Expression of a recombinant protein, A2 family, from Leishmania infantum (Jaboticabal strain) and its evaluation in Canine Visceral Leishmaniasis serological test

This study aimed to express a recombinant A2 family protein of Leishmania chagasi, Jaboticabal strain; test this protein as an antigen in serological assays; and investigate its antigenicity and immunogenicity. A protein coded by an allele of the A2 gene isolated from L. chagasi was expressed in three different strains of Escherichia coli. We used 29 sera samples from Leishmune-vaccinated dogs, 482 sera samples from dogs from endemic areas (positive controls), and 170 sera samples from dogs from non-endemic areas (negative controls) in ELISA tests using soluble Leishmaniaantigen (SLA) and His-A2 as antigen. Expressed proteins showed, by western blotting, the expression of an 11 KDa protein. Sixty-three percent (303/482) of the samples from endemic areas were positive by ELISA His-A2, whereas 93.1% (27/29) of Leishmune®-vaccinated animals were negative by His-A2-ELISA. Anti-A2 antibodies from mice inoculated with the A2 protein were detected in slides containing amastigote forms, but not in slides containing promastigote forms. The A2 recombinant protein from L. chagasi may be a useful tool in the diagnosis of CVL, and further tests regarding the infection stage and the specie of parasite at which the dogs are sampled should provide a better understanding of our results.

Este estudo teve como objetivos expressar uma proteína recombinante da família A2 de Leishmania chagasi, amostra de Jaboticabal-SP; testar essa proteína como antígeno em testes sorológicos; e investigar a antigenicidade e imunogenicidade dessa proteína. Uma proteína codificada por um alelo do gene A2 isolado de L. chagasi foi expressa em três diferentes amostras de Escherichia coli. Foram utilizadas 29 amostras de soro de cães vacinados com Leishmune, 482 amostras de soro de cães de áreas endêmicas (controles positivos), e 170 amostras de soro de cães de áreas não-endêmicas (controles negativos) no ELISA-teste utilizando-se antígeno solúvel total de Leishmania (AST) e His-A2 como antígenos. As proteínas expressas, detectadas pelo western blotting, mostraram a expressão de uma proteína de 11 KDa. Sessenta e três por cento (303/482) das amostras de áreas endêmicas foram positivas pelo ELISA-teste, utilizando-se antígeno His-A2; e 93,1% (27/29) dos animais vacinados com a Leishmune foram negativos. Anticorpos anti-A2 de camundongos inoculados com a proteína A2 foram detectados em lâminas contendo formas amastigotas, enquanto em lâminas contendo formas promastigotas não houve detecção de anticorpos anti-A2. A proteína recombinante A2 pode ser uma ferramenta útil no diagnóstico da LVC, e maiores estudos sobre o estágio de infecção e a espécie de parasita dos cães amostrados devem prover melhor entendimento dos resultados encontrados.

Molecular and serological detection of tick-borne pathogens in dogs from an area endemic for Leishmania infantum in Mato Grosso do Sul, Brazil

Tick-borne pathogens affect a wide range of vertebrate hosts. To identify tick-borne pathogens among dogs from Campo Grande, MS, Brazil testing seropositive for Leishmania infantum (syn. L. chagasi), a serological and molecular study was conducted to detect Ehrlichia canis, Anaplasma platys and Babesia vogeli in 60 serum and spleen samples. A confirmatory diagnosis of L. infantum based on serological and molecular assays was also performed, as was sequence alignment and phylogenetic analysis to assess the identity of the parasite species infecting these animals. IgG antibodies to Ehrlichia spp., B. vogeli and L. infantum were found, respectively, in 39 (65%), 49 (81.6%) and 60 (100%) of the sampled dogs. Twenty-seven (45%), fifty-four (90%), fifty-three (88.3%), two (3.3%) and one (1.6%) dog were positive, respectively, for E. canis, Leishmania spp., Leishmania donovani complex, Babesia sp. and Anaplasma sp. in PCR assays. After sequencing, the amplicons showed 99% of identity with E. canis, B. vogeli, A. platys and Leishmania chagasi isolates. The findings of this study indicate that L. infantum-seropositive dogs from Campo Grande are exposed to multiple tick-borne pathogens, which should therefore be included in the differential diagnosis of dogs with clinical suspicion of leishmaniasis.

