Distinct genetic profiles of Leishmania (Viannia) braziliensis associate with clinical variations in cutaneous-leishmaniasis patients from an endemic area in Brazil.

American tegumentary leishmaniasis (ATL) samples obtained from the lesions of patients with typical (n = 25, 29%), atypical (n = 60, 69%) or both (n = 2%) clinical manifestations were analysed by multilocus enzyme electrophoresis, hsp70 restriction-fragment length polymorphism (PCR-RFLP), hsp70 sequencing and phylogenetics methods. The hsp70 PCR-RFLP analysis revealed two different profiles whose the most samples differed from those expected for Leishmania braziliensis and the other Leishmania species tested: of 39 samples evaluated, two (5%) had a restriction profile corresponding to L. braziliensis, and 37 (95%) had a restriction profile corresponding to a variant pattern. A 1300-bp hsp70 gene fragment was sequenced to aid in parasite identification and a phylogenetic analysis was performed including 26 consensus sequences from the ATL patient's samples and comparing to other Leishmania and trypanosomatids species. The dendrogram allowed to observe a potential population structure of L. braziliensis complex in the studied region, emphasizing that the majority of clinical samples presented a variant genetic profile. Of interest, the L. braziliensis diversity was associated with different clinical manifestations whose parasites with hsp70 variant profile were associated with atypical lesions. The results may be helpful to improve the diagnosis, treatment and control measures of the ATL in endemic areas.

Seasonality of sand flies (Diptera: Psychodidae) and Leishmania DNA detection in vector species in an area with endemic visceral leishmaniasis.

BACKGROUND: Leishmaniases are a serious health problem in southeast Brazil, including the city of Belo Horizonte (BH), Minas Gerais state (MG), where there are high rates of incidence and mortality due to visceral leishmaniases. BH is divided into nine sanitary districts (SD) of which one, the Venda Nova SD, was selected for this study because it has high rates of positivity for canine leishmaniasis and high incidence of human leishmaniasis. OBJECTIVES: This study aimed to survey the sand fly fauna in Venda Nova SD from August 2011 to July 2013 and perform a descriptive analysis of the vector population. METHODS: The sampling was carried out using automatic HP light traps at all covered areas of the Venda Nova SD, in a total of eighteen light traps. Sampled specimens were identified following Galati (2003), and females were submitted to molecular techniques for the detection and identification of Leishmania DNA. A simple environmental description was done for it area and Kernel estimation was used to infer vector density for each study site. FINDINGS: A total of 2,427 sand fly specimens belonging to eight species and five genera were collected of which 95.3% were Lutzomyia longipalpis. The seasonal variation curve was delineated by this species. Lu. longipalpis was the most abundant at all collection points and in all months of the study, and exhibited a natural infection rate of 1.01% for Leishmania infantum and 1.77% for Leishmania braziliensis. MAIN CONCLUSIONS: The results show the presence and adaptation of Lu. longipalpis to the anthropic environment of BH and reinforces its role as the main vector of L. infantum in the region.

Molecular characterization of Leishmania infantum isolates in municipalities of the state of Minas Gerais, Brazil.

Background: Little is known about the genetic diversity of Leishmania infantum isolates in the state of Minas Gerais, Brazil. Methods: Molecular characterization of hsp70, mpi and ITS1 was carried out for 29 isolates of L. infantum from the bone marrow of naturally infected dogs from the cities of Divinópolis, Pará de Minas and Brumadinho, located in the central-west, central and central regions of the state of Minas Gerais, Brazil, respectively. Results: Analysis of the parasite nucleotide sequences demonstrated very high homogeneity of the studied samples. Conclusions: In the endemic regions studied, parasites are genotypically indistinguishable.

Molecular detection of Leishmania in phlebotomine sand flies (Diptera: Psychodidae) from a cutaneous leishmaniasis focus atXakriabá Indigenous Reserve, Brazil.

