qPCR detection of Mycobacterium leprae in biopsies and slit skin smear of different leprosy clinical forms

Abstract Leprosy, whose etiological agent is Mycobacterium leprae, is a chronic infectious disease that mainly affects the skin and peripheral nervous system. The diagnosis of leprosy is based on clinical evaluation, whereas histopathological analysis and bacilloscopy are complementary diagnostic tools. Quantitative PCR (qPCR), a current useful tool for diagnosis of infectious diseases, has been used to detect several pathogens including Mycobacterium leprae. The validation of this technique in a robust set of samples comprising the different clinical forms of leprosy is still necessary. Thus, in this study samples from 126 skin biopsies (collected from patients on all clinical forms and reactional states of leprosy) and 25 slit skin smear of leprosy patients were comparatively analyzed by qPCR (performed with primers for the RLEP region of M. leprae DNA) and routine bacilloscopy performed in histological sections or in slit skin smear. Considering clinical diagnostic as the gold standard, 84.9% of the leprosy patients were qPCR positive in skin biopsies, resulting in 84.92% sensitivity, with 84.92 and 61.22% positive (PPV) and negative (NPV) predictive values, respectively. Concerning bacilloscopy of histological sections (BI/H), the sensitivity was 80.15% and the PPV and NPV were 80.15 and 44.44%, respectively. The concordance between qPCR and BI/H was 87.30%. Regarding the slit skin smear, 84% of the samples tested positive in the qPCR. Additionally, qPCR showed 100% specificity, since all samples from different mycobacteria, from healthy individuals, and from other granulomatous diseases presented negative results. In conclusion, the qPCR technique for detection of M. leprae using RLEP primers proved to be specific and sensitive, and qPCR can be used as a complementary test to diagnose leprosy irrespective of the clinical form of disease.

THE RELEVANCE OF NUTRITIONAL STATUS AND HISTOPATHOLOGICAL FINDINGS ON THE INFECTIOUS PROCESS OF BALB/C MICE INOCULATED WITH Lacazia loboi / A relevância do estado nutricional e alterações histopatológicas no processo infeccioso de camundongos BALB/c inoculados com Lacazia loboi

SUMMARY The aim of this study was to evaluate the effects of the protein-calorie malnutrition in BALB/c isogenic mice infected with Lacazia loboi, employing nutritional and histopathological parameters. Four groups were composed: G1: inoculated with restricted diet, G2: not inoculated with restricted diet, G3: inoculated with regular diet, G4: not inoculated with regular diet. Once malnutrition had been imposed, the animals were inoculated intradermally in the footpad and after four months, were sacrificed for the excision of the footpad, liver and spleen. The infection did not exert great influence on the body weight of the mice. The weight of the liver and spleen showed reduction in the undernourished groups when compared to the nourished groups. The macroscopic lesions, viability index and total number of fungi found in the footpads of the infected mice were increased in G3 when compared to G1. Regarding the histopathological analysis of the footpad, a global cellularity increase in the composition of the granuloma was observed in G3 when compared to G1, with large numbers of macrophages and multinucleated giant cells, discrete numbers of lymphocytes were present in G3 and an increase was observed in G1. The results suggest that there is considerable interaction between Jorge Lobo's disease and nutrition.

RESUMO O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos da desnutrição protéico-calórica em camundongos isogênicos da linhagem BALB/c inoculados com Lacazia loboi, empregando parâmetros nutricionais e histopatológicos. Foram constituídos quatro grupos: G1- inoculados com restrição dietética; G2- não inoculados com restrição dietética; G3- inoculados sem restrição dietética; G4- não inoculados sem restrição dietética. Após instalada a desnutrição, os animais foram inoculados via intradérmica no coxim plantar e após quatro meses foram sacrificados para remoção do coxim plantar, fígado e baço. A infecção não exerceu grande influência no peso corporal dos camundongos. O peso do fígado e baço apresentou redução nos grupos desnutridos em comparação aos grupos nutridos. A lesão macroscópica, a viabilidade e o número total de fungos dos coxins plantares dos camundongos inoculados revelaram aumento no G3 quando comparado com o G1. Em relação à análise histopatológica dos coxins plantares observou-se aumento da celularidade global na composição do granuloma no G3 em relação ao G1, com grande número de macrófagos e células gigantes multinucleadas, discretos números de linfócitos estavam presentes em G3 e aumentados no G1. Os resultados sugerem que existe grande interação entre nutrição e doença de Jorge Lobo.

