Rapid identification of Mycobacterium tuberculosis in cultures by molecular and immunological methods / Identificação rápida de Mycobacterium tuberculosis em culturas por método molecular e método imunológico

Objective: The study aimed to evaluate molecular and immunological methods and to propose a workflow using them for tuberculosis (TB) diagnosis routine. Methods: A cross-sectional retrospective study was performed, including 121 liquid cultures from a TB laboratory located in the extreme south of Brazil. All cultures were positive for Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) by in-house Polymerase Chain Reaction (PCR) using DNA extracted by the CTAB method (PCR-CTAB) for IS6110 detection. These cultures were subjected to faster tests than this one, the immunological MPT64 assay and the PCR using DNA extracted by thermal lysis method (PCR-TL), and these were evaluated for MTBC identification using PCR-CTAB as a reference method. Results: The sensitivity of MPT64 assay and PCR-TL to identify MTBC in positive cultures by PCR-CTAB were 73.6% (89/121) and 98.3% (119/121), respectively. We proposed a workflow based on the use of MPT64 assay in liquid cultures suggestive of MTBC, and in case of a negative result, we suggest the performance of PCR-TL. The PCR-CTAB is suggested only if faster tests are negative. Conclusions: Methods capable of confirming MTBC in cultures should continue to be standardized, tested, and optimized to meet the ideal requirements of simplicity, quickness, and effectiveness. The molecular and immunological methods evaluated have differences in the execution and detection of MTBC in cultures, but they are rapid tools for laboratory TB diagnosi

Objetivos: O estudo objetivou avaliar métodos molecular e imunológico e propor um fluxo de trabalho utilizando-os para a rotina de diagnóstico da tuberculose (TB). Métodos: Foi realizado um estudo transversal retrospectivo, incluindo 121 culturas líquidas de um laboratório de TB localizado no extremo sul do Brasil. Todas as culturas foram positivas para o complexo Mycobacterium tuberculosis (CMTB) por Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) in-house para detecção do IS6110, usando DNA extraído pelo método CTAB (PCR-CTAB). Essas culturas foram submetidas a testes mais rápidos que este, o ensaio imunológico MPT64 e a PCR com DNA extraído pelo método de lise térmica (PCR-LT), e estas foram avaliadas para identificação de CMTB usando PCR-CTAB como método de referência. Resultados: A sensibilidade do ensaio MPT64 e da PCR-LT para identificar o CMTB em culturas positivas pela PCRCTAB foi de 73,6% (89/121) e 98,3% (119/121), respectivamente. Propusemos um fluxo de trabalho baseado no uso do ensaio MPT64 em culturas líquidas sugestivas de CMTB e, em caso de resultado negativo, sugerimos a realização de PCR-LT. Sugere-se a PCR-CTAB apenas se os testes mais rápidos forem negativos. Conclusões: Os métodos capazes de confirmar o CMTB em culturas devem continuar sendo padronizados, testados e otimizados para atender aos requisitos ideais de simplicidade, rapidez e eficácia. Os métodos molecular e imunológico avaliados apresentam diferenças na execução e detecção do CMTB em culturas, mas são ferramentas rápidas para o diagnóstico laboratorial da TB.

Drug resistance in helicobacter pylori / A resistência de Helicobacter pylori aos antimicrobianos

ABSTRACT Background Helicobacter pylori has a worldwide distribution and is associated with the pathogenesis of various diseases of the digestive system. Treatment to eradicate this microorganism involves the use of a combination of antimicrobials, such as amoxicillin, metronidazole, clarithromycin, and levofloxacin, combined with proton pump inhibitors. Although the current therapy is effective, a high rate of treatment failure has been observed, mainly because of the acquisition of point mutations, one of the major resistance mechanisms developed by H. pylori. This phenomenon is related to frequent and/or inappropriate use of antibiotics. Conclusion This review reported an overview of the resistance to the main drugs used in the treatment of H. pylori, confirming the hypothesis that antibacterial resistance is a highly local phenomenon and genetic characteristics of a given population can influence which therapy is the most appropriate.