Autochthonous cases of American cutaneous leishmaniasis (ACL) have been reported since 2001 in the Xakriabá Indigenous Reserve located in the municipality of São João das Missões in northern Minas Gerais state, Brazil. In order to study the presence of Leishmania DNA in phlebotomine sand flies, six entomological collections were carried out from July 2008 through July 2009, using 40 light traps placed in peridomicile areas of 20 randomly selected houses. From October 2011 through August 2012, another six collections were carried out with 20 light traps distributed among four trails (five traps per trail) selected for a previous study of wild and synanthropic hosts of Leishmania. A total of 4,760 phlebotomine specimens were collected belonging to ten genera and twenty-three species. Single female specimens or pools with up to ten specimens of the same locality, species and date, for Leishmania detection by molecular methods. Species identification of parasites was performed with ITS1 PCR-RFLP using HaeIII enzyme and genetic sequencing for SSU rRNA target. The presence of Leishmania DNA was detected in eleven samples from peridomicile areas: Lu. longipalpis (two), Nyssomyia intermedia (four), Lu. renei (two), Lu. ischnacantha, Micropygomyia goiana and Evandromyia lenti (one pool of each specie). The presence of Leishmania DNA was detected in twelve samples from among the trails: Martinsmyia minasensis (six), Ny. intermedia (three), Mi. peresi (two) and Ev. lenti (one). The presence of Leishmania infantum DNA in Lu. longipalpis and Leishmania braziliensis DNA in Ny. intermediasupport the epidemiological importance of these species of sand flies in the cycle of visceral and cutaneous leishmaniasis, respectively. The results also found other species associated with Leishmania DNA, such as Mt. minasensis and Ev. lenti, which may participate in a wild and/or synanthropic cycle of Leishmania transmission in the studied area.

Seasonality of sand flies (Diptera: Psychodidae) and Leishmania DNA detection in vector species in an area with endemic visceral leishmaniasis

BACKGROUND Leishmaniases are a serious health problem in southeast Brazil, including the city of Belo Horizonte (BH), Minas Gerais state (MG), where there are high rates of incidence and mortality due to visceral leishmaniases. BH is divided into nine sanitary districts (SD) of which one, the Venda Nova SD, was selected for this study because it has high rates of positivity for canine leishmaniasis and high incidence of human leishmaniasis. OBJECTIVES This study aimed to survey the sand fly fauna in Venda Nova SD from August 2011 to July 2013 and perform a descriptive analysis of the vector population. METHODS The sampling was carried out using automatic HP light traps at all covered areas of the Venda Nova SD, in a total of eighteen light traps. Sampled specimens were identified following Galati (2003), and females were submitted to molecular techniques for the detection and identification of Leishmania DNA. A simple environmental description was done for it area and Kernel estimation was used to infer vector density for each study site. FINDINGS A total of 2,427 sand fly specimens belonging to eight species and five genera were collected of which 95.3% were Lutzomyia longipalpis. The seasonal variation curve was delineated by this species. Lu. longipalpis was the most abundant at all collection points and in all months of the study, and exhibited a natural infection rate of 1.01% for Leishmania infantum and 1.77% for Leishmania braziliensis. MAIN CONCLUSIONS The results show the presence and adaptation of Lu. longipalpis to the anthropic environment of BH and reinforces its role as the main vector of L. infantum in the region.

Identificação e caracterização dos mecanismos de resistência ao antimônio em isolados clínicos de Leishmania braziliensis obtidos de lesões atípicas

As leishmanioses cutâneas (LC) e mucocutâneas (LM) são causadas por várias espécies de Leishmania sendo a mais importante no Brasil a L. braziliensis. Um aspecto importante da LC causada por essa espécie é a ocorrência de lesões atípicas não-ulceradas que podem não responder ao tratamento com antimônio (Sb). Deste modo, o principal objetivo deste trabalho foi avaliar in vitro a susceptibilidade de L. braziliensis obtidas de pacientes com lesões típicas e atípicas aos agentes antileishmania utilizados na prática clínica ­ anfotericina B (AmB), miltefosina (MIL) e glucantime (GLU). Todos os isolados foram sensíveis à AmB e MIL, sendo que este último, apesar de eficaz, apresenta baixa correlação entre a taxa de infecção e o número de amastigotas/macrófago. Apenas os isolados de L. braziliensis provenientes de lesões atípicas (316, 330 e 340) foram resistentes ao Sb (SbR) e apresentaram menor infectividade em macrófagos THP-1. A resistência ao Sb foi atribuída à redução de incorporação do fármaco, como revelado pelo ensaio de quantificação de Sb intracelular utilizando absorção atômica, associada ao aumento de transcritos dos genes ARM56 e ARM58. A diminuição nos níveis de mRNA de AQP1 corroborram os achados funcionais de redução do acúmulo de Sb em parasitos SbR. O sequenciamento do gene que codifica para AQP1 revelou a presença de polimorfismos exclusivos tanto em cepas isoladas de lesões típicas como atípicas, apesar dessas mutações serem silenciosas. Não houve diferença entre os isolados clínicos de L. braziliensis frente ao choque hiposmótico. Leishmania braziliensis isolada de lesões típicas e sensíveis ao Sb apresentaram níveis de transcritos que codificam para gama-glutamil cisteína sintase e do transportador ABCI4, ambos alvos associados ao metabolismo de Sb. A incorporação diferencial de Sb em isolados clínicos de L. braziliensis nos levou a testar o papel de glicoconjugados da superfície dos parasitos na entrada de Sb. Para isso, o isolado 346 ­ que apresentou maior acúmulo de Sb ­ foi incubado na presença do anticorpo CA7AE, cuja função de aglutinação de glicoconjugados parece favorecer a entrada de Sb e pode ser utilizado como ferramenta para melhor compreender a dinâmica de transporte do Sb. Estes dados destacam a importância de se caracterizar molecular e funcionalmente isolados clínicos de Leishmania spp. com o intuito de identificar previamente a resistência a fármacos e guiar a escolha do melhor tratamento. A identificação concomintante de diferentes marcadores pode ser utilizada com estratégia para desenvolver uma ferramenta/kit preditivo voltado para a vigilância e controle das leishmanioses.