DNA damage in BALB/c mice infected with Lacazia loboi and its relation to nutritional status

Background Jorge Lobo's disease, also known as lacaziosis, is a cutaneous-subcutaneous mycosis with chronic evolution. It is caused by the fungus Lacazia loboi. Herein we report a study that relates the genotoxicity caused by L. loboi in isogenic mice with nutritional status, through a normal or restricted diet.Methods DNA damage was assessed in the peripheral blood by the comet assay (tail intensity).Results The results for leukocytes showed increases in the mean tail intensity in mice under dietary restriction, in infected mice under dietary restriction and in infected mice ingesting a normal diet.Conclusion These results indicate that dietary restriction and L. loboi infection may increase DNA damage levels in mice, as detected by the comet assay.(AU)

DNA damage in BALB/c mice infected with Lacazia loboi and its relation to nutritional status

AbstractBackground Jorge Lobos disease, also known as lacaziosis, is a cutaneous-subcutaneous mycosis with chronic evolution. It is caused by the fungus Lacazia loboi. Herein we report a study that relates the genotoxicity caused by L. loboi in isogenic mice with nutritional status, through a normal or restricted diet.Methods DNA damage was assessed in the peripheral blood by the comet assay (tail intensity).Results The results for leukocytes showed increases in the mean tail intensity in mice under dietary restriction, in infected mice under dietary restriction and in infected mice ingesting a normal diet.Conclusion These results indicate that dietary restriction and L. loboi infection may increase DNA damage levels in mice, as detected by the comet assay.

Recidivas associadas à resistência a drogas na hanseníase / Relapse related to drug resistance in leprosy

A poliquimioterapia/Organização Mundial da Saúde foi implantada efetivamente no Brasil em 1991, contribuindo drasticamente para redução da taxa de prevalência e cura da hanseníase. No entanto, a sua comprovada eficácia não tem impedido a ocorrência de recidiva da doença. Falha no tratamento, persistência bacilar ou resistência a drogas são fatores que podem ou não estarem associados a ela. O objetivo deste estudo foi verificar a ocorrência de recidiva e associá-la com a presença de cepas resistentes do Mycobacterium leprae entre 28 indivíduos que apresentaram suspeita clínica de recidiva após tratamento por monoterapia sulfônica, esquema da Divisão Nacional de Dermatologia Sanitária ou poliquimioterapia. Biópsias das lesões de pacientes multibacilares, com diagnóstico clínico de recidiva, atendidos por demanda espontânea, foram coletadas para avaliar resistência a drogas por meio da técnica de inoculação em pata de camundongo. Dentre as amostras avaliadas 42,8% apresentaram bacilos sensíveis à dapsona e rifampicina e 10,7% apresentaram resistência à dapsona; não foram isolados bacilos resistentes à rifampicina. A emergência de bacilos resistentes, especialmente à rifampicina, é um alerta para os programas de controle da hanseníase. Monitorar a disseminação destas cepas é importante, pois elas apresentam um sério obstáculo para a eliminação da doença, principalmente em países onde a hanseníase ainda é endêmica.

The multidrugtherapy proposed by the World Health Organization has been effectively implemented in Brazil in 1991. It helped reduce the prevalence and achieve the cure of leprosy. However, its proven efficacy has not prevented the occurrence of relapses in some leprosy patients. Irregular treatment, bacillary persistence or resistance of Mycobacterium leprae to drugs are factors that may be associated with relapse. The objective of this study was assess the occurrence of relapse and associate it with the presence of Mycobacterium leprae resistant strains. In order to do that, 28 individuals who were clinically diagnosed as relapse after treatment with sulphone monotherapy, the National Division of Sanitary Dermatology scheme or multidrugtherapy. Biopsies from lesions of multibacillary patients attended by spontaneous demand were collected to verify resistance to drugs through the mouse foot pad inoculation technique. Among the samples evaluated 42.8% had bacilli susceptible to dapsone and rifampicin and 10.7% showed resistance to dapsone. No rifampicin resistant bacilli were isolated. The emergence of resistant strains, especially to rifampicin, is a threat to leprosy control programs, therefore, monitoring the spread of these strains is important because resistance pose a serious obstacle to the elimination of disease, particularly in countries where the disease is endemic.

