ADENOSINE DEAMINASE ACTIVITY AND SERUM C-REACTIVE PROTEIN AS PROGNOSTIC MARKERS OF CHAGAS DISEASE SEVERITY / Atividade da adenosina deaminase e níveis de proteina C reativa sérica como marcadores de gravidade na doença de Chagas

SUMMARY Chagas disease is a public health problem worldwide. The availability of diagnostic tools to predict the development of chronic Chagas cardiomyopathy is crucial to reduce morbidity and mortality. Here we analyze the prognostic value of adenosine deaminase serum activity (ADA) and C-reactive protein serum levels (CRP) in chagasic individuals. One hundred and ten individuals, 28 healthy and 82 chagasic patients were divided according to disease severity in phase I (n = 35), II (n = 29), and III (n = 18). A complete medical history, 12-lead electrocardiogram, chest X-ray, and M-mode echocardiogram were performed on each individual. Diagnosis of Chagas disease was confirmed by ELISA and MABA using recombinant antigens; ADA was determined spectrophotometrically and CRP by ELISA. The results have shown that CRP and ADA increased linearly in relation to disease phase, CRP being significantly higher in phase III and ADA at all phases. Also, CRP and ADA were positively correlated with echocardiographic parameters of cardiac remodeling and with electrocardiographic abnormalities, and negatively with ejection fraction. CRP and ADA were higher in patients with cardiothoracic index ≥ 50%, while ADA was higher in patients with ventricular repolarization disturbances. Finally, CRP was positively correlated with ADA. In conclusion, ADA and CRP are prognostic markers of cardiac dysfunction and remodeling in Chagas disease.

Introdução e objetivo . A Doença de Chagas é um problema de saúde pública mundial. A disponibilidade de ferramentas diagnósticas para prever o desenvolvimento de miocardiopatia chagásica crônica é fundamental para reduzir a morbidade e a mortalidade. Aqui estudamos o valor prognóstico da atividade sérica da adenosina deaminase (ADA) e dos níveis de proteína C reativa (PCR) em indivíduos chagásicos. Métodos : 110 indivíduos: 28 saudáveis e 82 pacientes chagásicos foram divididos de acordo com a gravidade da doença em fase I (n = 35), II (n = 29) e III (n = 18). Para cada indivíduo foram feitos uma história médica, eletrocardiograma, radiografia de tórax e ecocardiografía transtorácica. O diagnóstico de Chagas foi confirmado por ELISA e MABA utilizando antígenos recombinantes, a atividade sérica da enzima ADA foi determinada por espectrofotometria, e os níveis séricos de PCR por ELISA. Resultados : os níveis de PCR e da atividade da ADA aumentaram linearmente em relação à fase da doença, sendo a PCR significativamente maior na fase III, e a ADA em todas as fases. Além disso, PCR e ADA foram correlacionados positivamente com parâmetros ecocardiográficos de remodelamento cardíaco e alterações eletrocardiográficas, e negativamente com a fração de ejeção. PCR e ADA foram mais elevadas em pacientes com índice cardiotorácico ≥ 50%, enquanto que a ADA foi maior em pacientes com alterações da repolarização ventricular. Finalmente, os níveis de PCR foram correlacionados positivamente com a atividade da ADA. Conclusão : ADA e PCR são marcadores prognósticos de disfunção e remodelamento cardíaco na Doença de Chagas, e devem ser incluídos na avaliação e acompanhamento dos pacientes.

