Kidney Injury Biomarkers in Leptospirosis

ABSTRACT Leptospirosis is a zoonotic infection with a global distribution, though it has a greater impact on marginalized rural agricultural and urban communities in developing countries. Kidney injury, which can lead to severe and lethal infections, is the most frequent complication associated with leptospirosis. Novel biomarkers are being studied as tools for assessing kidney injury in different pathological processes to improve early detection. This review aimed to gather information on the use of novel kidney biomarkers for human leptospirosis. A search of the literature was carried out in September 2021 using the parameters "((kidney) OR (renal) OR (chronic kidney disease) OR (acute kidney injury)) AND ((biomarker) OR (marker)) AND ((Leptospira) OR (leptospirosis))". The review identified 11 original studies that evaluated the performance of 15 kidney biomarkers related to leptospirosis. Assessment of the evidence for biomarker utility was limited because of the small number of studies and sample sizes. Although some biomarkers were associated with kidney disease, no specific biomarker appeared to be ready for clinical practice, and more research in this field is necessary.

Leptospirosis y rickettsiosis, reto diagnóstico para el síndrome febril en zonas endémicas / Leptospirosis and rickettsiosis, a diagnostic challenge for febrile syndrome in endemic areas

Resumen. Se presenta el caso de un hombre de 50 años de edad proveniente de la región de Urabá, Colombia, con una infección mixta por Rickettsia rickettsii y Leptospira interrogans serovar Copenhageni ST78, y pruebas negativas para malaria y dengue. El paciente presentó un síndrome febril que no mejoró con el tratamiento antibiótico sistémico y, finalmente, falleció en la unidad de cuidados intensivos. El diagnóstico post mortem se hizo mediante tipificación molecular de los dos agentes etiológicos. En la inspección del domicilio del paciente, se encontró un ejemplar de Rattus rattus infectado con L. interrogans del mismo serovar detectado en él. No se encontraron garrapatas en los animales domésticos que habitaban con el paciente. Se reporta una infección mixta con síntomas clínicos progresivos y fatales en un paciente con antecedentes laborales de riesgo en una zona endémica para enfermedades tropicales, lo que obliga a tener presente la posibilidad de infecciones simultáneas en personas procedentes de áreas endémicas que consulten reiteradamente por síndrome febril sin resolución y tengan riesgo laboral relacionado con actividades agrícolas.

Abstract. This is the case of a 50-year-old male from the region of Urabá, Colombia, with a mixed infection by Rickettsia rickettsii and Leptospira interrogans serovar Copenhageni ST78 and negative test for malaria and dengue fever. The patient presented with febrile syndrome and was unresponsive to systemic antibiotic treatment, who finally died in the intensive care unit. We established the postmortem diagnosis through molecular typification of the two etiological agents. In the inspection at the patient's home, we found a Rattus rattus specimen infected with L. interrogans of the same serovar found in him. We found no ticks parasitizing the domestic animals cohabitating with the patient. This case of a mixed infection with progressive and fatal symptoms in a patient with occupational risk in a tropical disease endemic zone highlights the importance of considering the potential presentation of simultaneous etiologies in patients with multiple medical visits for unresolved febrile syndromes associated with risky exposure during agricultural activities.

New molecular target for the phylogenetic identification of Leptospira species directly from clinical samples: an alternative gene to 16S rRNA

Abstract INTRODUCTION: Phylogenetic analysis of the 16S ribosomal gene initial region is used to identify Leptospira isolates at the species level from clinical samples. Unfortunately, this method cannot differentiate between some intermediates and saprophytic species. METHODS: We used comparative genomic analysis between 35 Leptospira species to find new molecular targets for Leptospira species identification. RESULTS: We proposed the use of the rpoC gene, encoding the DNA-directed RNA polymerase β-subunit, for identifying 35 Leptospira species. CONCLUSIONS: The rpoC gene can be a molecular target to identify the main species of the Leptospira genus directly from clinical samples.

Inmunología de la leptospirosis / Immunology of leptospirosis

Resumen Leptospirosis es una enfermedad re-emergente de distribución mundial ocasionada por espiroquetas patogénicas del género Leptospira que afectan humanos, animales domésticos o silvestres. Las manifestaciones clínicas de la enfermedad son diversas y son el resultado de la interacción de la respuesta inmune del hospedador y las condiciones de virulencia propias de las especies patógenas. Aunque se desconocen muchos aspectos de la inmunidad en la infección por Leptospira spp, es reconocido que los hospe deros susceptibles presentan diferencias en su respuesta inmune, como la activación/evasión del sistema del complemento, la activación de sub poblaciones celulares, la producción de citoquina y el desarrollo de anti cuerpos. El estudio del perfil inmunológico en pacientes con leptospirosis ha sido documentado y contribuye en la identificación de biomarcadores asociados con severidad. Esta revisión presenta algunos de los eventos relacionados con la respuesta inmune desde el ingreso de la bacteria en la fase inicial de la infección hasta su multiplicación y generación de enfer medad en el humano.

Abstract Leptospirosis is a re-emergent disease of worldwide distribution caused by pathogenic spirochetes of the Leptospira genus that affect humans, do mestic and wild animals. The clinical manifestations of the disease are diverse and are the result of the interaction of the immune response of the host and the virulence conditions of the pathogenic species. Although many aspects of immunity in infection with Leptospira spp are unknown, it is recognized that susceptible hosts show differences in their immune res ponse, such as activation / evasion of the complement system, activation of cellular subpopulations, production of cytokines, development of anti bodies. Study of the immunological profile in patients with leptospirosis has been documented and contributes in the identification of bio-markers associated with severity. This review presents updated events related to the immune response from the entry of the bacteria in the initial phase of the infection to its multiplication and generation of human disease.

