Molecular and serological characterization of Leptospira kirschneri serogroup Pomona isolated from a human case in a Brazilian rural area

Abstract INTRODUCTION: Leptospirosis is an important health concern in Brazil. Currently, information on the epidemiology of the disease in the rural areas of the country is lacking. METHODS: Serological and molecular techniques were used to characterize a clinical isolate of Leptospira. RESULTS: The strain CLEP 00060, isolated from a 59-year-old man in a rural area of Rio Grande do Sul state, Brazil, was identified as belonging to L. kirschneri serogroup Pomona serovar Mozdok. CONCLUSIONS: This study contributes to the local epidemiological knowledge of leptospirosis, prevention of the disease by vaccines, and improvements in its diagnosis.

Leptospirosis in Latin America: exploring the first set of regional data / La leptospirosis en América Latina: exploración del primer conjunto de datos regionales / Leptospirose na América Latina: avaliação do primeiro conjunto de dados regionais

ABSTRACT Objectives To demonstrate the importance of country surveillance systems for leptospirosis and their use for preliminary epidemiological analysis, as well as to generate research questions for future, more comprehensive studies on the disease. Methods In 2015, for the first time, the Pan American Health Organization (PAHO) included human cases of leptospirosis in its Regional Core Health Data Initiative, an open-access database that collects annual health indicators from the countries and territories of the Americas. This new information was used to analyze leptospirosis cases by country and sex and to calculate cumulative incidence rates. Maps were used to help present the results. To supplement that general review of leptospirosis in the Americas, more detailed descriptions of the epidemiological situation and the surveillance programs of four selected countries (Brazil, Colombia, Cuba, and Honduras) were provided. Results In this first year of PAHO requesting leptospirosis data, of the 49 countries and territories in the Americas, 38 of them (77.6%) reported information. Among those 38, 28 of them (73.7%) reported the presence of human cases; the majority of instances of zero cases were in Caribbean territories. From those 28, a total of 10 702 human cases were recorded. The largest numbers of cases in Latin America were in Brazil (40.2%), Peru (23.6%), Colombia (8.8%), and Ecuador (7.2%). The cumulative incidence rate for Latin America was estimated to be 2.0 per 100 000 population. On average, 65.1% of cases were males. Conclusions This study demonstrates that many countries in Latin America are making efforts to establish strong surveillance systems and programs for leptospirosis. The study also shows the importance of having leptospirosis surveillance systems as well as how the information generated can be used for evidence-based decision-making on leptospirosis.

RESUMEN Objetivos Demostrar la importancia de los sistemas nacionales de vigilancia de la leptospirosis y su uso para realizar el análisis epidemiológico preliminar, así como para generar preguntas de investigación que se utilicen en futuros estudios más integrales sobre la enfermedad. Métodos En el año 2015, la Organización Panamericana de la Salud (OPS) incluyó por primera vez casos humanos de leptospirosis en su Iniciativa Regional de Datos Básicos de Salud, base de datos de acceso abierto que recoge indicadores de salud anuales de los países y territorios de la Región de las Américas. Esta nueva información fue utilizada para analizar los casos de leptospirosis por país y sexo, así como para calcular las tasas de incidencia acumulada, y los resultados se presentaron en mapas. Para complementar ese examen general de la leptospirosis en esta Región, se aportó una descripción más detallada de la situación epidemiológica y los programas de vigilancia de cuatro países (Brasil, Colombia, Cuba y Honduras). Resultados En este primer año en que la OPS solicitó datos sobre la leptospirosis, de los 49 países y territorios en la Región de las Américas, aportaron información 38 (77,6 %). De esos 38, 28 (73,7 %) notificaron casos humanos; la mayor parte de las instancias sin ningún caso humano se registraron en territorios del Caribe. En esos 28 países y territorios, se registraron 10 702 casos humanos. En América Latina, los países que registraron los números más altos de casos fueron Brasil (40,2 %), Perú (23,6 %), Colombia (8,8 %) y Ecuador (7,2 %). Se calculó que la tasa de incidencia acumulada de América Latina es de 2,0 por 100 000 habitantes. En promedio, 65,1 % de los casos correspondieron a hombres. Conclusiones Este estudio demuestra que muchos países de América Latina están tomando medidas para instaurar sistemas y programas sólidos de vigilancia de la leptospirosis. Asimismo, revela la importancia de los sistemas de vigilancia de la leptospirosis, así como el modo en que la información generada puede servir para tomar decisiones basadas en la evidencia acerca de esta enfermedad.