Transmisión congénita por Trypanosoma cruzi: aspectos de la respuesta inmune fetal / Congenital transmission of Trypanosoma cruzi: Aspects of the fetal immune response

La respuesta inmune mediada por células en neonatos y fetos de madres infectadas por Trypanosoma cruzi ha sido objeto de estudio en modelos murinos, existiendo datos que apoyan la idea de que el sistema inmune fetal puede ser competente. Esta revisión sintetiza los resultados obtenidos en estudios multidisciplinarios sobre casos de enfermedad de Chagas congénito, los cuales señalan que dicha afección depende del equilibrio entre complejos fenómenos, tales como la respuesta inmune adaptativa en la madre de tipo Th2 asociada a altas parasitemias, la invasión de la placenta y el cordón umbilical por los parásitos y la respuesta inmune específica en el feto caracterizada por una activación de células T CD8+ productoras de IFN-γ capaces de limitar la multiplicación del parásito, así como la morbi mortalidad y los linajes de mayor virulencia del parásito que pudieran atravesar con facilidad la placenta y llegar a ser más patógenos para el feto/neonato

The cell-mediated immune response in infants and fetuses of mothers infected with Trypanosoma cruzi has been studied in mouse models and there are data supporting the idea that the fetal immune system may be competent. This review synthesizes the results obtained from multidisciplinary studies of cases of congenital Chagas disease, which indicate that this condition depends on the equilibrium between complex phenomena, such as a maternal type Th2 adaptative immune response associated with high parasitemia, the invasion of placental and umbilical cord by parasites and a fetal specific immune response characterized by an activation of CD8 T cells producing IFN-gamma able to limit parasite multiplication and morbidity/mortality; and that in lineages of higher virulence the parasite could easily cross the placenta and be more pathogenic to the fetus/neonate

Detección de ADN de Trypanosoma cruzi en la placenta y fetos de ratones con infecciones chagásica aguda / Deteccion of Trypanosoma cruzi DNA in the placenta and fetuses of mice with chagasic acute infection

El objetivo del presente estudio consistió en detectar la presencia de ADN de Trypanosoma cruzi en la placenta y tejidos de fetos provenientes de ratones (Mus musculus) NMRI inoculadas con 22 × 103 tripomastigotes metacíclicos de la cepa M/HOM/BRA/53/Y por vía intraperitoneal. Los ratones hembras fueron preñadas durante la fase aguda de la infección. El curso de la parasitemia patente por T. cruzi fue evaluada antes del apareamiento y durante el periodo de gestación. A los veinte días de gestación los animales fueron sacrificados y los fetos con sus placentas fueron removidos para evaluar la infección por T. cruzi. Las muestras de placenta, corazón y músculo esquelético fetal fueron fijadas en formalina neutra al 10%, incluidas en parafina y coloreadas con hematoxilina y eosina (HE). El estudio histopatológico de los tejidos fetales reveló la presencia de infiltrado inflamatorio de células mononucleares y polimorfonucleares y sin parasitismo tisular. La amplificación del ADN de T. cruzi por la reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) demostró reacción positiva en el 18% de las placentas de los ratones hembras infectadas preñadas. Las muestras de corazón y músculo esquelético de los fetos provenientes de madres infectadas con T. cruzi no mostraron la presencia de ADN del parásito. Los cortes de placenta y de músculo esquelético analizados por inmunotinción con Peroxidasa anti Peroxidasa mostraron antígeno de T. cruzi en esos tejidos. Los resultados obtenidos por PCR en los tejidos fetales pudieran relacionarse con la virulencia y tropismo asociados con las características biológicas y genética de la cepa de T. cruzi, utilizada en la infección experimental de los ratones hembras.