RESUMO Contexto Helicobacter pylori tem uma distribuição a nível mundial, e está associado a patogênese de várias doenças do sistema digestivo. O tratamento para a erradicação deste microrganismo envolve a utilização de uma combinação de agentes antimicrobianos, tais como amoxicilina, metronidazol, claritromicina e levofloxacino, combinados com inibidores da bomba de prótons. Embora a terapia atual seja eficaz, uma elevada taxa de fracasso de tratamento tem sido observada, principalmente devido à aquisição de mutações pontuais, um dos principais mecanismos de resistência desenvolvida por H. pylori, relacionado com o uso frequente e/ou inadequado dos antibióticos. Conclusão Esta revisão abordou uma visão geral da resistência às principais drogas utilizadas no tratamento de H. pylori, confirmando a hipótese de que a resistência bacteriana é um fenômeno altamente local e as características genéticas de uma dada população podem influenciar qual terapia é a mais apropriada.

Detección de Neisseria meningitidis en portadores asintomáticos en un hospital universitario de Brasil / Detectio of Neisseria meningitidis in asymptomatic carriers in a university hospital from Brazil

Los portadores asintomáticos de meningococos en hospitales son un factor de riesgo (FR) para adquirir la enfermedad meningocócica. La frecuencia de portadores de meningococos fue determinada a través de colecta orofaríngea en personal de un hospital de Brasil (n = 200). La prevalencia de portadores fue del 9% (IC del 95%, 5-13%). Los FR asociados al estado de portador fueron los siguientes: edad promedio 26,5 años, sexo masculino, hábito de frecuentar bares y número de personas/casa. Entre las 18 cepas de meningococos aisladas, 14 eran no agrupables (NG), 3 correspondieron al serogrupo B y una al 29E. La frecuencia de los serotipos y serosubtipos fue heterogénea, con un ligero predominio de los serotipos 4 y 7 y de los serosubtipos P1.7 y P1.5. La mayoría de las cepas (n=13) fueron sensibles a los antimicrobianos estudiados. El gen ctrA fue identificado por PCR en 9 (64,3%) de las 14 cepas NG, lo que sugiere virulencia en la mayoría de las cepas NG aisladas. Por lo tanto, se requiere una vigilancia constante de estos portadores asintomáticos

Asymptomatic meningococcus carriers in hospitals is a risk factor for acquiring meningococcal disease. Meningococcal carrier (MC) frequency was investigated in oropharyngeal swab samples collected from 200 staff members at a teaching hospital from Brazil. MC prevalence was 9% (95% CI 5­13%). Risk factors associated with MC were: mean age of 26.5 years, male gender, bar attendance frequency and number of persons/house. Of 18 isolated meningococcal strains, 14 were non-groupable (NG), 3 corrresponded to serogroup B and 1 to serogroup 29E. The frequency of serotypes and serosubtypes was heterogenous, with a slight predominance of serotypes 4 and 7 and serosubtypes P1.7 and P1.5. Most strains (n=13) were susceptible to the antimicrobials tested. The ctrA gene (PCR) was identified in 9 (64.3%) of the 14 NG strains, suggesting virulence in most of the NG isolated strains. Therefore, a constant surveillance of these asymptomatic carriers is required

Molecular typing of Mycobacterium bovis isolated in the south of Brazil

Bovine tuberculosis is a major infectious disease of the cattle. In this study, 85 M. bovis isolates from 162 lymph nodes, obtained from a herd of cattle on a farm in southern Brazil, were evaluated using spoligotyping and VNTR. The strains were grouped into five clusters and five orphans, showing a heterogenic genetic profile, what could represent diverse geographic origins of the introduced cows and/or the frequent movement of cattle between different properties.