RESUMO Objetivos Demonstrar a importância dos sistemas nacionais de vigilância para a leptospirose e seu uso na análise epidemiológica preliminar, além de gerar perguntas de pesquisa para futuros estudos mais aprofundados sobre a doença. Métodos Em 2015, a Organização Pan-Americana da Saúde (OPAS) incluiu, pela primeira vez, casos humanos de leptospirose em sua Iniciativa Regional de Dados Básicos de Saúde, uma base de dados de acesso aberto que coleta indicadores de saúde anuais nos países e territórios das Américas. Utilizamos estas novas informações para analisar os casos de leptospirose por país e por sexo e calcular as taxas de incidência acumuladas. A apresentação dos dados é facilitada pelo uso de mapas. Para complementar esta revisão geral da leptospirose nas Américas, apresentamos descrições mais detalhadas da situação epidemiológica e dos programas de vigilância de quatro países selecionados (Brasil, Colômbia, Cuba e Honduras). Resultados Neste primeiro ano em que a OPAS solicitou dados sobre a leptospirose, 38 dos 49 países e territórios das Américas (77,6%) apresentaram informações. Destes 38, 28 (73,7%) notificaram a presença de casos humanos; em sua maioria, os que não apresentaram nenhum caso foram territórios do Caribe. Dentre os 28, foi registrado um total de 10.702 casos humanos. O maior número de casos na América Latina foi observado no Brasil (40,2%), Peru (23,6%), Colômbia (8,8%) e Equador (7,2%). A taxa de incidência acumulada para a América Latina foi estimada em 2,0 por 100.000 habitantes. Em média, 65,1% dos casos foram em homens. Conclusões Este estudo demonstra que muitos países da América Latina estão fazendo esforços para estabelecer fortes sistemas de vigilância e programas contra a leptospirose. O estudo também revela a importância da existência de sistemas de vigilância para a leptospirose e demonstra que as informações geradas podem ser usadas para a tomada de decisões baseadas em evidências científicas para a leptospirose.

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.

Atypical lymphocytosis in leptospirosis: a cohort of hospitalized cases between 1996 and 2009 in State of Rio de Janeiro, Brazil / Linfócitos atípicos na leptospirose: coorte de pacientes hospitalizados entre 1996 e 2009, Estado do Rio de Janeiro

INTRODUCTION: Leptospirosis is a zoonotic disease found in tropical and temperate countries, and its clinical diagnostic confusion with arboviruses (dengue fever, oropouche fever and yellow fever), Brazilian spotted fever, viral hepatitis and hantaviruses has been an ongoing public health concern. The aim of this observational study was to demonstrate an association between findings of atypical lymphocytosis and the progression of endemic leptospirosis. METHODS: A retrospective analysis was performed on the demographic, epidemiological, clinical and laboratory aspects of 27 human leptospirosis cases that occurred over a period of 13 years (1996-2009) with no reported epidemic outbreaks in Rio de Janeiro, Brazil. RESULTS: The overall mortality rate was 11.1 percent in our cohort of hospitalized cases. However, there was no mortality among patients with atypical lymphocytosis (OR = 11.1; 95 percent CI = 1.12-110.9; p = 0.04). Two patients who were in the septicemic phase showed signs of expansion of γδ T cell responses in peripheral blood. CONCLUSIONS: Atypical lymphocytosis may be observed in patients with leptospirosis. Our observations suggest that these atypical leukocyte subsets are associated with partial protection during the disease course of leptospirosis.