Incidencia y subregistro de casos de leptospirosis diagnosticados con tres métodos diferentes en Urabá, Colombia / Incidence and underreporting of leptospirosis comparing three diagnostic methods in the endemic region of Urabá, Colombia

Resumen Introducción. La leptospirosis representa un problema de salud pública y es una causa importante de morbimortalidad en la región de Urabá, cuya notificación se ve afectada por las deficiencias en el diagnóstico. Objetivo. Establecer la incidencia de la leptospirosis en los municipios del llamado 'eje bananero' de la región de Urabá, documentar la magnitud del subregistro y proponer orientaciones para el diagnóstico por laboratorio por parte de la red de salud pública. Materiales y métodos. Se compararon dos fuentes de información sobre la leptospirosis: el sistema oficial nacional de vigilancia y un estudio transversal de 479 pacientes febriles, llevado a cabo entre abril de 2010 y mayo de 2012. El diagnóstico se hizo con base en tres pruebas: inmunofluorescencia indirecta, microaglutinación y hemocultivo. La exhaustividad de cada fuente de información se estimó mediante el método de captura y recaptura. Resultados. El 58 % (278/479) de los pacientes fueron positivos para leptospirosis, por lo menos, en una de las pruebas y, el 10,43 % (29/278), en las tres. La inclusión de una cepa nativa en el panel de la prueba de microaglutinación aumentó el porcentaje de positividad en 15 %. La tasa acumulada de incidencia fue de 66,5 por 100.000 habitantes y la proporción de letalidad fue de 2,15 %. El subregistro de la morbilidad por leptospirosis en la región de Urabá, fue de 27,8 % y, el de la mortalidad, de 66,6 %. Conclusión. El subregistro de leptospirosis en la región reitera la necesidad de usar más de una prueba diagnóstica para identificar Leptospira spp. en pacientes de zonas endémicas. Este subregistro podría ser una situación común en todo el país.

Abstract Introduction: Leptospirosis represents a public health problem and is a significant cause of morbidity and mortality in the region of Urabá. However, its notification reveals diagnostic limitations. Objective: To establish the incidence of leptospirosis in the municipalities of the so-called eje bananero in the Urabá region, to describe the magnitude of underreporting, and to propose guidelines for laboratory diagnosis by the public health network. Materials and methods: Two leptospirosis information sources were used: The national official surveillance system and a cross-sectional study of 479 acute-phase patients from April, 2010, to May, 2012. The diagnosis was made using three different tests: Indirect immunofluorescence, microagglutination test, and blood cultures. The exhaustiveness percentage of each information source was calculatedusing thecapture and recapture test. Results: From the total number of cases, 58% (278/479) were positive for leptospirosis at least by a test and 10.43% (29/278) of cases were positive by all three methods. The inclusion of a native strain in the microagglutination test panel increased the percentage of positivity by 15%. The cumulative incidence rate was 66.5/100,000 inhabitants and the case fatality ratio was 2.15%. The underreporting rates of leptospirosis in the Urabá region were 27.8% in morbidity and 66.6% in mortality. Conclusion: Under-registration of leptospirosis in the region highlights the necessity to use more than one diagnostic test to identify Leptospira in patients from endemic areas. Under-registration could be a common situation throughout the country.

Brotes emergentes de leptospirosis del Amazonas colombiano / Emerging leptospirosis outbreaks in the Colombian Department of Amazonas

Se describe por primera vez una serie de nueve casos con clínica indicativa de leptospirosis en el municipio Puerto Nariño en el departamento Amazonas, Colombia. Se muestran evidencias serológicas de exposición con Rickettsia del grupo de las fiebres manchadas. Los casos fueron clínicamente considerados como síndrome febril de origen desconocido. Se descartó infección por dengue y malaria. El diagnóstico de Leptospira se realizó mediante el método de reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real. Igualmente, se detectó la presencia de anticuerpos contra rickettsias del grupo de las fiebres manchadas por inmunofluorescencia Indirecta. Finalmente, se realiza revisión del tema(AU)

A description is provided for the first time of a series of nine cases with a clinical examination suggestive of leptospirosis in the municipality of Puerto Nariño, Department of Amazonas, Colombia. Serological evidence is presented of exposure to Rickettsia, spotted fever group. The cases were clinically considered as febrile syndrome of unknown origin. Infection with dengue or malaria was ruled out. Diagnosis of leptospirosis was achieved by real-time polymerase chain reaction. Additionally, indirect immunofluorescence detected the presence of antibodies against rickettsia, spotted fever group. Finally, a review was conducted about the topic(AU)

Evaluation of variants in IL6R, TLR3, and DC-SIGN genes associated with dengue in a sampled Colombian population / Evaluación de las variantes en los genes IL6R, TLR3 y DC-SIGN asociadas con dengue en una muestra de población colombiana

Abstract Introduction: Host genetics is recognized as an influential factor for the development of dengue disease. Objective: This study evaluated the association of dengue with the polymorphisms rs8192284 for gene IL6R, rs3775290 for TLR3, and rs7248637 for DC-SIGN. Materials and methods: Of the 292 surveyed subjects, 191 were confirmed for dengue fever and the remaining 101 were included as controls. The genotypes were resolved using polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism (PCR- RFLP). In an attempt to determine the risk (Odds Ratio) of suffering dengue fever, data were analyzed using chi-square for alleles and logistic regression for both genotypes and allelic combinations. Confidence intervals were set to 95% for all tests regardless of the adjustment by either self-identification or ancestry. Results: For Afro-Colombians, the allele rs8192284 C offered protection against dengue [OR=0.425,(0.204-0.887), p=0.020]. The alleles rs7248637 A and rs3775290 A posed, respectively, an increased risk of dengue for Afro-Colombians [OR=2.389, (1.170-4.879), p=0.015] and Mestizos [OR=2.329, (1.283-4.226), p=0.005]. The reproducibility for rs8192284 C/C [OR=2.45, (1.05-5.76), p=0.013] remained after adjustment by Amerindian ancestry [OR=2.52, (1.04-6.09), p=0.013]. The reproducibility for rs3775290 A/A [OR=2.48, (1.09-5.65), p=0.033] remained after adjustment by European [OR=2.34, (1.02-5.35), p=0.048], Amerindian [OR=2.49, (1.09-5.66), p=0.035], and African ancestry [OR=2.37, (1.04-5.41), p=0.046]. Finally, the association of dengue fever with the allelic combination CAG [OR=2.07, (1.06-4.05), p=0.033] remained after adjustment by Amerindian ancestry [OR=2.16, (1.09-4.28), p=0.028]. Conclusions: Polymorphisms rs8192284 for IL6R, rs3775290 for TLR3, and rs7248637 for DC-SIGN were associated with the susceptibility to suffer dengue fever in the sampled Colombian population.