Patógenos transmitidos por carrapatos atingem uma variedade de hospedeiros vertebrados. Para identificar os agentes patogênicos transmitidos por carrapatos entre cães soropositivos para Leishmania infantum no município Campo Grande-MS, foi realizado um estudo sorológico e molecular para a detecção de Ehrlichia canis, Anaplasma platys e Babesia vogeli em 60 amostras de soro e baço, respectivamente. Adicionalmente, foi realizado o diagnóstico confirmatório de L. infantum por meio de técnicas sorológicas e moleculares. Também foi realizado o alinhamento e análise filogenética das sequências para indicar a identidade das espécies de parasitas que infectam esses animais. Anticorpos IgG anti-Ehrlichia spp., anti-B. vogeli e anti-L. infantum foram detectados em 39 (65%), 49 (81,6%) e 60 (100%) dos cães amostrados, respectivamente. Vinte e sete (45%), cinquenta e quatro (90%), cinquenta e três (88,3%), dois (3,3%) e um (1,6%) cães mostraram-se positivos na PCR para E. canis, Leishmania spp., Leishmania donovani complex, Babesia sp. e Anaplasma sp., respectivamente. Após o seqüenciamento, os amplicons mostraram 99% de similaridade com isolados de E. canis, B. vogeli e A. platys e Leishmania chagasi. Os resultados deste estudo indicaram que os cães soropositivos para L. infantum de Campo Grande, MS, são expostos a vários agentes transmitidos por carrapatos, e, portanto, devem ser incluídos no diagnóstico diferencial em cães com suspeita clínica de leishmaniose.

A novel A2 allele found in Leishmania (Leishmania) infantum chagasi

Visceral leishmaniasis (VL) is a widely spread zoonotic disease. In Brazil the disease is caused by Leishmania (Leishmania) infantum chagasi. Peridomestic sandflies acquire the etiological agent by feeding on blood of infected reservoir animals, such as dogs or wildlife. The disease is endemic in Brazil and epidemic foci have been reported in densely populated cities all over the country. Many clinical features of Leishmania infection are related to the host-parasite relationship, and many candidate virulence factors in parasites that cause VL have been studied such as A2 genes. The A2 gene was first isolated in 1994 and then in 2005 three new alleles were described in Leishmania (Leishmania) infantum. In the present study we amplified by polymerase chain reaction (PCR) and sequenced the A2 gene from the genome of a clonal population of L. (L.) infantum chagasi VL parasites. The L. (L.) infantum chagasi A2 gene was amplified, cloned, and sequenced in. The amplified fragment showed approximately 90% similarity with another A2 allele amplified in Leishmania (Leishmania) donovani and in L.(L.) infantum described in literature. However, nucleotide translation shows differences in protein amino acid sequence, which may be essential to determine the variability of A2 genes in the species of the L. (L.) donovani complex and represents an additional tool to help understanding the role this gene family may have in establishing virulence and immunity in visceral leishmaniasis. This knowledge is important for the development of more accurate diagnostic tests and effective tools for disease control.

A leishmaniose visceral (LV) é uma zoonose amplamente disseminada, causada no Brasil pela Leishmania (Leishmania) infantum chagasi. Flebotomíneos vetores adquirem o agente etiológico, alimentando-se do sangue de animais contaminados, como cachorros ou animais selvagens. A doença é endêmica no Brasil, e focos de epidemia são relatados em cidades densamente povoadas por todo o país. Muitas manifestações clínicas relacionadas à infecção por Leishmania estão ligadas à relação parasito-hospedeiro, e vários possíveis fatores de virulência dos parasitas, que causam a LV, são alvos de estudo, tais como os genes A2. O gene A2 foi isolado pela primeira vez em 1994 e, em seguida, em 2005, três novos alelos foram descritos em Leishmania (Leishmania) infantum. No presente estudo, um fragmento do gene A2 de uma população clonal de L.(L.) infantum chagasi foi amplificado por PCR e sua sequência de nucleotídeos determinada. O fragmento mostrou 90% de similaridade com alelos do gene A2 de Leishmania (Leishmania) donovani e de L. (L.) infantum, descritos na literatura. Entretanto, a tradução da sequência de nucleotídeos mostra diferenças na sequência de aminoácidos da proteína, que podem ser essenciais em determinar a variabilidade do gene A2 em espécies do complexo L. (L.) donovani e representa uma ferramenta adicional na compreenssão do papel dessa família de genes na virulência e imunidade da leishmaniose visceral. O conhecimento dessa variação é importante para o desenvolvimento de testes diagnósticos mais precisos e ferramentas mais eficazes no controle da doença.