INTRODUÇÃO: Leptospirose é uma zoonose que permanece endêmica em regiões tropicais e temperadas. A dificuldade no diagnóstico clínico diferencial entre os quadros de leptospirose humana e as várias arboviroses (dengue, febre amarela, febre de oropouche), febre maculosa brasileira, hepatite viral e hantavirose permanece um problema na Saúde Pública. MÉTODOS: No presente estudo, foi realizada análise retrospectiva de características demográficas, epidemiológicas, clínicas e laboratoriais de 27 casos de leptospirose humana que ocorrerem durante um período de 13 anos sem ocorrência de notificação de surtos epidêmicos no Rio de Janeiro, Brasil (1996-2009). RESULTADOS: A mortalidade da coorte de pacientes com leptospirose correspondeu a 11,1 por cento, sem embargo, o grupo de pacientes com atipia linfocitária não evoluiu para o óbito (OR = 11,1; 95 por cento CI = 1,12-110,9; p = 0.04). Em duas oportunidades, foi observada uma expansão dos linfócitos T gama-delta no sangue periférico de pacientes na fase septicêmica da leptospirose. CONCLUSÕES: Atipia linfocitária pode ocorrer em pacientes com leptospirose. Nossos dados também sugerem que os linfócitos atípicos podem estar envolvidos na patogênese da leptospirose.

Multiplex PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from a slum settlement

The aim of this study was to apply a molecular protocol to detect leptospiral DNA in environmental water samples. The study was carried out in a peri-urban settlement in Petrópolis, state of Rio de Janeiro. A multiplex PCR method employing the primers LipL32 and 16SrRNA was used. Three out of 100 analysed samples were positive in the multiplex PCR, two were considered to have saprophytic leptospires and one had pathogenic leptospires. The results obtained supported the idea that multiplex PCR can be used to detect Leptospira spp in water samples. This method was also able to differentiate between saprophytic and pathogenic leptospires and was able to do so much more easily than conventional methodologies.

Caracterização de cepas de referência de Leptospira sp utilizando a técnica de pulsed field gel electrophoresis / Characterization of Leptospira sp reference strains using the pulsed field gel electrophoresis technique

INTRODUÇÃO: A leptospirose é uma zoonose endêmica, mundialmente distribuída, causada por bactérias do gênero Leptospira. Este gênero compreende espécies patogênicas e saprofíticas, com mais de 200 sorovares distintos, dificultando sua caracterização. A técnica de pulsed field gel electrophoresis tem sido empregada como uma ferramenta para auxiliar nesta caracterização. Os objetivos deste trabalho foram padronizar a técnica de PFGE, determinar os perfis moleculares das cepas de referência utilizadas pelo Laboratório de Referência Nacional para Leptospirose/Centro Colaborador da Organização Mundial de Saúde para Leptospirose e criar um banco de dados com estes perfis. MÉTODOS: Foram analisadas, por PFGE, dezenove cepas utilizando a enzima de restrição NotI. RESULTADOS: Cada cepa apresentou um perfil único que pode ser considerado como uma identidade genômica específica, com exceção dos sorovares Icterohaemorrhagiae e Copenhageni, cujos perfis foram indistinguíveis. CONCLUSÕES: Dessa forma, foi possível a criação de um banco de perfis moleculares que está sendo utilizado no Laboratório para a comparação e identificação de cepas isoladas de quadros clínicos.

INTRODUCTION: Leptospirosis is an endemic zoonosis of worldwide distribution, caused by bacteria of the genus Leptospira. This genus includes pathogenic and saprophytic species, with more than 200 different serovars, thus making it difficult to characterize. The technique of pulsed field gel electrophoresis has been used as a tool to aid in this characterization. The aims of this study were to standardize the PFGE technique, determine the molecular profiles of reference strains used at the National Reference Laboratory for Leptospirosis/World Health Organization Collaborating Center for Leptospirosis and create a database with these profiles. METHODS: Nineteen strains were analyzed by means of PFGE, using the restriction enzyme NotI. RESULTS: Each strain presented a unique profile that could be considered to be a specific genomic identity, with the exception of the serovars Icterohaemorrhagiae and Copenhageni, whose profiles were indistinguishable. CONCLUSIONS: It was possible to create a database of molecular profiles, which are being used in the Laboratory for comparing and identifying strains isolated from clinical cases.