Resumen Introducción. La genética del huésped se reconoce como un factor que influye en el desarrollo del dengue. Objetivo. Este estudio evaluó la asociación del dengue con los polimorfismos rs8192284 del gen IL6R, rs3775290 del TLR3 y rs7248637 del DC-SIGN. Materiales y métodos. De los 292 sujetos encuestados, en 191 se confirmó la presencia de fiebre por dengue y los restantes 101 se incluyeron como controles. Los genotipos se resolvieron mediante reacción en cadena de la polimerasa y polimorfismos en la longitud de los fragmentos de restricción (PCR-RFLP). En un intento por determinar el riesgo de sufrir dengue, los datos se analizaron mediante la prueba de ji al cuadrado para los alelos y la regresión logística para los genotipos y las combinaciones alélicas. Los intervalos de confianza se calcularon a 95 % para todas las pruebas independientemente ajustadas por autoidentificación o componente genético ancestral. Resultados. En los afrocolombianos, el alelo C rs8192284 ofreció protección contra el dengue (OR=0,425; 0,204-0,887, p=0,020). Los alelos A rs7248637 y Ars3775290 plantearon un mayor riesgo de dengue para los afrocolombianos (OR=2,389; 1,170- 4,879; p=0,015) y los mestizos (OR=2,329; 1,283-4,226: p=0,005), respectivamente. La reproducibilidad para rs8192284 C/C (OR=2,45; 1,05-5,76; p=0,013) permaneció después del ajuste por el componente genético ancestral amerindio (OR=2,52; 1,04- 6,09; p=0,013). La reproducibilidad del rs3775290 A/A (OR=2,48; 1,09-5,65; p=0,033) permaneció después del ajuste por el componente europeo (OR=2,34; 1,02-5,35; p=0,048), el amerindio (OR=2,49; 1,09- 5,66; p=0,035), y el africano (OR=2,37; 1,04- 5,41; p=0,046). Por último, la asociación del dengue con la combinación alélica CAG (OR=2,07; 1,06-4,05; p=0,033) permaneció después del ajuste por el componente genético amerindio (OR=2,16; 1,09-4,28;p=0,028). Conclusión. Los polimorfismos rs8192284 en IL6R, rs3775290 en TLR3 y rs7248637 en DC-SIGN, se asociaron con la propensión a sufrir dengue en una muestra de población colombiana.

Variantes en los genes TNFA , IL6 e IFNG asociadas con la gravedad del dengue en una muestra de población colombiana / Variants in the TNFA , IL6 and IFNG genes associated with dengue severity in a sample of Colombian population

Resumen Introducción. La composición genética del huésped determina, entre otros aspectos, el perfil clínico del dengue, lo cual se debería al efecto de variantes en los genes que codifican citocinas proinflamatorias. Objetivo. Evaluar la asociación entre las variantes de tres polimorfismos en los genes candidatos TNFA, IL6 e IFNG con la gravedad del dengue en una población colombiana. Materiales y métodos. Se evaluaron los polimorfismos rs1800750, rs2069843 y rs2069705 de los genes TNFA, IL6 e IFNG, respectivamente, en 226 pacientes con dengue. Los genotipos se tipificaron usando la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y los polimorfismos de la longitud de los fragmentos de restricción (Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP). Para determinar el riesgo de diferentes fenotipos del dengue, se compararon las frecuencias alélicas con la prueba de ji al cuadrado, y los genotipos y los haplotipos, con regresión logística. Por último, los análisis se ajustaron utilizando datos de autoidentificación o del componente genético ancestral. Resultados. El alelo A del rs2069843, ajustado por autoidentificación, se asoció con casos de dengue hemorrágico en afrocolombianos. En la muestra completa, dicho polimorfismo, ajustado por componente genético ancestral, fue reproducible. Además, hubo asociaciones significativas entre las combinaciones alélicas GGT y GAC de los rs1800750, rs2069843 y rs2069705 en pacientes con dengue hemorrágico, con ajuste por componente genético ancestral y sin él. Además, la combinación alélica AGC produjo 58,03 pg/ml más de interleucina 6 que la GGC, independientemente de los componentes genéticos europeo, amerindio y africano. Conclusión. Las variantes de los polimorfismos GGT y GAC de los rs1800750, rs2069843 y rs2069705 en los genes TNFA, IL6 e IFNG, respectivamente, se correlacionaron con la gravedad del dengue en esta muestra de población colombiana.

Abstract Introduction: The genetic makeup of the host contributes to the clinical profile of dengue. This could be due to the effect of variants in the genes encoding pro-inflammatory cytokines. Objective: To evaluate the association between the variants of three polymorphisms in TNFA, IL6 and IFNG candidate genes with dengue severity in a sample of Colombian population. Materials and methods: We evaluated the rs1800750, rs2069843, and rs2069705 polymorphisms in TNFA, IL6 and IFNG candidate genes, respectively, in 226 patients with dengue infection. The genotypes were typed using both polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment length polymorphism (RFLP). To determine the risk of different dengue phenotypes, we compared allele frequencies with chisquare and genotypes and haplotypes using logistic regression. Finally, these analyzes were adjusted with data from self-identification or the ancestral genetic component. Results: The A allele in the rs2069843 polymorphism, adjusted by self-identification, was associated with dengue hemorrhagic fever cases in Afro-Colombians. In the entire sample, this polymorphism, adjusted by the ancestral genetic component, was reproducible. In addition, there were significant associations between GGT and GAC allelic combinations of rs1800750, rs2069843, and rs2069705 in dengue hemorrhagic fever patients, with and without adjustment by ancestral genetic component. Additionally, the AGC allelic combination produced 58.03 pg/ml of interleukin-6 more than the GGC combination, regardless of European, Amerindian and African genetic components. Conclusions: The variants of GGT and GAC polymorphisms of rs1800750, rs2069843, and rs2069705 in the TNFA, IL6 and IFNG genes, respectively, were correlated with the susceptibility to dengue severity in a sample of Colombian population.