Recidiva de hanseníase após 24 doses de poliquimioterapia multibacilar / Relapse in leprosy after 24 months o who multidrug therapy

The WHO multidrug therapy has changed the leprosy scenario since its implementation, with a low relapse rate. However, it is still a challenge the duration of treatment for effective cure in patients with high bacillary load. We report in this article a relapse in a patient 9 years after he had finished the therapy. It is also discussed the diagnostic criteria for leprosy relapse and the possibility that some patients require a longer treatment than the usually preconized.

Sorologia rápida para hanseníase (teste ML Flow) em pacientes dimorfos classificados como paucibacilares pelo número de lesões cutâneas: uma ferramenta útil / Leprosy serology (ml Flow test) in borderline leprosy patients classified as paucibacillary by counting cutaneous lesions: an useful tool

A hanseníase ainda é doença endêmica no Brasil, com cerca de 40.000 novos casos por ano. Devido à dificuldade na realização de exames laboratoriais em campo, classifica-se a forma clínica contando-se lesões, o que pode causar subdiagnóstico de casos multibacilares e falha terapêutica. Para avaliar uma nova ferramenta para diagnóstico de hanseníase multibacilar, o teste ML Flow, foi realizado em 21/77 (27,3%) pacientes com hanseníase dimorfa (6 DV e 15 DT) não tratados, com até cinco lesões de pele, avaliados de acordo com a classificação de Ridley & Jopling (R&J). O teste ML Flow foi positivo em 14/21 (66,6%) pacientes (4 DV e 10 DT); em 7/21 (33,3%) pacientes (5 DT e 2 DV) o resultado foi negativo. A classificação da hanseníase baseada somente na contagem de lesões pode falhar em diagnosticar casos MB. O ML Flow é ferramenta útil no diagnóstico de hanseníase dimorfa com até cinco lesões cutâneas.

Leprosy remains an endemic disease in Brazil, with almost 40,000 new cases diagnosed each year. As it is difficult to perform laboratory procedures in the field, operational classification is determined by counting lesions, which can cause underdiagnosis of multibacillary cases and failures in treatment. To evaluate a new tool to diagnose MB cases, the ML Flow test, 21/77 (27.3%) patients with untreated borderline leprosy (6 BL and 15 BT) with 1 to 5 cutaneous lesions were evaluated according to the R&J Classification. The ML Flow test was positive in 14/21 (66.6%) patients; 7/21 (33.3%) cases, 5 BT and 2 BL, showed negative results. Classification of leprosy based only on the number of lesions can fail to diagnose MB leprosy. The ML Flow test is a useful tool to diagnose borderline leprosy in patients with 1 to 5 cutaneous lesions.

Estudo terapêutico comparando a associação de rifampicina, ofloxacina e minociclina com a associação rifampicina, clofazimina e dapsona em pacientes com hanseníase multibacilar / Therapeutic study comparing the association rifampin, ofloxacinand minocycline, with the association rifampin, clofazimine anddapsone in multibacillary leprosy patients

Foram comparados dois esquemas terapêuticos em pacientes com hanseníase multibacilar. O grupo controle com 14 pacientes recebeu o tratamento convencional.O grupo teste com 12 pacientes recebeu a associação de rifampicina 600 mg, ofloxacina 400 mg,e minociclina 100 mg, uma vez por mês, durante dois anos. Na avaliação inicial foram realizados exames clínicos, baciloscópicos e histológicos. A baciloscopia e a biópsia foram repetidas no final do primeiro e segundo ano de tratamento. As avaliações clínicas realizadas mensalmente. Todos pacientes apresentavam lesões cutâneas, que os caracterizavam como virchovianos ou peri-virchovianos. No grupo controle, o índice baciloscópico antes do tratamento variou de 2 a 4,8 e no grupo teste de 1,6 a 4,8. Histologicamente apresentavam quadro de hanseníase virchoviana ativa, exceto um paciente do grupo teste. Ao final do primeiro ano de tratamento estavam todos clinicamente melhorados,o índice baciloscópico diminuído e quadro histológico regressivo. Essa tendência se mantinha e ao final do segundo ano todos estavam clinicamente, baciloscopicamente e histologicamente ainda melhores. Análise estatística mostrou não haver diferença significante entre os grupos, sendo os esquemas equivalentes. No grupo controle todos apresentaram pigmentação cutânea devido a clofazimina. Os resultados deste estudo demonstraram que o esquema com rifampicina, ofloxacinae minociclina, teve eficácia e segurança equivalente a poliquimioterapia convencional para multibacilar. Além disso, não causa pigmentação cutânea, pode ser totalmente supervisionado, podendo ser utilizado como esquema alternativo