Anticorpos anti-Leptospira em pacientes de Mato Grosso do Sul com suspeita clínica de dengue ou hepatite viral / Anti-Leptospira antibodies in patients in the State of Mato Grosso do Sul with clinical suspicion of dengue or viral hepatitis

Considerando a carência de dados clínicos e epidemiológicos da leptospirose humana no Estado de Mato Grosso do Sul e a possibilidade de confusão com outras doenças, soros de pacientes com suspeita clínica inicial de dengue e hepatite viral, porém, sem confirmação laboratorial, foram examinados, através de soroaglutinação microscópica para leptospirose. Os índices de sororreagentes nas amostras com suspeita clínica de dengue e hepatite viral foram, respectivamente, 15,9 por cento e 9 por cento. A maior ocorrência foi para o sorovar hurstbridge (70,4 por cento) e o maior título para o sorovar canicola (1:51. 200). Não se observou associação entre positividade e sexo, idade ou ocupação dos pacientes. O estudo demonstrou que, embora as atuais notificações de casos de leptospirose em Mato Grosso do Sul sejam irrisórias, a prevalência de anticorpos foi elevada nos grupos investigados e, portanto, a hipótese de subnotificação de casos de leptospirose humana em Mato Grosso do Sul e dificuldades no diagnóstico diferencial com dengue e hepatite viral devem ser consideradas.

In view of the lack of clinical and epidemiological data on human leptospirosis in the State of Mato Grosso do Sul, and the possibility of confounding it with other diseases, sera from patients with a preliminary clinical suspicion of dengue or viral hepatitis but without laboratory confirmation were examined by means of microscopic seroagglutination techniques for leptospirosis. The seroreactivity rates among the samples with clinically suspected dengue or viral hepatitis were 15. 9 percent and 9 percent. The most frequent serovar was Hurstbridge (70. 4 percent) and the serovar with the highest titer was Canicola (1:51,200). No association was found between seropositivity and the patients sex, age or occupation. This study demonstrated that, although the present notifications of leptospirosis cases in Mato Grosso do Sul are negligible, the prevalence of antibodies was high in the groups investigated. Therefore, the hypothesis that there is undernotification of human leptospirosis cases in this State and difficulties in the differential diagnosis between dengue and viral hepatitis should be considered.

Clinicopathological and immunohistochemical features of the severe pulmonary form of leptospirosis

Four cases of severe pulmonary form of leptospirosis (SPFL) are described. In all four of these blood culture proven cases, there was severe pulmonary injury characterized by alveolar hemorrhage and acute respiratory failure. Three patients died in less than 48 hours after onset of the first respiratory signs. Leptospiral antigen detection in lung tissues was positive by immunoperoxidase in all three of these cases, suggesting that the microorganism exerts a local direct destructive action. Patients with SPFL should be carefully monitored, as the abrupt onset of severe alveolar hemorrhage can lead to respiratory insufficiency and death. The authors emphasize the importance of radiological findings and blood gas analysis for prompt clinical diagnosis, and suggest that corticosteroids, associated with antibiotics, early respiratory support, and platelet transfusions are useful as an attempt to prevent further development of SPFL.

Leptospirosis patient with AIDS: the first case reported

A case of renal icterohemorrhagic leptospirosis involving a patient with acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) is reported. Despite the low levels of CD4+ T lymphocytes, the clinical course of leptospirosis was similar to that observed in non-immunodepressed patients, and no worsening of AIDS occurred due to the infection by the spirochete. Serologic conversion was observed in the microscopic agglutination test, with maximum titer of 1:3,200. The patient had positive urine cultures for Leptospira interrogans for two months, whereas blood cultures were negative

Leptospirose em crianças no Rio de Janeiro / Leptospirosis in children in Rio do Janeiro

In order to obtain data about clinical manifestations of symptomatic leptospiral infection in children, the authors reviewed 188 microscopic agglutination tests performed on sera of patients aged 0 to 12 years, made at the National Reference Laboratory of Leptospirosis (FIOCRUZ-RJ) from January 1983 to June 1991. Fifty two (27.6 per cent ) sera were positive. Twenty three (12.2 per cent ) children had serological evidence of acute infection. The most frequent signs and symptoms of these 23 cases were: fever (100 per cent ); myalgia (69.5 per cent ); headache (52.1 per cent ); jaundice (47.8 per cent ); vomit (34.8 per cent ); abdominal pain, hemorrhagic manifestations and impaired renal function (17.4 per cent ); conjunctivitis (13 per cent ); hepatomegaly (4.3 per cent )

Rendimento, tempo de destoxificacao e eficiencia do processo de producao da Vacina Pertussis com os meios de cultura de Cohen & Wheeler e Stainer & Scholte / Yield, time of detoxification and efficiency of the production of Pertussis Vaccine in Cohen & Wheeler and Stainer & Scholte culture media

