Clinical, epidemiological and climatic factors related to the occurrence of cutaneous leishmaniasis in an endemic area in northeastern Brazil / Fatores clínicos, epidemiológicos e climáticos relacionados à ocorrência de leishmaniose cutânea em área endêmica no nordeste do Brasil

Abstract Cutaneous leishmaniasis (CL) is a neglected tropical disease with a wide distribution in the Americas. Brazil is an endemic country and present cases in all states. This study aimed to describe the occurrence, the underlying clinical and epidemiological factors, and the correlation of climatic variables with the frequency of reported CL cases in the municipality of Caxias, state of Maranhão, Brazil. This is a retrospective and descriptive epidemiological study based on data extracted from the Brazilian Information System of Diseases Notification, from 2007 to 2017. Maximum and minimum temperature, precipitation, and relative air humidity data were provided by the Brazilian National Institute of Meteorology. A total of 201 reported autochthonous CL cases were analyzed. The predominance of cases was observed in males (70.1%). The age range between 31 and 60 years old was the most affected, with 96 cases (47.9%). Of the total number of registered cases, 38.8% of the affected individuals were engaged in agriculture-related activities. The georeferenced distribution revealed the heterogeneity of disease occurrence, with cases concentrated in the Western and Southern regions of the municipality. An association was detected between relative air humidity (monthly mean) and the number of CL cases per month (p = 0.04). CL continues to be a concerning public health issue in Caxias. In this context, there is a pressing need to strengthen measures of prevention and control of the disease through the network of health services of the municipality, considering local and regional particularities.

Resumo A leishmaniose cutânea (CL) é uma doença tropical negligenciada, com ampla distribuição nas Américas. O Brasil é um país endêmico e apresenta casos em todos os estados. Este estudo teve como objetivo descrever a ocorrência, os fatores clínicos e epidemiológicos subjacentes e a correlação de variáveis climáticas com a frequência de casos de CL notificados no município de Caxias, estado do Maranhão, Brasil. Este é um estudo epidemiológico retrospectivo e descritivo, com base em dados extraídos da Notificação do Sistema Brasileiro de Informação de Doenças, de 2007 a 2017. Dados máximos e mínimos de temperatura, precipitação e umidade relativa do ar foram fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia. Foram analisados 201 casos de CL autóctones relatados. A predominância de casos foi observada no sexo masculino (70,1%). A faixa etária entre 31 e 60 anos foi a mais afetada, com 96 casos (47,9%). Do número total de casos registrados, 38,8% dos indivíduos afetados estavam envolvidos em atividades relacionadas à agricultura. A distribuição georreferenciada revelou a heterogeneidade da ocorrência da doença, com casos concentrados nas regiões oeste e sul do município. Foi detectada associação entre a umidade relativa do ar (média mensal) e o número de casos de CL por mês (p = 0,04). O CL continua sendo uma questão preocupante de saúde pública em Caxias. Nesse contexto, há uma necessidade premente de fortalecer medidas de prevenção e controle da doença por meio da rede de serviços de saúde do município, considerando as particularidades locais e regionais.

Evaluation of the presence of Leishmania infantum in bone stored in glycerol or sterilized by autoclave for cortical bone grafting / Avaliação da presença de Leishmania infantum em ossos armazenados em glycerol ou esterilizados em autoclave para enxertia óssea cortical

This study was performed to evaluate the effects of autoclaving and storage in 85% glycerol on cortical bone from dogs infected with Leishmania sp. We used 42 cadavers with leishmaniasis. The dogs were evaluated for the presence of Leishmania sp. in culture of bone marrow and by culturing cortical bone. From the infected animals, we harvested 42 diaphysis of the right femur for culture of cortical bone before and after autoclaving or storage in glycerol. There was no significant difference in growth of the parasite in culture of bone marrow or cortical bone. There was no growth of Leishmania sp. in culture of samples after autoclaving or storage in glycerol. Both treatments were effective in preventing the growth of the parasite in vitro, so it was considered viable for grafting.(AU)

Este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da esterilização em autoclave e do armazenamento em glicerol a 85% no osso cortical de cães infectados por Leishmania sp. Foram utilizados 42 cadáveres de cães com leishmaniose. Os cães foram avaliados para a presença de Leishmania sp. em cultura de medula óssea e de osso cortical. Foram coletadas 42 diáfises do fêmur direito para cultura do osso cortical antes e após a esterilização e o armazenamento em glicerol. Não houve diferença significativa no crescimento do parasito em cultura utilizando-se medula óssea ou osso cortical. Não houve crescimento de Leishmania sp. em cultura de amostras de osso cortical após a autoclavagem ou o armazenamento em glicerol. Ambos os tratamentos foram eficazes na prevenção do crescimento do parasita in vitro, de modo que foram considerados viáveis para enxerto.(AU)