Leptospirosis infantil en pacientes con síndrome febril en la Región de Urabá, Colombia / Childhood leptospirosis in patients with febrile syndrome in the Region of Urabá, Colombia

RESUMEN El objetivo del estudio fue describir los casos de leptospirosis infantil en cuatro municipios de la región de Urabá (Colombia) y factores relacionados con severidad de los cuadros clínicos. Se realizó un estudio transversal analítico retrospectivo de 74 pacientes menores de 17 años con síndrome febril por leptospirosis entre 2010 y 2012. El mayor número de casos correspondió a niños de áreas urbanas (57/74; 77%), entre 10 y 14 años (33/74; 44,5%). La respuesta por MAT más frecuente fue a los serogrupos Grippothyposa y Bratislava, asociados a reservorios silvestres y pecuarios respectivamente. Se encontró asociación entre la presencia de animales domésticos dentro de la vivienda (OR 2,73; IC95% 0,98-7,60; p=0,05) y la severidad de la enfermedad. El riesgo de leptospirosis infantil severa se relaciona con la tenencia de animales domésticos dentro de la vivienda.

ABSTRACT The aim of the study was to discover cases of childhood leptospirosis in four municipalities in the region of Urabá (Colombia) and the factors related to the severity of clinical manifestations. A retrospective cross-sectional study assessed 74 children aged younger than 17 years with febrile syndrome due to leptospirosis between 2010 and 2012. The majority of cases were in children from urban areas (57/74; 77%), between 10 and 14 years of age (33/74; 44.5%). The microscopic agglutination test (MAT) revealed that the most frequent serogroups were Grippotyphosa and Bratislava, which are associated with wildlife and livestock reservoirs, respectively. There was a association between the presence of household pets and the severity of the disease (odds ratio [OR] 2.73; 95% confidence interval [CI] = 0.98-7.60; p=0.05). The risk of severe childhood leptospirosis is linked to having household pets.

Genetic diversity of Leptospira in northwestern Colombia: first report of Leptospira santarosai as a recognised leptospirosis agent

The region of Antioquia in northeastern Colombia has the highest number of reported leptospirosis cases in the country. It also shows high seroprevalence indexes in the general population and socio-environmental conditions favourable for the transmission of the disease between humans and animals. In this study, 25 Leptospira isolates from Colombia’s Antioquia department were identified to the species level as L. santarosai (12), L. interrogans (9) and L. meyeri (4) using phylogenetic analysis of the Amidohydrolase gene. Typing at the serovar level was performed using multilocus sequence typing (MLST) and monoclonal antibodies. The serovars Canalzonae, Babudieri, Alice, Beye, and Copenhageni have been identified as causing human or animal infections in Antioquia, Colombia. The four environmental isolates were not identified to the serovar level. L. santarosai serovar Canalzonae and Alice were identified as new etiologic agents of human leptospirosis in Antioquia, Colombia. This paper reports species and serovars that were previously unknown in the region.

Evidencia serológica retrospectiva de infecciones por Leptospira spp, dengue, hantavirus y arenavirus en indígenas Emberá-Katío, Colombia / Serological evidence of Leptospira spp, dengue, hantavirus and arenavirus infection in Embera-Katío indigenous population, Colombia

We have developed a study in the Embera-Katío indigenous community and we found that the seropositivity for IgG antibodies to Leptospira spp. was 18.1%; to dengue was 61.1%; to arenavirus was 3.1% and to hantavirus was 1.5%. We conclude that this indigenous community live in conditions that promote the reemerging and emerging, infections.

Genotipificación y evaluación de la dinámica de infección de un aislamiento colombiano de Leptospira santarosai en el modelo experimental en hámster / Genotyping and evaluation of infection dynamics in a Colombian isolate of Leptospira santarosai in hamster as an experimental model

Introducción. Es necesario desarrollar modelos de estudio de la leptospirosis. Objetivo. Genotipificar un aislamiento de Leptospira proveniente de una persona con síndrome de Weil y evaluar, con el modelo experimental en Mesocricetus auratus , su dinámica de infección. Materiales y métodos. Se hizo la genotipificación por análisis de las secuencias génicas rrs 16S y lipL32 . Se determinó la dosis letal media en hámster inoculada por vía intraperitoneal. Se identificaron los patrones de química clínica, la duración de la leptospiremia, la leptospiruria y la histopatología, comparados con el mismo modelo inoculado con la cepa de Leptospira interrogans (Fiocruz L1-130). Resultados. Mediante análisis molecular se determinó que el aislamiento correspondía a la especie patógena Leptospira santarosai . La bacteria se recuperó a partir de tejido de riñón y de pulmón, y se detectó por medio de PCR lipL32 en el tercer día después de la infección. La proteína C reactiva aumentó en el quinto día después de la infección (3,25 mg/dl; valor normal: 0,3 mg/dl) con una disminución en el día 18 (2,60 mg/dl; valor normal: 0,8 mg/dl). Los biomarcadores de urea mostraron alteraciones indicativas de falla renal aguda (día 5 después de la infección: 49,01 mg/dl y día 18: 53,71 mg/dl). La histopatología mostró neumonía intersticial con diferentes grados de hemorragia, así como nefritis intersticial. Conclusión. Se identificó la presencia de la especie L. santarosai con capacidad patógena comparable con la cepa Fiocruz L1-130 de L. interrogans , de reconocida virulencia y tropismo pulmonar, en cuanto a los aspectos histopatológicos de tropismo a pulmón y riñón. Nunca antes se había evaluado en un modelo experimental un aislamiento de origen local bajo estos criterios biológicos.

