Evaluation of Molecular Methods to Identify Chagas Disease and Leishmaniasis in Blood Donation Candidates in Two Brazilian Centers.

In Brazil, blood donation is regulated by the Brazilian Ministry of Health, and all States follow the same protocol for clinical and laboratory screening. Brazil is an endemic country for Chagas disease (CD), caused by Trypanosoma cruzi, and for leishmaniasis, caused by a species of Leishmania spp. Screening for leishmaniosis is not routinely performed by blood banks. Given the antigenic similarity between T. cruzi and Leishmania spp., cross-reactions in serological tests can occur, and inconclusive results for CD have been found. The objective of this study was to apply molecular techniques, e.g., nPCR, PCR, and qPCR, to clarify cases of blood donation candidates with non-negative serology for CD and to analyze the difference between the melting temperature during real-time PCR using SYBR Green. Thirty-seven cases that showed non-negative results for CD using chemiluminescent microparticle immunoassay (CMIA) tests from blood banks in Campo Grande, MS, and Campinas, SP, were analyzed. In the serum samples, 35 samples were evaluated by ELISA, and 24.3% (9/35) showed positive results for CD. nPCR was able to detect 12 positive results in 35 samples (34.28%). qPCR for T. cruzi was quantifiable in the samples that showed a value ≥0.002 par eq/mL (parasite equivalents per milliliter), and in 35 samples, 11 (31.42%) were positive. Of all evaluated samples using the described tests (CMIA, ELISA, nPCR, and qPCR), 18 (48.6%) were positive for CD. For MCA by qPCR, the melting temperature was 82.06 °C ± 0.46 for T. cruzi and 81.9 °C ± 0.24 for Leishmania infantum. The Mann-Whitney test showed a significant value of p < 0.0001. However, the differentiation between T. cruzi and L. infantum could not be considered due to temperature overlap. For leishmaniasis, of the 35 samples with non-negative serology for CD tested by the indirect fluorescent antibody test (IFAT), only one sample (2.85%) was positive (1:80). The PCR for Leishmania spp. was performed on 36 blood samples from donation candidates, and all were negative. qPCR for L. infantum showed 37 negative results for the 37 analyzed samples. The data presented here show the importance of performing two different tests in CD screening at blood banks. Molecular tests should be used for confirmation, thereby improving the blood donation system.

Detection of the Brachyspina mutation in Uruguayan Holstein cows using real time PCR and melting curve analysis / Detecção da mutação da Brachyspina em vacas Holandês Uruguaias usando PCR em tempo real e análise da curva de fusão

Brachyspina syndrome (BS) is a rare monogenic autosomal recessive hereditary disorder of the Holstein Fresian breed caused by a deletion of 3.3Kb in the Fanconi anemia complementation group I (FANCI) gene on BTA-21, which leads to a frame-shift and premature stop codon. Some of the consequences of BS are the reduction of the fertility rate and milk production. This study developed a simple, sensitive, rapid cost- effective assay method based on real time PCR and melting curve analysis for the detection of BS carrier animals. Sixty-eight normal homozygous and four heterozygous carrier genotypes were detected and confirmed through traditional PCR- electrophoresis analysis. We concluded that the assay we have developed proved to be a reliable, highly precise and low-cost tool, which could be used to monitor the presence of the BS mutation in uruguayan Holstein breed.(AU)

A síndrome de Brachyspina (BS) é um defeito hereditário monogênico autossômico recessivo raro da raça Holstein Friesian causado por uma exclusão de 3,3 KB no gene FANCI localizado no cromossomo bovino 21, o que leva a um deslocamento de quadro e um códon de parada prematuro. Uma consequência da BS é a eficiência de reprodução reduzida e a produção de leite. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de um método simples, rápido e sensível, baseado em PCR em tempo real e análise da curva de fusão para identificar animais portadores de BS. Sessenta e oito genótipos homozigotos normais e quatro heterozigotos foram detectados e confirmados através da análise tradicional de PCR e electophorese. Concluímos que o novo método é uma ferramenta confiável, altamente precisa e de baixo custo, que poderia ser usado para monitorar a presença da mutação BS na raça Holandês uruguaia.(AU)

Detection of the Brachyspina mutation in Uruguayan Holstein cows using real time PCR and melting curve analysis / Detecção da mutação da Brachyspina em vacas Holandês Uruguaias usando PCR em tempo real e análise da curva de fusão

ABSTRACT: Brachyspina syndrome (BS) is a rare monogenic autosomal recessive hereditary disorder of the Holstein Fresian breed caused by a deletion of 3.3Kb in the Fanconi anemia complementation group I (FANCI) gene on BTA-21, which leads to a frame-shift and premature stop codon. Some of the consequences of BS are the reduction of the fertility rate and milk production. This study developed a simple, sensitive, rapid cost- effective assay method based on real time PCR and melting curve analysis for the detection of BS carrier animals. Sixty-eight normal homozygous and four heterozygous carrier genotypes were detected and confirmed through traditional PCR- electrophoresis analysis. We concluded that the assay we have developed proved to be a reliable, highly precise and low-cost tool, which could be used to monitor the presence of the BS mutation in uruguayan Holstein breed.