Clinical, epidemiological and climatic factors related to the occurrence of cutaneous leishmaniasis in an endemic area in northeastern Brazil

Abstract Cutaneous leishmaniasis (CL) is a neglected tropical disease with a wide distribution in the Americas. Brazil is an endemic country and present cases in all states. This study aimed to describe the occurrence, the underlying clinical and epidemiological factors, and the correlation of climatic variables with the frequency of reported CL cases in the municipality of Caxias, state of Maranhão, Brazil. This is a retrospective and descriptive epidemiological study based on data extracted from the Brazilian Information System of Diseases Notification, from 2007 to 2017. Maximum and minimum temperature, precipitation, and relative air humidity data were provided by the Brazilian National Institute of Meteorology. A total of 201 reported autochthonous CL cases were analyzed. The predominance of cases was observed in males (70.1%). The age range between 31 and 60 years old was the most affected, with 96 cases (47.9%). Of the total number of registered cases, 38.8% of the affected individuals were engaged in agriculture-related activities. The georeferenced distribution revealed the heterogeneity of disease occurrence, with cases concentrated in the Western and Southern regions of the municipality. An association was detected between relative air humidity (monthly mean) and the number of CL cases per month (p = 0.04). CL continues to be a concerning public health issue in Caxias. In this context, there is a pressing need to strengthen measures of prevention and control of the disease through the network of health services of the municipality, considering local and regional particularities.

Resumo A leishmaniose cutânea (CL) é uma doença tropical negligenciada, com ampla distribuição nas Américas. O Brasil é um país endêmico e apresenta casos em todos os estados. Este estudo teve como objetivo descrever a ocorrência, os fatores clínicos e epidemiológicos subjacentes e a correlação de variáveis climáticas com a frequência de casos de CL notificados no município de Caxias, estado do Maranhão, Brasil. Este é um estudo epidemiológico retrospectivo e descritivo, com base em dados extraídos da Notificação do Sistema Brasileiro de Informação de Doenças, de 2007 a 2017. Dados máximos e mínimos de temperatura, precipitação e umidade relativa do ar foram fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia. Foram analisados 201 casos de CL autóctones relatados. A predominância de casos foi observada no sexo masculino (70,1%). A faixa etária entre 31 e 60 anos foi a mais afetada, com 96 casos (47,9%). Do número total de casos registrados, 38,8% dos indivíduos afetados estavam envolvidos em atividades relacionadas à agricultura. A distribuição georreferenciada revelou a heterogeneidade da ocorrência da doença, com casos concentrados nas regiões oeste e sul do município. Foi detectada associação entre a umidade relativa do ar (média mensal) e o número de casos de CL por mês (p = 0,04). O CL continua sendo uma questão preocupante de saúde pública em Caxias. Nesse contexto, há uma necessidade premente de fortalecer medidas de prevenção e controle da doença por meio da rede de serviços de saúde do município, considerando as particularidades locais e regionais.

Detection of Leishmania infantum in the smegma of infected dogs / Detecção de Leishmania infantum no esmegma de cães infectados

Considering the venereal transmission of visceral leishmaniasis from dogs to bitches, the aim of this study was to verify if the penile surface and smegma from infected dogs can be the source of parasites in bitches. Twelve Leishmania infantum infected dogs had semen and smegma samples collected for submission to PCR identification of the DNA of the parasite. Semen (41.7 percent) and smegma (50.0 percent) have similar positive incidence (P>0.05; Fisher's exact test), with 58.3 percent of the dogs positive for semen and/or smegma samples. The proportion of positivity for both semen and smegma was 33.3 percent, but 8.3 percent was positive only for semen, and 16.7 percent only for smegma, revealing a moderate agreement between tests (K=0.5; Kappa index). It was concluded that Leishmania infantum is present in the smegma of contaminated dogs and it can be a source of parasites for the semen and the bitch...

Tendo em vista a transmissão venérea da leishmaniose visceral do cão para a cadela, o objetivo deste estudo foi verificar se a superfície peniana e o esmegma de cães infectados poderiam ser a fonte de parasitas para a fêmea. Amostras de sêmen e esmegma de 12 cães infectados com Leishmania infantum foram submetidas à identificação do DNA do parasita por PCR. As incidências de positividade no sêmen (41,7 por cento) e no esmegma (50,0 por cento) foram semelhantes (P>0,05; teste exato de Fisher), sendo 58,3 por cento dos cães positivos para sêmen e/ou esmegma. A positividade para sêmen e esmegma juntos ocorreu em 33,3 por cento, mas em 8,3 por cento dos casos apenas no sêmen, e em 16,7 por cento apenas no esmegma, o que revela uma concordância moderada entre os testes (K=0,5; índice Kappa). Conclui-se que a Leishmania infantum está presente no esmegma de cães contaminados, podendo ser a fonte de parasitas para o sêmen e a cadela...