Cultivos de 24 horas de Bordetella pertussis em fermentadores Biolafitte 50L, obtidos em meios de cultura de STAINER & SCHOLTE (SS) e COHEN & WHEELER (CW), foram inativados por formalina 0,1% a 35 C por 48 horas e a 25 C por 24 horas, ou pelo calor a 56 C por 30 minutos. As suspencoes foram, entao, concentradas por centrifugacao. A utilizacao do meio CW para o cultivo de B.pertussis seguido de inativacao por formalina 0,1%, demonstrou ser o metodo de producao da Vacina Pertussis mais adequado, tendo em vista o rendimento global, o custo de producao e o tempo necessario a destoxificacao. O meio de CW apresentou uma economia da ordem de 41,28% em relacao ao meio SS, quando avaliados os custos de producao. Apotencia das vacinas foram superiores a 4UI/dose e demonstraram uma correlacao significante entre atividade imunogenica e Fator Promotor da Leucocitose (LPF).

Influência da adiçäo de anti-espumante no cultivo de Bordetella pertussis em fermentadores / Influence of antifoam addition on the culture of Bordetella pertussis in fermenters

O tempo de destoxificaçäo, o rendimento e a potência da vacina Pertussis foram avaliados em cultivos de Bordetella pertussis isentos e adicionados com diferentes concentraçöes de anti-espumante em fermentadores (Biolafitte 50L). Foram realizadas modificaçöes nos fermentadores e no procedimento da fermentaçäo, com a finalidade de evitar a formaçäo de espuma nos cultivos. Suspensöes de B. pertussis com anti-espumante apresentaram maior tempo de destoxificaçäo e menor rendimento quando comparadas com aquelas isentas do agente químico. Em todos os processos, a potência foi superior a 8 UI/ml, estando de acordo com as recomendaçöes da Organizaçäo Mundial da Saúde

Leptospirose em área urbana do município do Rio de Janeiro / Leptospirosis in an urban area of Rio de Janeiro

Objetivando estudar aspectos ligados a presença e circulação de leptospiras, foram realizados inquéritos sorológicos e bacteriológicos numa área urbana do município do Rio de Janeiro. A região é denominada Parque Carlos Chagas e situa-se em Manguinhos entre os rios Faria e Jacaré. Em 104 roedores capturados, observou-se um índice de positividade de 39,42%, considerando o exame direto, cultura e sorologia em conjunto. Em 58 cães examinados, obteve-se uma taxa de positividade de 62.07%, através da sorologia. Na população humana foram detectados 25,48% de indivíduos reagentes entre os 259 soros examinados. Num total de 85 alíquotas de solo e agua, obteve-se 36,47% de culturas positivas. Os testes de aglutinação com soros padrão e aglutinação cruzada utilizando soros hiperimunes homólogos e cepas padrão, permitiram a identificação das cepas isoladas dos roedores como membros do sorogrupo Icterohaemorrhagiae. O estudo das culturas isoladas do meio ambiente revelaram mistura de populações, todavia sem evidências de que estas cepas tenham constituição antigênica relacionada com aquelas isoladas dos roedores. Com base na associação dos dados epidemiológicos coletados durante o trabalho de campo e resultados da pesquisa laboratorial, admite-se que as condições ambientais da região sejam favoráveis a manutençao de um foco amplo na missão de leptospiras entre os animais destes para o homem.

Eficácia da associaçäo da vacina tríplice ao BCG

A eficácia da associaçäo quadrupla (DPT + BCG) foi estudada através da proteçäo e comparaçäo da soro conversäo das vacinas, usando como adjuvante o hidróxido de alumínio e ou BCG. A potência da vacina pertussis foi avaliada pelo teste de ptoteçäo em camundongos e o BCG pelo teste de consumo de oxigênio e de vitalidade, sendo considerada satisfatória. Sendo os toxóides diftérico e tetênico considerados proteínas inertes e estáveis, suas potências näo foram determinadas depois de associadas. Os níveis de anticorpos foram determinados para difteria e tétano pela reaçäo imunoenzimática, para vacina pertussis pela reaçäo de imunofluorescência e para o BCG pela conversäo tuberculínica. Os níveis de conversäo foram satisfatórios, revelando ser posssível a associaçäo sem prejuízo para nenhum dos antígenos. A associaçäo DPT + BCG näo causou reaçäo local ou geral significante, resultando em simplificaçäo operacional