Two therapeutic schemes in multibacillary leprosy patients were compared. The control group with 14 patients received the conventional treatment (MDT-MB). The test group with 12 patients, received the association rifampin 600 mg, ofloxacin 400 mg and minocycline 100 mg (ROM), administrated under supervision once a month, during two years. Initial evaluations include clinical, bacilloscopic and histological exams. The bacilloscopy and the biopsy were repeated at the end of first and second year of treatment. Clinical evaluations were performed monthly. All patients presented skin lesions characteristic of the lepromatous type. In the control group, the bacterial index (BI) before treatment ranged from 2 to 4.8 and in the test group it ranged from 1.6 to 4.8. Histological picture resembled active lepromatous leprosy, except one patient from the test group. At the end of the first year of treatment all patients showed clinical improvement, decreased BI and regressive histological picture. This tendency was maintained and at a final evaluation at the end of the second year all patients showed improvement on clinical, bacilloscopic and histological evaluations. Statistical analysis showed no significant differences between the groups, therefore, the two schemes were similar. In the control group all patients presented skin pigmentation after clofazimine intake. The results demonstrated that monthly administration of ROM is as efficacious and safe as MDT-MB. Besides, it doesn’t cause skin pigmentation, it can be given under supervision and can be used as alternative scheme.

Indices baciloscópicos e morfológico na hanseníase após doze doses do esquema poliquimioterápico (PQT/OMS) / Bacilloscopic and morphologic indexes in leprosy after twelve doses of multidrug therapy (WHO/MDT)

A hanseníase é uma doença infecciosa crônica causada pelo Mycobacterium leprae e que ainda apresenta altas taxas de prevalência nas regiões norte, nordeste e centro-oeste do Brasil. Atualmente, o esquema poliquimioterápico (PQT) preconizado para os pacientes multibacilares tem duração de 12 meses; após o término da última dose esses pacientes recebem alta, sem a necessidade de qualquer avaliação bacteriológica. No presente estudo avaliou-se os índices baciloscópico (IB) e morfológico (IM) de 73 pacientes multibacilares, no momento do diagnóstico e ao final de 12 doses da PQT. Após o término das 12 doses, o IM foi positivo em 20,54% deles, sendo todos virchovianos; esses pacientes continuaram a receber a medicação até 24 meses, persistindo a positividade em 4,11% deles; estes continuaram com a medicação até a negativação do IM. Neste sentido, os autores sugerem que os IB e IM deveriam ser realizados ao final do tratamento e, nos casos de positividade do IM, os pacientes poderiam continuar recebendo a medicação por 24 meses ou mais, evitando, assim, possíveis recidivas e transmissão. A mesma recomendação é feita para pacientes portadores de alguma imunodeficiência.

Resistencia a dapsona e rifampicina em Mycobacterium leprae isolado de pacientes portadores de hanseniase no Estado de Sao paulo / Resistance to dapsone and rifampin in Mycobacterium leprae isolated from leprosy patients of Sao Paulo

Os relatos de resistencia e rifampicina fizeram com que a Organizaçao Mundial de Saude preconizasse, 1981, a poliquimioterapia para o tratamento da hanseniase. A prevençao da seleçao de cepas mutantes resistentes as drogas e um de seus principais objetivos. A dpsona foi a primeira droga a ter comprovação experimental de resistencia e isto so foi possivel depois que a tecnica de inoculaçao do bacilo em coxim plantar de camundongos foi padronizado em 1960. Criterios importantes a serem considerados para se suspeitar de resistencia seriam recidivas em pacientes multibacilares ja tratado, ou em tratamento, ou resposta clinica insatisfatoria. Nosso estudo teve por objetivo detectar cepas resistentes a dapsona e rifampicina entre 40 pacientes tratados com sinais clinicos de recidiva, procedentes de cidades do Estado de Sao paulo e capital, utilizando a tecnica de inoculaçao do em coxim plantar de camundongos. Foram observados bacilos resistentes a dapsona em 11 casos, sendo 05 de resistencia total, 01 intermediario e 05 parcial. Bacilos resistente a rifampicina foram observados em apenas 02 casos. Nao se observou nenhum caso de resistencia multipla. O alto indice obtido de resistencia a dapsona, provavelmente e decorrencia de muitos anos de monoterapia sulfonica ou de seus derivados. No caso da rifampicina, provavelmente a droga foi utilizada de forma irregular, em monoterapia ou aind, o paciente pode ter utilizado-a previamente para tratar outra molestia....