Inflammatory response, parasite load and AgNOR expression in ear skin of symptomatic and asymptomatic Leishmania (Leishmania) chagasi infected dogs

The skin has an important role in the transmission of visceral leishmaniasis (VL) as the infection pathway in dogs. To better characterize the inflammatory response of intact skin in VL, sixty infected dogs (30 symptomatic and 30 asymptomatic) and six non-infected controls were studied. Diagnosis of visceral leishmaniasis was confirmed by RIFI and ELISA; direct visualization of the parasite in bone marrow aspirate; imprints of popliteal lymph nodes, spleen, liver and skin; culture in NNN-phase liquid Schneider's medium; and PCR (performed only in the ear skin). Amastigote forms of the parasite in intact skin were found only in symptomatic dogs. Inflammatory infiltrates were observed in all groups, varying from intense and/or moderate in symptomatic to discrete and/or negligible in asymptomatic and control animals. Parasite load was associated with the intensity of the inflammatory response and with clinical manifestations in canine visceral leishmaniasis. AgNOr as active transcription markers were expressed in inflammatory cells and within apoptotic bodies in all groups, including controls, with no statistical difference. Therefore, cell activation and transcription do occur in both symptomatic and asymptomatic canine visceral leishmaniasis and may result in more necrosis and inflammation or in apoptosis and less symptoms, depending on the parasite load.

Hepatic granulomas in canine visceral leishmaniasis and clinical status

The histopathological description of intralobular hepatic granulomas in animals with a defined clinical status (asymptomatic, oligosymptomatic and symptomatic animals) was reported. Seventy-one mongrel dogs naturally infected with Leishmania chagasi were obtained from two Brazilian endemic areas: João Pessoa, PB and Belo Horizonte, MG. The hepatic parasite load was determined and compared to granuloma formation. Liver fragments from all infected animals showed remarkable leishmaniotic granulomatous inflammatory reaction. Granulomas with variable size were constituted by macrophages (parasitized or not with amastigotes of L. chagasi), some epithelioid cells, small numbers of lymphocytes, plasma cells, and rare neutrophils. Asymptomatic dogs had higher numbers of granulomas than oligosymptomatic and symptomatic animals from both geographical regions. However, the average diametric size of granulomas was very heterogeneous in all groups, independently of the geographic region (P>0.05). Parasite tissue load did not show any difference among liver fragments of all animals, especially when considering the defined clinical status and/or their geographic origin

Descreve-se a formação de granulomas hepáticos na leishmaniose canina em animais com classificação clínica definida - assintomáticos, oligossintomáticos e sintomáticos. Setenta e um animais, sem raça definida e naturalmente infectados com Leishmania chagasi, foram obtidos de duas regiões endêmicas brasileiras: João Pessoa, PB e Belo Horizonte, MG. A carga parasitária tecidual foi determinada mediante emprego do Leishmania Donovani Units (LDU) e comparada com a formação de granulomas hepáticos. Fragmentos de fígado de todos os animais infectados mostraram reação granulomatosa notadamente leishmaniótica. Granulomas de variáveis tamanhos eram constituídos por macrófagos, parasitados ou não com formas amastigotas de L. chagasi, algumas células epitelióides, pequeno número de linfócitos e plasmócitos, e raros neutrófilos. Cães assintomáticos apresentaram maior número de granulomas do que os animais oligossintomáticos e sintomáticos, em ambas as regiões geográficas. As médias dos diâmetros foram heterogêneas em todos os grupos, independente da região geográfica (P>0,05). Quanto ao parasitismo (LDU), não houve diferença entre as amostras de fígado, especialmente quando se consideraram a classificação clínica e a região geográfica

Pharmacokinetic and parasitological evaluation of the bone marrow of dogs with visceral leishmaniasis submitted to multiple dose treatment with liposome-encapsulated meglumine antimoniate