Estudo da Variabilidade Genética de Leishmania (Viannia) braziliensis em Minas Gerais, Brasil

No Brasil, de todas as espécies do gênero Leishmania, a mais frequentemente encontrada parasitando o homem é a Leishmania (Viannia) braziliensis. Esta espécie pode causar um amplo espectro de manifestações, desde lesões únicas ao envolvimento mucoso, sendo esta última a complicação mais séria. Análises que visam acessar a variabilidade genética de Leishmania (Viannia) braziliensis são essenciais para o estudo de possíveis correlações entre manifestações clínicas de leishmaniose tegumentar americana (LTA) com parasitos geneticamente variantes e sua origem geográfica. O objetivo do estudo é analisar a variabilidade genética de isolados de L. braziliensis provenientes de diversas regiões de Minas Gerais. Foi realizado o diagnóstico clínico e molecular de indivíduos portadores de manifestações típicas e atípicas de várias regiões endêmicas do estado e os isolados separados em dois grupos amostrais: o grupo 1 contendo amostras de variadas macrorregiões do estado; e grupo 2 composto por amostras isoladas na terra indígena Xakriabá, em São João das Missões. A identificação específica de todas as amostras como L. braziliensis foi confirmada utilizando a técnica de PCR-g6pd. A análise da variabilidade genética foi realizada para os marcadores genéticos hsp70, Cpb, ITS1, g6pd e 6pgd. Na PCR-RFLP do hsp70 foram observados dois perfis de restrição: todas as amostras do grupo 1 e as cepas MG15 e MG16 do grupo 2 tiveram perfil de restrição indistinguível ao da cepa L. braziliensis referência, enquanto a maioria as amostras do grupo 2 exibiram perfil de restrição variante.

As cepas MG19 e MG27 (grupo 2) exibiram perfis de restrição diferentes das cepas referência utilizadas. O sequenciamento do fragmento da PCR-6pgd exibiu polimorfismos que diferenciam entre as espécies L. braziliensis e L. guyanensis nas amostras estudadas. Os perfis de restrição e as sequências foram utilizadas em análises estatísticas de classificação por similaridade por partição e hierárquico. A análise de partição corroborou a divisão das amostras em dois grupos, sugerindo uma maior variabilidade genética entre as amostras do grupo 2. As análises aglomerativas suportaram a de partição onde foi observada associação do grupo 2 com a origem geográfica e presença de manifestações atípicas de LTA não sendo observada associação com número de lesões. As sequências foram utilizadas em análises filogenéticas onde foi observado que tanto utilizando somente L. guyanensis quanto outras espécies filogeneticamente mais distantes de L. braziliensis como outgroup, a divisão em grupos proposta foi suportada. A partir do painel de amostras de L. braziliensis estudado conclui-se que em Minas Gerais observamos a presença de um grupo de amostras geneticamente variantes, associadas ao perfil atípico de lesões e provenientes da região norte do estado.

