Identification of nontuberculous mycobacteria species by multiplex real-time PCR with high-resolution melting

Abstract INTRODUCTION: Nontuberculous mycobacteria (NTM) species, as human pathogens, are increasing in the world, as is the difficulty of accurately identifying them. Differential diagnosis, especially between the M. tuberculosis complex and NTM species, and the characterization of NTM species is important. This study aimed to evaluate the performance of a molecular system based on multiplex real-time PCR with high-resolution melting (HRM) for the identification and differentiation of NTM species of clinical importance of an endemic area for tuberculosis in northeastern Brazil. METHODS: The technical protocol of the molecular system was based on multiplex real-time PCR-HRM, and evaluated the sensitivity and specificity of the detection of NTM species in mycobacterial clinical isolates from the studied region. The gold standard method was specific gene sequencing. RESULTS: The sensitivity and specificity of multiplex real-time PCR-HRM modified for differentiation between NTM and M. tuberculosis were 90% and 100%, respectively. The PCR-HRM sensitivities for the characterization of NTM species (M. kansasii, M. abscesses, M. avium, and M. fortuitum) were 94.59%, 80%, 57.14%, and 54%, respectively. CONCLUSIONS The multiplex real-time PCR-HRM modified assay has the potential to rapidly and efficiently identify nontuberculous mycobacteria of clinical importance, which is crucial for immediate implementation of the appropriate therapy and thus avoiding complications and sequelae in patients.

Urine as a promising sample for Leishmania DNA extraction in the diagnosis of visceral leishmaniasis - a review

ABSTRACT Visceral leishmaniasis is a serious and debilitating infection with high fatality rate in tropical and subtropical countries. As clinical symptoms of visceral leishmaniasis are not so specific, confirmatory diagnostic methods with high sensitivity and specificity are needed. Noninvasive methods have been developed using urine as a clinical sample for visceral leishmaniasis diagnosis. In fact, there is a clear correlation between kidney impairment and Leishmania DNA in urine. However, it has been proved that Leishmania nucleic acid may also be isolated from patients without any sign of renal involvement. Even though urine has become a promissing biological sample, it is still not widely used due to several issues, such as (i) incomprehension of the whole renal pathophysiology process in visceral leishmaniasis, (ii) presence of many amplification inhibitors in urine, and (iii) lack of an efficient urinary DNA extraction method. In this article, we performed a literature review to bring a new perspective for Leishmania DNA isolation in urine.

Análise das regiões polimórficas do gene HASPB (K26) de Leishmania infantum em amostras clínicas positivas para leishmaniose visceral e coinfecção LV/HIV / Analyzing of the polymorphic regions of HASPB (K26) gene from Leishmania infantum in positive clinical samples for visceral leishmaniasis and VL/HIV co-infection

A leishmaniose visceral(LV) é uma doença grave que afeta a população de vários países, onde o Brasil apresenta a maior prevalência da infecção nas Américas. Com o estudo do gene codificante da proteína B de superfície (HASPB ou K26) de Leishmania infantum é possível identificar as variações polimórficas intraespecíficas e, assim, será possível consolidar a descrição de um perfil polimórfico presente no Estado de Pernambuco. O objetivo do trabalho foi analisar as regiões polimórficas do gene HASPB (K26) de Leishmania infantum em amostras clínicas positivas para leishmaniose visceral e coinfecção LV/HIV. O sistema K26 PCR foi otimizado utilizando concentrações variadas de DNA genômico de L. infantum. Foi realizado o screening de amostras clínicas de DNA através de dois sistemas de PCR simples, kDNA e ITS1/RFLP, para ensaios posteriores com a K26 PCR nas amostras positivas. A curva de dissociação de alta definição (qPCR-HRM) foi empregada na localização de temperaturas de melting específicas para L. infantum. Os amplicons do gene K26 foram sequenciados e alinhados as sequencias selecionadas em base de dados. A K26 PCR apresentou limiar de detecção de 1 pg para amplicon de 700 pb. A especificidade dos primers foi avaliada experimentalmente e in silico, apresentando anelamento inespecífico com DNA humano. Em paralelo, foram selecionadas 78 amostras de DNA através dos dois sistemas screening, sendo 17 caracterizadas como L. infantum. Os ensaios com DNA das amostras clínicas para o sistema K26 PCR revelaram bandas espúrias. A análise através qPCR-HRM em DNA genômico do parasita resultou em amplificação com Tm de 88,2 °C, já o ensaio com amostra clínica revelou duas amplificações com distintas temperaturas de melting, 84,6 e 88,2°C. Três amplicons do gene K26 foram sequenciados e alinhados a cinco sequencias da base de dados, indicando 38,2 por cento de similaridade. Pode-se concluir que o sistema K26 PCR é recomendável para análise dos polimorfismos genéticos, contanto que o DNA seja extraído diretamente de espécies isoladas em meio de cultura.