The aim of the present study was to evaluate the impact of a multiple dose regimen of a liposomal formulation of meglumine antimoniate (LMA) on the pharmacokinetics of antimony in the bone marrow of dogs with visceral leishmaniasis and on the ability of LMA to eliminate parasites from this tissue. Dogs naturally infected with Leishmania chagasi received 4 intravenous doses of either LMA (6.5 mg antimony/kg body weight, N = 9), or empty liposomes (at the same lipid dose as LMA, N = 9) at 4-day intervals. A third group of animals was untreated (N = 8). Before each administration and at different times after treatment, bone marrow was obtained and analyzed for antimony level (LMA group) by electrothermal atomic absorption spectrometry, and for the presence of Leishmania parasites (all groups). There was a significant increase of antimony concentration from 0.76 æg/kg wet organ (4 days after the first dose) to 2.07 æg/kg (4 days after the fourth dose) and a half-life of 4 days for antimony elimination from the bone marrow. Treatment with LMA significantly reduced the number of dogs positive for parasites (with at least one amastigote per 1000 host cells) compared to controls (positive dogs 30 days after treatment: 0 of 9 in the LMA group, 3 of 9 in the group treated with empty liposomes and 3 of 8 in the untreated group). However, complete elimination of parasites was not achieved. In conclusion, the present study showed that multiple dose treatment with LMA was effective in improving antimony levels in the bone marrow of dogs with visceral leishmaniasis and in reducing the number of positive animals, even though it was not sufficient to achieve complete elimination of parasites.

Distribution of liposome-encapsulated antimony in dogs

The achievement of complete cure in dogs with visceral leishmaniasis is currently a great challenge, since dogs are the main reservoir for the transmission of visceral leishmaniasis to humans and they respond poorly to conventional treatment with pentavalent antimonials. In order to improve the efficacy of treatment, we developed a novel formulation for meglumine antimoniate based on the encapsulation of this drug in freeze-dried liposomes (LMA). The aim of the present study was to evaluate the biodistribution of antimony (Sb) in dogs following a single intravenous bolus injection of LMA. Four healthy male mongrel dogs received LMA at 3.8 mg Sb/kg body weight and were sacrificed 3, 48 and 96 h and 7 days later. Antimony was determined in the blood, liver, spleen and bone marrow. In the bone marrow, the highest Sb concentration was observed at 3 h (2.8 æg/g wet weight) whereas in the liver and spleen it was demonstrated at 48 h (43.6 and 102.4 æg/g, respectively). In these organs, Sb concentrations decreased gradually and reached levels of 19.1 æg/g (liver), 28.1 æg/g (spleen) and 0.2 æg/g (bone marrow) after 7 days. Our data suggest that the critical organ for the treatment with LMA could be the bone marrow, since it has low Sb levels and, presumably, high rates of Sb elimination. A multiple dose treatment with LMA seems to be necessary for complete elimination of parasites from bone marrow in dogs with visceral leishmaniasis

The change of behavior of two strains of Leishmania after cultivation in a defined medium

Duas cepas de Leishmania originalmente isoladas in vitro de casos humanos de leishmaniose cutânea e que ab initio näo infectaram animais de laboratório, tornaram-se infectantes para hamnsters após serem mantidos por vários anos em meio de cultura quimicamente definido. Foram realizadas observaçöes sobre o crescimento de promastigotas in vitro, curso da infecçäo em hamsters, morfologia das amastigotas, mobilidade eletroforética de oito enzimas solúveis. Foram obtidas informaçöes sobre a densidade de flutuaçäo do n-DNA e do k-DNA e uma das cepas foi testada contra anticorpos monoclonais. Ambas as cepas permanecem sem identificaçäo precisa

American cutaneous leishmaniasis: disappearance of amastigotes from lesions during antimonial therapy.

Durante o tratamento com antimonial de Nmetil glucamina (Glucantime) dez pacientes com forma cutanea de leishmaniose tegumentar americana foram observados, para se determinar o tempo de desaparecimento de amastigotas das lesoes. Antes do tratamento todos os pacientes apresentavam teste de Montenegro positivo e amastigotas em esfregacos realizados por aposicao de material biopsiado das lesoes. O isolamento de parasitos da lesao em meio de NNN foi positivo em sete pacientes e em oito os cortes histologicos mostraram presenca de amastigotas. Durante as 10 primeiras doses de glucantime todos os pacientes tiveram culturas negativas. Amastigotas foram detectadas em esfregacos por aposicao ate a quarta dose e nos cortes histologicos ate a sexta dose de Glucantime. Os aspectos histopatologicos antes do tratamento sao brevemente descritos. Em apenas 2 pacientes observou-se durante o tratamento modificacoes histopatologicos dignas de nota: com o aparecimento de fibrose extensiva e hiperplasia pseudo carcinomatosa estes casos como os demais evoluiram para a cicatrizacao e cura das lesoes. Em vista dos resultados obtidos, os Autores concluem que a cura clinica das lesoes, pelo menos nas formas de leishmanioses cutaneas no Vale do Rio Doce, e ainda o melhor criterio para interromper o tratamento com antimoniato de N-metil glucamina, no esquema de tratamento utilizado no presente trabalho