Mycobacterium tuberculosis belonging to family LAM and sublineage RD Rio: common strains in Southern Brazil for over 10 years

A sublineage of Mycobacterium tuberculosis called RD Rio was described in 2007. Although only recently described, this strain may have been present previously in the population, and its identification in clinical isolates will elucidate bacterial transmission dynamics and host-pathogen interactions. This study evaluated the clonal diversity of the RD Rio sublineage in clinical isolates from Rio Grande-RS obtained between 1998 and 2001. Among the 45 samples analyzed by the MIRU-VNTR method, there were six clusters with two samples each and 33 orphan strains with unique pattern. The strains were distributed across several different lineages including LAM (34.04%), X (14.89%), Haarlem (12.77%), UgandaI (10.64%), S (4.26%), NEW-1 (2.13%) and Cameroon (2.13%); 14.89% of the strains matched to multiple lineages. RD Rio strains were present in 28.9% of the samples and 81.25% of the identified strains belonged to the LAM family. The high clonal diversity observed in this study is a constant feature in this region. The RD Rio sublineage has been in Rio Grande-RS since 1998. The continued monitoring of RD Rio in clinical isolates will enhance the understanding of its epidemiological significance.

cagE as a biomarker of the pathogenicity of Helicobacter pylori

Introduction Helicobacter pylori infection is associated with gastro-duodenal diseases. Genes related to pathogenicity have been described for H. pylori and some of them appear to be associated with more severe clinical outcomes of the infection. The present study investigates the role of cagE as a pathogenicity biomarker of H. pylori compare it to cagA, vacA, iceA and babA2 genes and correlate with endoscopic diagnoses. Methods Were collected biopsy samples of 144 dyspeptic patients at the Hospital of the Federal University of Rio Grande, Rio Grande do Sul, Brazil. After collection, the samples were sent for histological examination, DNA extraction and detection of all putative pathogenicity genes by PCR. Results Of the 144 patients undergoing endoscopy, 57 (39.6%) presented H. pylori by histological examination and PCR by detection of the ureA gene. Based on the endoscopic diagnoses, 45.6% (26/57) of the patients had erosive gastritis, while 54.4% (31/57) had enanthematous gastritis. The genes cagA, cagE, vacAs1/m1, vacAs1/m2 and iceA1 were related to erosive gastritis, while the genes vacAs2/m2, iceA2 and babA2 were associated to enanthematous gastritis. We found a statistically significant association between the presence of cagE and the endoscopic diagnosis. However, we detect no statistically significant association between the endoscopic diagnosis and the presence of cagA, vacA, iceA and babA2, although a biological association has been suggested. Conclusions Thus, cagE could be a risk biomarker for gastric lesions and may contribute to a better evaluation of the H. pylori pathogenic potential and to the prognosis of infection evolution in the gastric mucosa. .

Improving tuberculosis control through the partnership between university and the health system / Qualificar o controle da tuberculose mediante a parceria entre a Universidade e o Sistema de Saúde

INTRODUCTION: Tuberculosis (TB) control is linked to the availability of qualified methods for microbiological diagnostics; however, microscopy with limited sensitivity is the only method available in many locations. The objective of this study was to evaluate the introduction of culture, drug susceptibility testing (DST), and genotyping in the routine of a Municipal Program of Tuberculosis Control. METHODS: Direct microscopy of sputum and culture in Ogawa-Kudoh were performed on 1,636 samples from 787 patients. DST of positive cultures was performed by resazurin microtiter assay and genotyping by mycobacterial interspersed repetitive units-variable number tandem repeat. RESULTS: A total 91 patients with TB were identified. The culture increased case detection by 32% compared with the microscopy; acquired resistance was 3.3% and the genotyping showed high genetic diversity. CONCLUSIONS: Ogawa-Kudoh contributed significantly to the increase in case detection and is suitable for implementation in poor-resource locations. The acquired resistance rate was lower than that reported in a recent Brazilian survey. The high genetic diversity is possibly related to the high TB prevalence in the population, as well as to early detection and suitable treatment of patients. The interaction between research and health care is important for reorienting the practice, transferring technology, and improving TB control.