RESUMO: A síndrome de Brachyspina (BS) é um defeito hereditário monogênico autossômico recessivo raro da raça Holstein Friesian causado por uma exclusão de 3,3 KB no gene FANCI localizado no cromossomo bovino 21, o que leva a um deslocamento de quadro e um códon de parada prematuro. Uma consequência da BS é a eficiência de reprodução reduzida e a produção de leite. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de um método simples, rápido e sensível, baseado em PCR em tempo real e análise da curva de fusão para identificar animais portadores de BS. Sessenta e oito genótipos homozigotos normais e quatro heterozigotos foram detectados e confirmados através da análise tradicional de PCR e electophorese. Concluímos que o novo método é uma ferramenta confiável, altamente precisa e de baixo custo, que poderia ser usado para monitorar a presença da mutação BS na raça Holandês uruguaia.

Detection of the Brachyspina mutation in Uruguayan Holstein cows using real time PCR and melting curve analysis / Detecção da mutação da Brachyspina em vacas Holandês Uruguaias usando PCR em tempo real e análise da curva de fusão

Brachyspina syndrome (BS) is a rare monogenic autosomal recessive hereditary disorder of the Holstein Fresian breed caused by a deletion of 3.3Kb in the Fanconi anemia complementation group I (FANCI) gene on BTA-21, which leads to a frame-shift and premature stop codon. Some of the consequences of BS are the reduction of the fertility rate and milk production. This study developed a simple, sensitive, rapid cost- effective assay method based on real time PCR and melting curve analysis for the detection of BS carrier animals. Sixty-eight normal homozygous and four heterozygous carrier genotypes were detected and confirmed through traditional PCR- electrophoresis analysis. We concluded that the assay we have developed proved to be a reliable, highly precise and low-cost tool, which could be used to monitor the presence of the BS mutation in uruguayan Holstein breed.

A síndrome de Brachyspina (BS) é um defeito hereditário monogênico autossômico recessivo raro da raça Holstein Friesian causado por uma exclusão de 3,3 KB no gene FANCI localizado no cromossomo bovino 21, o que leva a um deslocamento de quadro e um códon de parada prematuro. Uma consequência da BS é a eficiência de reprodução reduzida e a produção de leite. O objetivo deste estudo foi o desenvolvimento de um método simples, rápido e sensível, baseado em PCR em tempo real e análise da curva de fusão para identificar animais portadores de BS. Sessenta e oito genótipos homozigotos normais e quatro heterozigotos foram detectados e confirmados através da análise tradicional de PCR e electophorese. Concluímos que o novo método é uma ferramenta confiável, altamente precisa e de baixo custo, que poderia ser usado para monitorar a presença da mutação BS na raça Holandês uruguaia.

Melting curve aaalysis for the screening of heptitis b virus genotypes a, d annd f in patients from a general hospital in southern Brazil / Analise da curva de melting para o screening dos genotipos A, D e F do virus da hepatite B em pacientes de um hospital geral do sul do Brasil.

Context Hepatitis B virus (HBV) can cause fulminant hepatitis, cirrhosis and hepatocellular carcinoma, and is one of the most common causes of acute and chronic liver failure. The genetic variants of HBV can be decisive for the evolution of these diseases as well as for the election of therapy. Objectives The aim of this study was to evaluate and standardize an in house methodology based on the analysis of the melting curve polymerase chain reaction (PCR) of real-time (qPCR) to screen for genotypes A, D and F of HBV in patients from a hospital in Rio Grande do Sul, Brazil. Methods We evaluated 104 patients presumably with HBV chronic infection. Viral DNA was extracted from plasma and viral genotypes and different mutations were determined using PCR-based protocols. Results A PCR-based methodology was standardized for the analysis of genotypes A, D and F of HBV. The technique was based in a nested PCR with the final step consisting of a multiplex real-time PCR, using the melting curve as a tool for the differentiation of fragments. A higher frequency of genotype D (44.4%), followed by genotype A (22.2%) and genotype F (3.7%) was observed. Conclusion The standardized assay, a nested PCR-multiplex qPCR using specific primers, provides a rapid and accurate method for the differentiation of HBV genotypes that are more frequent in Southern Brazil – A, D and F. This method can be applied in the clinical practice. .

Contexto O vírus da hepatite B pode causar hepatite fulminante, cirrose e carcinoma hepatocelular, sendo uma das causas mais frequentes de doença aguda e crônica do fígado. As variantes genéticas do VHB podem ser determinantes para a evolução da doenças assim como para a eleição da terapêutica. Objetivos O objetivo deste estudo foi padronizar e avaliar uma metodologia “in house”, através da utilização da curva de melting de reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real (qPCR), como rastreamento para análise dos genótipos A, D e F do vírus da hepatite B em pacientes do Rio Grande do Sul. Métodos Foram avaliados 104 pacientes supostamente com infecção crônica pelo VHB. O DNA foi extraído com kit comercial, os genótipos e as mutações foram determinados utilizando diferentes protolocos baseados em PCR. Resultados Foi padronizada uma metodologia baseada em PCR para a análise dos genótipos A, D e F do VHB. A técnica consistiu de uma PCR Nested incluindo uma etapa final de PCR em tempo real Multiplex, utilizando a curva de melting como ferramenta para a definição dos fragmentos. Foi observada uma maior frequência do genótipo D (44,4%), seguido do genótipo A (22,2%) e do genótipo F (3,7%) na amostra analisada. Conclusão O ensaio padronizado fornece um método rápido e preciso para diferenciar genótipos do VHB mais frequentes no sul do Brasil – A, D e F – usando um PCR Nested Multiplex com primers específicos, o qual apresenta potencial aplicação na prática clínica. .