utilidad para la toma de decisiones en el tratamiento clínico, la imposición del tratamiento y el enfoque epidemiológico de esta parasitosis. Entre ellos, proponemos un algoritmo de trabajo en nuestro laboratorio, con el empleo de los métodos que resultan más útiles de acuerdo a nuestras condiciones y experiencias.

Introduction: leishmaniasis is a disease caused by several species from Leishmania genus, which has been increasingly reported in the last few years. Several genetic, immunological factors and others related to this parasite have been associated to the outcome of the infection, and the occurrence of illness in varied clinical forms. All the aforementioned has an impact on the diagnostic method that should be used. Methods: a basic and recent literature review was made, mainly focused on general aspects of leishmaniasis as epidemiological situation of disease, life cycle and transmission, vectors, clinical presentation and diagnosis; the latter shows information about the main methods used at present. The procedure followed by the Leishmania group at "Pedro Kourí" Institute of Tropical Medicine to support the diagnostic activities was presented as well. Results: updated practical information about the chosen topics was presented, with a practical guiding approach aimed at the health personnel that must face suspected leishmaniasis cases. Tables and figures summarized relevant aspects in an organized form, as well as the working algorithm of Institute concerning diagnosis was presented. The application of molecular diagnosis by this working team was particularly underlined. Conclusions: as leishmaniasis is still out of control, opportune diagnosis remains a must. All the methods provide useful information for taking decisions on clinical management, treatment and epidemiology of this parasitosis; hence, a working algorithm was submitted in our lab based on the most useful methods under our present conditions and experience.

In vitro activity of the clinical pulmonary surfactant Surfacen® against Leishmania amazonensis / Actividad in vitro de surfactante pulmonar clínico Surfacen® frente a Leishmania amazonensis

Surfacen® is an exogenous natural lung surfactant, composed by phospholipids and hydrophobic proteins, which is applied successfully in Newborn Respiratory Distress Syndrome. In this paper, in vitro activity of Surfacen® against Leishmania amazonensis is described. The product showed activity against the amastigote form found in peritoneal macrophages from BALB/c mice, with an IC50 value of 17.9 ± 3.0 µg/mL; while no toxic effect on host cell was observed up to 200 µg/mL. This is the first report about the antileishmanial activity of Surfacen®.

Surfacen® es un surfactante natural exógeno extraído del pulmón, formado por fosfolípidos y proteínas hidrofóbicas, el cual es aplicado con éxito en el Síndrome de Distrés Respiratorio en Niños Recién Nacidos. En este trabajo, se describe la actividad in vitro del Surfacen® contra Leishmania amazonensis. El producto mostró actividad frente a amastigotes que se encuentran en macrófagos peritoneales de ratón BALB/c, con una CI50 de 17.9 ± 3.0 µg/mL, mientras no se observaron efectos tóxicos sobre la célula hospedera hasta 200 µg/mL. Este estudio constituye el primer reporte sobre la actividad antileishmania del Surfacen®.

Chemistry, cytotoxicity and antileishmanial activity of the essential oil from Piper auritum

Leishmaniasis is one of the most important parasitic infections, but current treatments are unsatisfactory due to their toxicity, cost and resistance. Therefore, the development of new antileishmanial compounds is imperative. Many people who live in endemic areas use plants as an alternative to treat the disease. In this paper, we characterised the essential oil from Piper auritum, evaluated its cytotoxicity and determined its antileishmanial activity. The chromatogram obtained by gas chromatography revealed 60 peaks and we found that safrole was the most abundant compound, composing 87 percent of the oil. The oil was active against the promastigotes of Leishmania major, Leishmania mexicana, Leishmania braziliensis and Leishmania donovani with a favourable selectivity index against peritoneal macrophages from BALB/c mice. The Piper-oil inhibited the growing of intracellular amastigotes of L. donovani with an IC50 value of 22.3 ± 1.8 ìg/mL. This study demonstrates the usefulness of the essential oils as a promising alternative to treat leishmaniasis.