INTRODUÇÃO: O controle da tuberculose (TB) está relacionado com a disponibilidade de métodos de diagnóstico microbiológico qualificados, no entanto a microscopia com a sua limitada sensibilidade é o único método disponível em muitos locais.O objetivo deste estudo foi avaliar a introdução da cultura, teste de sensibilidade aos antimicrobianos (TSA) e genotipagem na rotina de um Programa Municipal de Controle da Tuberculose. MÉTODOS:A baciloscopia direta do escarro e cultura em Ogawa-Kudoh foram realizadas em 1.636 amostras de 787 pacientes. O TSA das culturas positivas foi realizado pelo método de microdiluição e a genotipagem por Mycobacterial Interspersed Repetitive Units - Variable Number Tandem Repeat (MIRU-VNTR). RESULTADOS:Foram identificados 91 pacientes com TB, com a cultura aumentando em 32% a detecção de casos em comparação com a microscopia; a resistência adquirida foi de 3,3% e a genotipagem mostrou alta diversidade genética. CONCLUSÕES: O cultivo em Ogawa-Kudoh contribuiu significativamente para o aumento na detecção de casos e é adequado para ser implementado em locais com poucos recursos. A taxa de resistência adquirida foi menor do que a relatada em recente inquérito nacional. A alta diversidade genética está possivelmente relacionada à alevada prevalência de TB na população, detecção precoce e tratamento adequado dos pacientes.A interação entre a pesquisa e serviço de saúde pública é importante para reorientar a prática, transferir tecnologia e melhorar o controle da TB.

Growth kinetics of mycobacterium tuberculosis measured by quantitative resazurin reduction assay: a tool for fitness studies

We standardized a method to evaluate the growth kinetics of Mycobacterium tuberculosis by measuring quantitatively the reduction of resazurin by spectrophotometry. Growth curves and the rate of growth of twenty-one M. tuberculosis clinical isolates were determined. The method showed technical simplicity and is inexpensive to assess the fitness of each isolate.

Comparative evaluation of the Nitrate Reductase Assay and the Resazurin Microtitre Assay for drug susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis against first line anti-tuberculosis drugs

Tuberculosis remains as a serious infection disease of worldwide distribution, with high morbidity and mortality, mainly in low socio-economic condition countries. The state of emergency of tuberculosis caused by the resistant and multidrug-resistant (MDR) strains, became the main threat to the tuberculosis treatment and control programs. A fast detection method for the resistant strains will allow the implementation of an adequate treatment and contribute for controlling the dissemination of these resistant strains. This study evaluated the performance of the nitrate reductase assay in solid (NRA-LJ) and liquid (NRA-7H9) media, to determine the susceptibility to first line anti-tuberculosis drugs: isoniazid (INH), rifampicin (RMP), ethambutol (EMB) and streptomycin (SMR). Both methods NRA-LJ and NRA-7H9 were evaluated among 18 strains with a known susceptibility profile. The resazurin microtiter assay (REMA) was performed as a reference method. One hundred percent of accordance was observed between NRA-7H9 and REMA for the four tested drugs. When the NRA-LJ method was compared to REMA, the sensitivity and the specificity to INH, RMP, EMB and SMR were 100 percent, 100 percent, 85.7 percent, 76.9 percent and 80 percent, 100 percent, 75 percent and 80 percent, respectively. From the 57 clinical isolates of M. tuberculosis evaluated by NRA-7H9 and REMA, 56 (98.2 percent) were sensitive to all antibiotics tested (INH, RMP, EMB and SMR) by the NRA-7H9 method, while three of these strains were resistant to INH by REMA. One strain showed resistance to INH and RMP for both methods, and MIC of 1.0 µg/ml to INH for both methods, while MIC of 1.0 and 2.0 µg/ml to RMP for REMA and NRA-7H9, respectively. The three assays showed a high level of agreement for rapid detection of rifampicin and isoniazid resistance. Regarding rapidness, the detection of color change in the NRA method is within instants as compared to the overnight incubation required...