Introduction: Is necessary to develop models for the study of leptospirosis. Objective: To genotype a Colombian strain of Leptospira isolated from a human with Weil´s syndrome and to evaluate its infection dynamics in the hamster experimental model. Materials and methods: Genotyping was performed by amplification and sequence analysis of the rrs 16S and lipL32 genes. The median lethal dose was determined in intraperitoneally inoculated hamsters. The patterns of clinical chemistry, the duration of leptospiremia, leptospiruria and pathological findings were studied and compared in the same animal model infected with L. interrogans (Fiocruz L1-130). Results: Molecular typing revealed that the isolate corresponded to the pathogenic species L. santarosai, which was recovered from hamsters´ kidneys and lungs and detected by lipL32 PCR from day 3 post-infection in these organs. There was a marked increase of C-reactive protein in animals at day 5 post-infection (3.25 mg/dl; normal value: 0.3 mg/dl) with decreases by day 18 (2.60 mg/dl: normal value: 0.8 mg/dl). Biomarkers of urea showed changes consistent with possible renal acute failure (day 5 post-infection: 49.01 mg/dl and day 18 post-infection: 53.71 mg/dl). Histopathological changes included interstitial pneumonia with varying degrees of hemorrhage and interstitial nephritis. Conclusion: The pathogenic species L. santarosai was identified in Colombia. Its pathogenicity as determined by tropism to lung and kidney was comparable to that of L. interrogans Fiocruz L1-130, well known for its virulence and pulmonar tropism. The biological aspects studied here had never before been evaluated in an autochthonous isolate.

Ecoepidemiología de la infección por rickettsias en roedores, ectoparásitos y humanos en el noroeste de Antioquia, Colombia / Ecoepidemiology of rickettsial infection in rodents, ectoparasites and humans in northeastern Antioquia, Colombia

Introducción. Las rickettsias son bacterias patógenas usualmente transmitidas por ectoparásitos, como garrapatas, piojos o pulgas. En la última década se presentaron tres brotes de rickettsiosis con casos fatales en la región noroccidental de Antioquia y en un municipio limítrofe de Córdoba. Objetivo. Describir la ecología y la epidemiología de las infecciones por Rickettsia spp. en el Urabá antioqueño. Materiales y métodos. Se obtuvieron muestras de 354 roedores y se recolectaron 839 ectoparásitos de estos en los municipios de Apartadó, Turbo y Necoclí. Asimismo, se obtuvieron 220 sueros humanos. Estas muestras fueron estudiadas por reacción en cadena de la polimerasa (PCR) e inmunofluorescencia indirecta (IFI) para la detección de infección por rickettsias. Resultados. Por IFI se detectaron anticuerpos antirickettsias en 130 (43 %) de los roedores y en 53 (24 %) de los sueros humanos estudiados. Además, se amplificaron secuencias del gen gltA específicas del género Rickettsia en 23 (6,8 %) muestras de hígado de roedores, las cuales mostraron una similitud del 98,7 % con R. prowazekii . Una secuencia de gltA obtenida de larvas de garrapatas del género Amblyomma sp., tuvo una identidad mayor de 99 % con las secuencias de R. tamurae . Conclusión. Estos resultados demuestran la circulación de rickettsias en roedores, ectoparásitos y humanos en los municipios estudiados.

Introduction: Rickettsia spp. are tick, flea or lice-borne pathogenic bacterium, usually carried by rodents. In the last decade three outbreaks of rickettsial disease including fatalities, occurred in the provinces of Antioquia and Córdoba in northwestern Colombia. Objective: The purpose of this study was to perform an ecological and epidemiological description of the Rickettsia spp infection in the recently affected region of Colombia. Materials and methods: Samples were obtained from 354 rodents and their parasites captured in the municipalities of Apartadó, Turbo and Necoclí. Likewise, 220 human sera were also collected, for detection of infection by Rickettsia spp. Results: Indirect immunofluorescence assay (IFA) revealed that 130 (43%) of the rodents and 53 (24%) of the humans produced antibodies to Rickettsia spp. Additionally, rickettsial DNA was amplified by PCR from 23 (6.8%) rodent liver samples using primers directed to the genus specific gltA gene. While gltA sequences from rodent samples exhibited a 98.7% similitude with R . prowazekii, a sequence amplified from larvae of Amblyomma sp exhibited identities of >99% similarity with R. tamurae . Conclusion: These results demonstrate the presence of rickettsia in rodents, ectoparasites and humans throughout the municipalities studied.

Histopathological kidney alterations in rats naturally infected with Leptospira / Alteraciones histopatológicas en ratas naturalmente infectadas con Leptospira

Introduction: Histopathological changes by Leptospira in naturally infected rodent reservoirs have been poorly described. Objective: The aim of the current study is to describe renal histopathology associated with leptospirosis infection of naturally infected rodents captured in the urban area of the city of Medellin, Colombia. Materials and methods: We performed hematoxilin-eosin (H-E) on kidney samples collected from 254 captured rodents. The positive samples were processed by Warthin Starry (W-S) staining and PCR- LipL 32. Results: Fifty one rodent kidneys showed H-E histopathological changes that consisted of inflammatory infiltrate with lympho-plasmocitary cells and histiocytes. We performed W-S staining and PCR- LipL 32 to 67 kidney samples, including the 51 that had shown detectable changes by H-E and 16 (8%) of 203 rodents with negative results. Eight of the samples that tested positive for H-E (15.7%) were also positive for W-S staining. All negative for H-E were also negative for W-S staining. Of the W-S positive samples also tested for culture only three tested positive for both. Additionally, 47 (92.1%) samples positive for H-E were positive for PCR; while eleven of the 16 (68.8%) negative for H-E were positive for PCR. The samples positive for PCR were subsequently tested for culture and 11 (23.4%) were positive. Seven samples were positive for PCR and W-S and three were positive for PCR, W-S and culture. All of the PCR- LipL 32 fragments were sequenced and showed specific amplicons for L. interrogans . Conclusions: The Leptospira infection was confirmed in all of the animals tested. The only histological kidney lesion attributable to leptospiral infection in the reservoir was interstitial nephritis.