The objective of the present study was to detect the presence of Trypanosoma cruzi DNA in the placenta and fetal tissues of NMRI mice (Mus musculus) inoculated with 22 × 103 trypomastigotes metacyclic of the M/HOM/BRA/53/Y strain by intraperitoneal route. Mice were pregnant in the acute phase of the infection. The course of patent parasitemia by T. cruzi was evaluated before mating and during pregnancy. At day twenty of gestation, animals were sacrificed and the fetuses and their placentas were removed to evaluate T. cruzi infection. Samples of fetal placenta, heart and skeletal muscle were fixed in 10%, formalin, included in paraffin and stained with hematoxilin and eosin (HE). The histopathological study of sections of fetal tissues revealed inflammatory infiltrates with mononuclear and polymorphonuclear cells and without parasitism in these tissues. The amplification of T. cruzi DNA by Polymerase Chain Reaction (PCR) showed a positive reaction in 18% of placental tissue of pregnant infected mice. The samples of heart and skeletal muscle of the fetuses of mothers infected with T. cruzi did not show the presence T. cruzi DNA. The placenta and skeletal muscle of the fetuses analyzed by Peroxidase anti Peroxidase inmunostaining showed T. cruzi antigens in those tissues. Negative results by PCR in fetal tissues might be related with the virulence and tropism associated with the biological and genetic characteristic Of the T. cruzi strain used in the experimental infection of female mice.

Anomalías morfológicas y estructurales en fetos de ratones con infección aguda experimental por Trypanosoma cruzi / Morphological and structural anomalies in fetuses of mice with acute experimental infection by Trypanosoma cruzi

El presente estudio muestra el desarrollo de fetos de ratones hembras NMRI inoculadas con la cepa M/HOM/BRA/53/Y de trypanosoma cruzi y preñadas durante la fase aguda de la infección. Altos niveles de parasitemias fueron observados en las ratones con 30 días post-infección y 20 días de gestación, en comparación con las detectadas en los ratones vírgenes e infectadas con T. cruzi. En 3 de los fetos (15%) provenientes de dos madres infectadas/gestantes con altas parasitemias, se observaron signos de anomalías congénitas morfológicas y estructurales músculo-esqueléticas. Presentándose en uno de los fetos la formación de dos protuberancias, una sobre el lado dorsal del cuerpo y la otra en la base de la pata inferior izquierda, en otro de los fetos, la pata derecha se desarrolló sobre el lado derecho de la cara y en un tercer feto se formó una protuberancia en la pata anterior izquierda a nivel de la región subescapular. El estudio histopatológico con hematoxilina y eosina de los tejidos muscular esquelético y cardíaco, mostró en el 10% (2/20) de los tejidos fetales, intenso infiltrado celular mononuclear con predominio de linfocitos, macrófagos o histiocitos y monocitos entre las fibras musculares y cardíacas, con discreta miositis y miocarditis. Con la técnica de peroxidada anti peroxidada se observaron abundantes depósitos antigénicos, tanto en placenta como en músculo esquelético de los fetos con alteraciones morfológicas. En los ratones infectadas/gestantes los fetos presentaron reducción del peso corporal y retardo en el crecimiento fetal, así como reducción en el número de fetos de 10 en comparación con 14 fetos de mayor tamaño y aspecto normal desarrollados en las ratonas sanas preñadas.

The present study shows the development of the fetuses from pregnant female mice NMRI inoculated with M/HOM/BRA/53/Y Trypanosoma cruzi strain. The infection revealed the highest levels of patent parasitemia in mice with 30 days postinfection and 20 days of pregnancy in comparison with infected unmated mice. Three fetuses (15%) from two infected mice with high levels of parasitemia, showed morphological and structural muscularskeletal congenital anomalies. Two protuberances were observed, one on the dorsal side of the body, and the other on the left footpad base. In another fetus his right footpad came out from the right part of his face and in the 3rd one it was observed a lump in the left leg, above the level subscapular region. The histophatological study with hematoxilin-eosin staining of skeletal muscle and cardiac tissue, showed in 10% (2/20) of the mice, inflammatory infiltrate with lymphocytes, macrophages and monocytes into muscular and cardiac fibers, with discrete myositis and myocarditis. Peroxidase anti-peroxidase staining showed T. cruzi antigens in placenta and skeletal muscle of the fetuses with morphological alterations. In the pregnant mice, fetuses also showed both, loss of weight and growth retardation, as well as reduction of the number of fetuses to 10 in comparison with 14 fetuses in normal and healthy pregnant mice.