O fragmento obtido pela PCR do hsp70 foi sequenciado e foram observados polimorfismos inclusive no sítio de restrição da enzima HaeIII. Na PCR-RFLP do Cpb, as amostras do grupo 1 e as cepas MG15 e MG16 do grupo 2 tiveram perfil de restrição indistinguível ao da cepa referência, enquanto a maioria das amostras do grupo 2 apresentaram perfil de restrição correspondente à demais espécies do subgênero Viannia. O sequenciamento do fragmento revelou polimorfismos inclusive no sítio de restrição da enzima TaqI. Na PCR-RFLP do ITS1 foi observado que as amostras do grupo 1 e as cepas MG15 e MG16 exibiram perfil de restrição semelhante a L. guyanensis, enquanto as amostras do grupo 2 perfil de L. braziliensis.

Estudo da Variabilidade Genética de Leishmania (Viannia) braziliensis em Minas Gerais, Brasil / Study of Genetic Variability of Leishmania (V. ) braziliensis in Minas Gerais, Brazil

No Brasil, de todas as espécies do gênero Leishmania, a mais frequentemente encontrada parasitando o homem é a Leishmania (Viannia) braziliensis. Esta espécie pode causar um amplo espectro de manifestações, desde lesões únicas ao envolvimento mucoso, sendo esta última a complicação mais séria. Análises que visam acessar a variabilidade genética de Leishmania (Viannia) braziliensis são essenciais para o estudo de possíveis correlações entre manifestações clínicas de leishmaniose tegumentar americana (LTA) com parasitos geneticamente variantes e sua origem geográfica. O objetivo do estudo é analisar a variabilidade genética de isolados de L. braziliensis provenientes de diversas regiões de Minas Gerais. Foi realizado o diagnóstico clínico e molecular de indivíduos portadores de manifestações típicas e atípicas de várias regiões endêmicas do estado e os isolados separados em dois grupos amostrais: o grupo 1 contendo amostras de variadas macrorregiões do estado; e grupo 2 composto por amostras isoladas na terra indígena Xakriabá, em São João das Missões. A identificação específica de todas as amostras como L. braziliensis foi confirmada utilizando a técnica de PCR-g6pd. A análise da variabilidade genética foi realizada para os marcadores genéticos hsp70, Cpb, ITS1, g6pd e 6pgd. Na PCR-RFLP do hsp70 foram observados dois perfis de restrição: todas as amostras do grupo 1 e as cepas MG15 e MG16 do grupo 2 tiveram perfil de restrição indistinguível ao da cepa L. braziliensis referência, enquanto a maioria as amostras do grupo 2 exibiram perfil de restrição variante. (AU)

As cepas MG19 e MG27 (grupo 2) exibiram perfis de restrição diferentes das cepas referência utilizadas. O sequenciamento do fragmento da PCR-6pgd exibiu polimorfismos que diferenciam entre as espécies L. braziliensis e L. guyanensis nas amostras estudadas. Os perfis de restrição e as sequências foram utilizadas em análises estatísticas de classificação por similaridade por partição e hierárquico. A análise de partição corroborou a divisão das amostras em dois grupos, sugerindo uma maior variabilidade genética entre as amostras do grupo 2. As análises aglomerativas suportaram a de partição onde foi observada associação do grupo 2 com a origem geográfica e presença de manifestações atípicas de LTA não sendo observada associação com número de lesões. As sequências foram utilizadas em análises filogenéticas onde foi observado que tanto utilizando somente L. guyanensis quanto outras espécies filogeneticamente mais distantes de L. braziliensis como outgroup, a divisão em grupos proposta foi suportada. A partir do painel de amostras de L. braziliensis estudado conclui-se que em Minas Gerais observamos a presença de um grupo de amostras geneticamente variantes, associadas ao perfil atípico de lesões e provenientes da região norte do estado. (AU)

O fragmento obtido pela PCR do hsp70 foi sequenciado e foram observados polimorfismos inclusive no sítio de restrição da enzima HaeIII. Na PCR-RFLP do Cpb, as amostras do grupo 1 e as cepas MG15 e MG16 do grupo 2 tiveram perfil de restrição indistinguível ao da cepa referência, enquanto a maioria das amostras do grupo 2 apresentaram perfil de restrição correspondente à demais espécies do subgênero Viannia. O sequenciamento do fragmento revelou polimorfismos inclusive no sítio de restrição da enzima TaqI. Na PCR-RFLP do ITS1 foi observado que as amostras do grupo 1 e as cepas MG15 e MG16 exibiram perfil de restrição semelhante a L. guyanensis, enquanto as amostras do grupo 2 perfil de L. braziliensis. (AU)