A tuberculose permanece como uma séria doença infecciosa, com distribuição mundial, alta morbidade e mortalidade, ocorrendo principalmente em paises com baixa condição econômica. O estado de emergência da tuberculose causada por cepas resistentes e multirresistentes tornou-se uma importante ameaça para o tratamento e programas de controle da tuberculose. Uma rápida detecção de cepas resistentes permitirá a implantação de um tratamento adequado e contribuirá para controlar a disseminação destas cepas. Este estudo avaliou a performace do ensaio nitrato redutase em meio sólido (NRA-LJ) e meio líquido (NRA-7H9), para determinar a sensibilidade frente aos fármacos antituberculosos de primeira linha: isoniazida (INH), rifampicina (RMP), etambutol (EMB) and estreptomicina (SMR). Ambos os métodos, NRA-LJ e NRA-7H9, foram avaliados com 18 cepas com conhecido perfil de sensibilidade. O ensaio de microplaca com resazurina (REMA) foi utilizado como método de referência. A concordância observada entre NRA-7H9 and REMA foi de 100 por cento para os quatro fármacos testados. Quando o método NRA-LJ foi comparado com o REMA, a sensibilidade e especificidade para INH RMP e SMR foram de 100 por cento, 100 por cento, 85,7 por cento, 76,9 por cento e 80 por cento, 100 por cento, 75 por cento and 80 por cento, respectivamente. Dos 57 isolados clinicos de M. tuberculosis avaliados por NRA-7H9 e REMA, 56 (98.2 por cento) foram sensíveis a todos antibióticos testados (INH, RMP, EMB e SMR) pelo método NRA-7H9, enquanto três destas cepas foram resistentes para INH pelo REMA. Uma cepa mostrou resistência para INH e RMP por ambos os métodos, e CMI de 1,0 µg/ml para INH para ambos os métodos, enquanto CMI de 1,0 e 2,0 µg/ml para RMP pelo REMA e NRA-7H9, respectivamente. Os três ensaios mostraram um alto nível ded concordância para uma rápida detecção de resistência a rifampicina e isoniazida. Com relação à rapidez na obtenção dos resultados, a detecção na mudança de...

Microcolony detection in thin layer culture as an alternative method for rapid detection of Mycobacterium tuberculosis in clinical samples

Tuberculosis remains one of the major causes of mortality worldwide. The early detection of new cases is an important goal in the program of tuberculosis control. Several methodologies for rapid and accurate laboratorial diagnosis have been developed, however, some of these techniques are expensive or cumbersome, making their implementation in low-income regions unfeasible. In this study, the thin layer culture method was compared with conventional culture method and it was observed that it provides earlier results and a presumptive species identification, being adequate alternative method for rapid laboratory diagnosis.

A tuberculose permanece como uma das principais causas de mortalidade em todo o mundo. A detecção precoce dos casos novos é um importante ponto nos programas de controle da tuberculose. Diversas metodologias para um rápido e acurado diagnóstico laboratorial tem sido desenvolvidas, entretanto, algumas destas técnicas são de alto custo ou de difícil execução, tornando inexeqüível sua implementação em locais com poucos recursos. Neste trabalho o método de cultivo em camada delgada foi comparado ao método de cultivo convencional verificando-se apresenta resultados positivos em menor tempo com uma identificação presuntiva da espécie de micobactéria, sendo assim um método alternativo adequado para o diagnóstico laboratorial rápido.

Determinants of HIV-1 mother-to-child transmission in Southern Brazil

Diferentes subtipos do virus da imunodeficiência humana do tipo 1 (HIV-1) podem ter propriedades biológicas, imunológicas e patogênicas distintas. A eficiência da transmissão materno-infantil (TMI) pode estar entre estas propriedades, porém resultados escassos e controversos foram descritos até o momento. Neste estudo, 102 crianças nascidas de mães infectadas pelo HIV-1 entre 1998 e 2004 na cidade do Rio Grande, Brasil, foram analisadas para fatores de risco potenciais associados à TMI. Aquela região geográfica é caracterizada por uma alta proporção de indivíduos infectados pelo subtipo C do HIV-1, permitindo a comparação entre os subtipos B e C e sua influência na transmissão vertical do vírus. A análise também incluiu parâmetros clínicos, obstétricos e imunológicos. Análises de regressão multivariada foram conduzidas para avaliar a influência daqueles parâmetros na TMI, e as razões de prevalência (RP) e intervalos de confiança de 95% (IC95) foram também calculados. Um prevalência surpreendentemente alta do subtipo C acima dos 70% foi encontrada. Somente a carga viral do HIV e o uso de protocolo ACGT 076 maternos forma preditivos de TMI. O subtipo do HIV-1 e a contagem de células T CD4+ não foram associados a um risco aumentado de transmissão. Embora uma clara expansão do subtipo C seja evidente no sul do Brasil, esta não parece estar correlacionada com risco aumentado de transmissão vertical.