Introducción. Los hallazgos histopatológicos ocasionados por Leptospira spp. han sido poco estudiados en poblaciones de roedores naturalmente infectados. Objetivo. Describir la histopatología renal asociada con las infecciones naturalmente adquiridas en un grupo de roedores capturados en el área urbana de Medellín, Colombia. Materiales y métodos. Se llevaron a cabo coloraciones de hematoxilina y eosina de los riñones de 254 roedores recolectados en el área de estudio. Las muestras positivas se procesaron con la coloración de Warthin-Starry y mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR)-LipL32. Results. Se observaron cambios histopatológicos con hematoxilina y eosina en 51 riñones de roedores, que consistieron en infiltrado inflamatorio con linfoplasmocitos e histiocitos. Se utilizó coloración de Warthin-Starry y PCR-LipL32 en 67 muestras de riñón que incluyeron las 51 muestras que tuvieron cambios detectables por hematoxilina y eosina y 16 de 203 (8 %) muestras con resultados negativos. Ocho de las muestras positivas por hematoxilina y eosina (15,7 %) también fueron positivas por la coloración de Warthin-Starry. Las muestras negativas por hematoxilina y eosina (8 %) también fueron negativas con la coloración de Warthin-Starry. Tres de las ocho muestras positivas por esta última, también lo fueron por cultivo. Además, 47 (92,1 %) muestras positivas por hematoxilina y eosina fueron positivas por PCR. Del grupo de 16 negativos por hematoxilina y eosina, 11 (68,8 %) fueron positivos por PCR. De las muestras positivas por PCR, 11 también lo fueron por cultivo (23,4 %). Siete muestras fueron positivas por PCR y Warthin-Starry y tres lo fueron por PCR, Warthin-Starry y cultivo. Todos los fragmentos de la PCR-LipL32 fueron secuenciados y mostraron secuencias específicas de L. interrogans . Conclusiones. Se confirmó la infección por Leptospira y la única lesión presente en el reservorio atribuible fue la nefritis intersticial.

Etiología y caracterización epidemiológica del síndrome febril no palúdico en tres municipios del Urabá antioqueño, Colombia / Etiology and epidemiological characterization of non-malarial febrile syndrome in three municipalities of Urabá (Antioquia), Colombia

Introducción. La región de Urabá es endémica para varias enfermedades febriles agudas de origen infeccioso. Sin embargo, solo los pacientes con malaria pueden acceder a un diagnóstico oportuno y rápido, motivo por el cual muchos síndromes febriles no palúdicos quedan sin diagnóstico etiológico claro. Objetivo. Establecer la etiología, describir las manifestaciones clínicas y explorar algunos posibles factores de riesgo relacionados con los síndromes febriles agudos no palúdicos en pacientes procedentes de los municipios de Necoclí, Turbo y Apartadó. Materiales y métodos. Se tomaron muestras de suero en fase aguda y de convalecencia de 220 pacientes febriles negativos para malaria, provenientes de zonas rurales y urbanas de Necoclí, Turbo y Apartadó en los años 2007 y 2008. Se practicaron pruebas para diagnóstico de dengue (detección de anticuerpos IgM por ELISA), leptospirosis (detección de anticuerpos IgM e IgG por IFI), rickettsiosis (detección de anticuerpos IgG por IFI), hantavirus y arenavirus (detección de anticuerpos IgG por ELISA). Resultados. Se encontraron frecuencias de dengue, leptospirosis, rickettsiosis y arenavirus de 37,3 %, 14,1 %, 2,7 % y 0,5 %, respectivamente. Se presentaron 12 casos de coinfección de leptospirosis-dengue y uno de leptospirosis-rickettsiosis-dengue. El sexo masculino y la humedad relativa media, fueron factores de riesgo para dengue. El inicio de signos clínicos en febrero de 2008, se asoció tanto con la infección por dengue como por leptospirosis. Conclusión. Se reafirma la importancia del virus del dengue, Rickettsia spp. y Leptospira spp., como agentes causantes del síndrome febril en la región del Urabá.

Introduction: Urabá, a region on the northern coast of Colombia, is endemic to several acute febrile illnesses of infectious origin; however, only patients with malaria may have access to quick and effective diagnosis. For this reason, many non-malarial febrile patients go without a clear etiologic diagnosis. Aim: To establish the etiology and clinical signs of acute febrile non-malaria syndromes and explore some of the likely risk factors in patients originating in the municipalities of Necocli, Turbo and Apartado who exhibit these symptoms. Materials and methods: We obtained acute and convalescent sera from 220 non-malarial febrile patients from the rural and urban zones of Necocli, Turbo and Apartado during 2007 and 2008. Serologic tests for dengue (IgM by ELISA), leptospirosis (IgM and IgG by IFA), rickettsiosis (IgG by IFI), hanta and arenavirus (IgG by ELISA) were performed. Results: We found that the frequency of infection for dengue, leptospirosis, rickettsiosis and arenavirus, was 37.3%; 14.1%; 2.7% and 0.5%, respectively. There were 12 co-infection cases of leptospirosis-dengue and one of leptospirosis-rickettsiosis-dengue. Male gender and relative humidity were considered risk factors for dengue, and the beginning of clinical signs in February of 2008 was associated with the infection of dengue and leptospirosis. Conclusion: This study confirms previous records that underline the importance of Rickettsia spp, dengue virus and Leptospira spp as causal agents of febrile syndrome in this region of Colombia.

Factores de riesgo sociales y ambientales relacionados con casos de leptospirosis de manejo ambulatorio y hospitalario, Turbo, Colombia / Social and environmental risk factors associated with leptospirosis of inpatient and outpatient management, Turbo, Colombia