PCR-RFLP y RAPD para la tipificación de Leishmania neotropical / PCR-RFLP and RAPD for typing neotropical Leishmania

Introducción. El análisis de la longitud de los fragmentos de restricción del producto amplificado y el estudio del ADN polimórfico amplificado al azar han demostrado ser herramientas útiles para la tipificación de Leishmania. Objetivos. Estudiar la utilidad de las técnicas moleculares para la identificación y tipificación de cepas de referencia de Leishmania spp. del Nuevo Mundo y valorar su aplicabilidad a muestras clínicas. Materiales y métodos. Se aplicó PCR para amplificar el gen que codifica la cisteíno-proteinasa B, y el análisis de la longitud de los fragmentos de restricción del producto amplificado utilizando ácido desoxirribonucleico de 16 cepas de referencia de Latinoamérica y de muestras clínicas de pacientes colombianos con leishmaniasis, y la técnica del ácido desoxirribonucleico polimórfico amplificado al azar utilizando ocho cepas de referencia. Se establecieron los patrones de bandas en cada caso. Resultados. Se obtuvo producto de amplificación en la PCR para Leishmania braziliensis, L. peruviana, L. panamensis y L. guyanensis. Para el resto, no fue posible amplificar el gen con los cebadores utilizados. La restricción mostró un patrón de bandas común para L. peruviana, L. guyanensis y L. panamensis, mientras L. braziliensis, presentaba un perfil individual único. El análisis de restricción del producto amplificado generó un patrón de bandas similar en los cinco pacientes estudiados, que se correspondía con el patrón generado por L. peruviana, L. guyanensis o L. panamensis. Mediante la amplificación al azar se obtuvieron patrones de bandas reproducibles con todas las cepas estudiadas, que posibilitaron la diferenciación. Se discuten las ventajas y limitaciones de ambos procederes. Conclusiones. El combinar ambas metodologías resultaría útil para identificar especies de importancia médica, tomando en cuenta sus ventajas y desventajas.

Combined effect of the essential oil from Chenopodium ambrosioides and antileishmanial drugs on promastigotes of Leishmania amazonensis

To date, there are no vaccines against Leishmania, and chemotherapy remains the mainstay for the control of leishmaniasis. The drugs of choice used for leishmaniasis therapy are significantly toxic, expensive and with a growing frequency of refractory infections. Because of these limitations, a combination therapy is the better hope. This work demonstrates that the essential oil from Chenopodium ambrosioides shows a synergic activity after incubation in conjunction with pentamidine against promastigotes of Leishmania amazonensis. However, an indifferent effect has been found for combinations of meglumine antimoniate or amphotericin B and the essential oil.

Até hoje não temos vacina contra a Leishmania e a quimioterapia é a indicação para o controle desta doença. Os remédios que hoje utilizamos são tóxicos e muito caros e além disso o resultado não é sempre o desejado. Por isso, uma terapia de combinação é a melhor opção. Este trabalho mostra que o óleo de essência de C. ambrosioides tem atividade sinérgica junto com a pentamidina sobre os promastigotas de L. amazonensis, diferente do resultado da combinação de antimônio de meglumine e anfotericina B e o óleo de essência.

PCR-RFLP/Hsp70 para identificar y tipificar Leishmania de la región neotropical / PCR-RFLP/Hsp70 for identification and tipification of Leishmania from the tropical region

Se realizó la estandarización de las condiciones de amplificación del gen que codifica para la proteína de choque térmico de 70 kDa (Hsp70) de Leishmania mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR-Hsp70), así como el análisis posterior de la longitud de los fragmentos de restricción (RFLP) del producto amplificado, utilizando como molde ADN puro de una cepa de referencia de Leishmania mexicana. Se estudió la sensibilidad y especificidad analíticas de la PCR, así como la reproducibilidad, utilizando ADN de L. mexicana, L. amazonensis, L. guyanensis y L. lainsoni. Se obtuvo una banda de 1,3 Kpb, demostrándose la amplificación del gen que codifica para la Hsp70. Los patrones de bandas obtenidos tras la digestión enzimática, utilizando la enzima Hae III, permitieron establecer diferencias entre las especies estudiadas: L. guyanensis y L. lainsoni se diferencian entre sí y estas a su vez de L. mexicana y L. amazonensis, que mostraron un patrón de bandas común. La sensibilidad y especificidad analíticas de la técnica fueron adecuadas. Se demostró la factibilidad de identificar y tipificar especies del continente americano mediante la PCR-RFLP/Hsp70, y de utilizar la restricción enzimática del producto amplificado para distinguir entre Leishmania spp. y Trypanosoma cruzi, dándose un primer paso en el establecimiento de estos métodos moleculares en el laboratorio de referencia del instituto.