Introducción. La leptospirosis es un problema de salud pública en el Urabá colombiano y poco se sabe sobre las condiciones ambientales y sociales de esta enfermedad en la región. Objetivo. Explorar algunos factores de riesgo relacionados con leptospirosis de manejo hospitalario y ambulatorio, en pacientes del municipio de Turbo durante los años 2010 y 2011. Materiales y métodos. Mediante un estudio descriptivo se exploraron factores relacionados con la exposición a Leptospira spp. (aspectos socio-demográficos, hábitos, condiciones físicas y de saneamiento de la vivienda, hacinamiento, fuentes de agua potable, presencia de roedores sinantrópicos y convivencia con animales) en pacientes con leptospirosis que requirieron manejo hospitalario en el municipio de Turbo durante los años 2010 y 2011. Se utilizaron medidas estadísticas estandarizadas para estudios descriptivos. Resultados. Se encontró que el hábito de caminar descalzo en ambientes domésticos representó 4,27 (1,32-13,82) veces el riesgo para presentar leptospirosis de manejo hospitalario (p=0,012). El análisis multivariado exploratorio mostró que la presencia de fauna silvestre en las viviendas puede estar relacionada también con casos de manejo hospitalario. Este hallazgo representó 4,22 (1,13-15,72) veces el riesgo comparado con los casos ambulatorios que manifestaron no tener este tipo de animales dentro de la vivienda (p=0,032). Conclusión. Este estudio plantea bases para diseñar e implementar intervenciones efectivas, orientadas desde el perfil de riesgos al que se exponen sus habitantes, en un área geográfica que exhibe una epidemiología dinámica de contexto complejo para leptospirosis.

Introduction: Leptospirosis is a public health problem in the Colombian Urabá area and little is known about the environmental and social conditions of this disease in the region. Objective: To explore some risk factors associated with leptospirosis of inpatient and outpatient management in the municipality of Turbo during the years 2010-2011. Materials and methods: A descriptive study was performed to explore factors related to Leptospira spp. exposure (socio-demographic aspects, habits, housing physical and sanitary conditions, overcrowding, drinking water sources, presence of synanthropic rodents, and living with animals) in patients with leptospirosis that required hospital management in the municipality of Turbo during the years 2010 and 2011. We used standard statistical measures for descriptive studies. Results: We found that the habit of barefoot walking in domestic environments represented 4.27 (1.32 to 13.82) times the risk for leptospirosis present in inpatient management (p=0.012). Exploratory multivariate analysis showed that the presence of wildlife in homes could also be related to cases of inpatient management. This finding represented 4.22 (1.13 to 15.72) times the risk compared with outpatient cases reported as not having this type of animals inside their home (p=0.032). Conclusion: This study suggests a basis for designing and implementing effective interventions, thought from the risk profile its inhabitants are exposed to, in a geographic area that exhibits a dynamic epidemiology of complex leptospirosis context.

Rattus norvegicus como indicador de la circulación de Capillaria hepatica y Taenia taeniaeformis en la Plaza Minorista de Medellín, Colombia / Rattus norvegicus as an indicator of circulation of Capillaria hepatica and Taenia taeniaeformis on a groceries trade center of Medellín, Colombia

Introducción. Rattus norvegicus cumple un papel epidemiológico en el mantenimiento y dispersión de agentes zoonóticos bacterianos, virales y parasitarios de interés en salud pública. La presencia de infección por helmintos en especies Rattus cercanas a poblaciones expuestas en condiciones ambientales propicias, puede convertirse en un factor de riesgo de transmisión. Objetivo. Reportar la frecuencia de infección con Capillaria hepatica y formas larvarias de Taenia taeniaeformis en ratas silvestres (R. norvegicus) capturadas en una zona urbana de Medellín. Materiales y métodos. Se capturaron 254 ejemplares de R. norvegicus. Los hígados de 54 ejemplares que presentaron lesión hepática macroscópica durante la necropsia, fueron examinados por histopatología convencional. Resultados. La frecuencia de infección por C. hepatica fue de 20,1 % (51/254). Seis hígados fueron también positivos para larvas de T. taeniaeformis con una frecuencia de 2,4 % (6/254). Los hígados infestados con C. hepatica exhibían parásitos en el estadio adulto o juvenil y huevos ovalados con opérculos bipolares, asociados con hepatitis granulomatosa leve a moderada multifocal y acompañada por infiltrado leucocitario. Se observaron lesiones granulomatosas en resolución y fibrosis residual o calcificada que contenía huevos. Donde se encontraron cisticercos de T. taeniaeformis, el hallazgo más frecuente fueron quistes hepáticos que contenían larvas, y lesiones inflamatorias y fibróticas. Conclusión. Estos resultados indican que helmintos de potencial zoonótico circulan en R. norvegicus de ambientes urbanos. Debe investigarse la verdadera distribución de estos parásitos, para determinar el riesgo potencial que corren las poblaciones animales y humanas expuestas a adquirir este tipo de infecciones.

Introduction. Rattus norvegicus, the Norway rat, plays a pivotal role in the maintenance and spread of several zoonotic bacterial, viral and parasitic pathogens of public health interest. The presence of helminthic infections near susceptible human populations can, under appropriate environmental conditions, become a risk factor for their transmission. Objective. Frequencies of infection were reported for Capillaria hepatica and larval forms of Taenia taeniaeformis in wild rats (R. norvegicus) captured in an urban area. Materials and methods. Two hundred and fifty-four adult specimens of R. norvegicus were collected in an urban zone of Medellín, Colombia. The livers of 54 specimens that showed macroscopic hepatic lesions during necropsy were examined by conventional histopathology. Results. The frequency of infestation with C. hepatica was 20.1% (51/254). Six livers (2.4%) were also positive for larvae of T. taeniaeformis. Livers infested with C. hepatica exhibited adult or juvenile parasites and oval eggs with bipolar opercula, and were associated with mild to moderate multifocal granulomatous hepatitis with leucocyte infiltrate. Granulomatous lesions and calcified residual fibroses were found with eggs but without adult parasites. Those animals with cysticerci of T. taeniaeformis showed a high frequency of hepatic cysts containing larvae as well as inflammed and fibrotic lesions. Conclusion. Zoonotic helminths circulate at high frequency in R. norvegicus that occur in urban environments. Further research about the distribution of these parasites will determine the level of health threat they present for susceptible human and domestic animal populations.

Seroprevalencia y factores de riesgo para brucelosis canina en perros domésticos de once comunas de la ciudad de Medellín-Colombia / Canine brucellosiss: Seroprevalence and risk factors in pets from eleven neighbourhoods in Medellin, Colombia

Objetivo: Se estableció la seroprevalencia de brucelosis canina en perros domésticos de 11 comunas de la ciudad de Medellín y se realizó una encuesta de factores de riesgo a los propietarios. Materiales y Métodos: Fueron analizados por inmunoensayo cromatográfico 441 muestras de suero de caninos cuyos dueños aceptaron responder a una encuesta epidemiológica para explorar factores de riesgo de transmisión de brucelosis canina a la población humana. Resultados: La seroprevalencia de brucelosis fue 2,76 % (IC: 1,11 %- 4,42 %) siendo mayor para las comunas Buenos Aires (6,9 %) y Villa Hermosa (5,7 %). La mayor seroprevalencia fue en machos (4,6 %), caninos criollos (4,8 %), menores de un año (3,7 %), caninos de viviendas con fuentes de agua cercanas (4,5 %), y en aquellos que han permanecido con el dueño por más de 5 meses (3,1 %). La raza presentó asociación con la presencia de anticuerpos (p < 0,05). La seroprevalencia aumentó a 7,5 % cuando la vivienda era compartida con otros animales domésticos. Se encontró mayor seroprevalencia entre los caninos que habitaban en viviendas sin suministro de agua potable (6,7 %) y sin conexión de acueducto y alcantarillado (7,7 %). Para ninguna de estas variables se encontró asociación con la presencia de anticuerpos. Conclusión: El riesgo de transmisión a los humanos de esta zoonosis emergente en circunstancias diferentes a las de índole ocupacional, como son los ambientes domésticos, puede considerarse en aumento si persisten o se incrementan los factores de riesgo que se exploraron en este estudio.

Objective: Determining Brucella canis prevalence in domestic dogs (pets) from 11 districts in Medellín. A survey of risk factors was also carried out. Materials and Methods: Immunoassay was used for analysing441 dog serum samples and several risk factors regarding their owners and some related to the immediate environment were established. Results: Brucellosis prevalence was 2.76 % (1.11-4.42 95 %CI), being highestin the Buenos Aires (6.9 %) and Villa Hermosa districts (5.7%). Seroprevalence was higher in male dogs (4.6 %),mongrels (4.8 %),dogs less than one year old (3.7 %), in homes having nearby water sources (4.5 %) andindogs living with their owners for more than five months (3.1 %).The dogs’ breed was associated with antibody presence (p<0.05). Seroprevalence became increased to 7.5 % when the home was shared with other pets. Higher prevalence was found when the dogs lived in homes without drinking water (6.7 %) and homes lacking a fixed water supply or sewerage connection (7.7 %). No association was found for any of the aforementioned variables with the presence of antibodies. Conclusion: Apart from cases involving occupational risk, the risk ofBrucella canistransmission to humans in domestic settings may increase if the aforementioned risk factors continue increasing in urban areas, such as those explored in this study.

Aplicación de las pruebas de PCR convencional simple y múltiple para la identificación de aislamientos de Leptospira spp. en Colombia / Application of conventional and multiplex PCR assays for identification of isolates of Leptospira spp. in Colombia

Debido a las dificultadas asociadas con la identificación serológica de aislamientos de Leptospira ssp, se genera gran interés en la pruebas moleculares por su poder discriminatorio, reproducibilidad y fácil interpretación. Objetivo. Aplicar y validar la prueba de PCR convencional, usando dos pares de iniciadores descritos previamente y dirigidos a los genes lipL32 (PCR simple) y secY/flaB (PCR múltiple), con el fin de evaluar su aplicación para identificar especies patógenas y saprófitas de Leptospira spp. Materiales y métodos. Para la estandarización de las pruebas de PCR se usó 22 cepas de referencia internacional y 12 aislamientos colombianos. Se determinó el nivel de detección de cada pareja de iniciadores, su especificidad frente a otros microorganismos causantes de enfermedades endémicas en Colombia y su capacidad de identificar especies dentro del grupo de Leptospira. Resultados. El límite de detección de la PCR simple lipL32 fue una dilución 1:10000 y para la PCR múltiple secY/flaB fue una dilución 1:100 para el gen secY y 1:1000 para flaB. La especificidad de todos los iniciadores fue de 100 por ciento. La PCR simple lipL32, mostró amplificado específico para 21/22 cepas de referencia mientras que la PCR multiple secY/flaB lo fue para 18/22 cepas. De los 12 aislamientos colombianos, siete fueron positivos por PCR lipL32 y seis lo fueron por PCR secY/flaB. Conclusiones. Los resultados más consistentes fueron obtenidos con la PCR simple lipL32 tanto en límite de detección, especificidad y utilidad para la identificación de Leptospira spp, por lo que esta prueba es aplicable a la identificación molecular de aislamientos patógenos de Leptospira spp de diversas fuentes.

Serological identification of Leptospira ssp isolates is difficult to achieve. Thus, molecular testing may be of great interest thanks to its high discrimination power, reproducibility and easy interpretation. Objective. To implement and validate conventional and multiplex PCR methods (using primers directed against lipl32 and secY/flaB genes, respectively). To assess the capacity of PCR methods to identify pathogenic and saprophytic species of Leptospira ssp. Material and methods. 22 international reference strains and 12 colombian isolates were used. DNA was extracted with a commercial kit (Wizard). Specificity and sensitivity of both PCR methods were evaluated. Results. The maximum dilution of DNA samples allowing the detection of Leptospira ssp was determined to be 1:10000 for the PCR lipL32 and 1:100/1:1000 for the multiplex PCR secY/flaB. Both PCR didn’t detect DNA from microorganisms unrelated to Leptospira ssp. The lipL32 PCR specifically amplified a 423bp fragment from all pathogenic Leptospira reference strains, while the secY/flaB PCR amplified both 285bp (secY) and 793bp (flaB) fragments from 18 reference strains. The lipL32 PCR detected 7/12 colombian isolates, while secY/flaB PCR detected both secY and flaB genes from 6/12 isolates. Conclusions. Best results were obtained with the lipL32 PCR, which displayed a better sensitivity and a better capacity to detect different strains than the multiplex PCR. The secY primers showed a poor specificity to pathogenic species and a poor sensitivity. Thus, lipL32 primers show high potential for molecular diagnosis of Leptospira spp in clinical and environmental samples.