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Previous issue date: 2016-11-11 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG / This thesis concerns two immunologic issues which are relevant for leprosy control activities: laboratory diagnosis of paucibacillary leprosy/PB and evaluation of the prognostic value of Mycobacterium leprae specific serology for leprosy reactions.
Immunodiagnostic laboratory tests for PB leprosy (PB) depend on cellular immunity and these tests and this study evaluated a whole blood assay/WBA prototype using antigen combinations in PB and multibacillary leprosy patients (MB) and controls from two Brazilian endemic regions (Goiânia/GO and Fortaleza/CE). The M. leprae specific cellular immunity was evaluated by WBA using heparinized tubes containing different antigen combinations: 46f+LID-1 and ML0276+LID-1; controls: PBS, PHA, MLCS-M. leprae cell sonicate, PPD. After 24 hours incubation (37°C, 5% CO₂) plasma was collected and ELISA used to detect IFNγ (QuantiFERON/Qiagen, cut-off: 50pg/mL) and CXCL10 (Sigma-Aldrich®, St. Louis, Missouri, USA, cut-off: 500 pg/mL). Newly diagnosed, untreated leprosy patients (MB, n=30, PB, n=38) and controls (27 household contacts/HHC, 61 endemic controls/EC) were tested. The new platform in tube validated previous IFNγ results obtained in culture plates. Production of IFNγ to 46f+LID-1 was detected in 84% PB patients, 55% HHC; for ML0276+LID-1: 71% PB, 55% HHC. For both antigen combinations, the IFNγ response of PB leprosy patients differed from the EC (p<0.0001), however the response in PB leprosy and HHC was similar (p>0.05). Studies in tuberculosis/TB have shown that the CXCL10 response differentiate individuals with active TB from those with latent Mycobacterium tuberculosis infection. In leprosy, CXCL10 levels did not differentiate PB leprosy from HHC. Despite this limitation, our results show that WBA in tube could be a supplementary tool in assessing M. leprae infection rates and evaluating the impact of control measures.
The application of leprosy serology as a predictor for the occurrence of leprosy reactions observed during clinical monitoring post treatment was evaluated by ELISA tests to detect M. leprae-specific antibodies, IgM anti PGL-I, IgG anti LID-1 and IgM and IgG anti ND-O-LID. Serum samples from 452 patients were tested and these patients participated of Clinical Trial for Uniform Multidrug Therapy Regimen for Leprosy Patients in Brazil/U-MDT/CT-B who were clinically monitored for more than six years post treatment for the development of leprosy reactions. Serological tests were performed in samples collected in untreated patients at diagnosis (baseline) and the results were analyzed taking into account the clinical outcome post treatment (reaction and reaction-free). Reactional patients (RR and ENL) had higher seropositivity rates and optical density/OD medians for PGL-I, LID-1 and ND-O-LID compared to reaction-free patients (p<0.0001). In leprosy, both the development of reactions and the serologic response are strongly influenced by the patients’ bacillary index (BI) and a positive correlation was found between both the BI and the proportion of reactional patients and the antibody levels. Negative BI group: 10% reactional patients, intermediary BI (>0<3): 50% reactional patients, high BI (>=3): 66% reactional patients. The serological results stratified according to the BI showed: in BI negative patients higher anti-PGL-I levels in RR patients compared to reaction-free ones (p=0.014); group IB> 0<3: reactional patients (RR) showed higher anti-PGL-I (p=0.014) and anti-LID-1 (p=0.035) antibody levels compared to reaction-free patients; group IB => 3: patients who developed ENL showed higher levels of anti-LID-1 antibodies (p=0.028) when compared with reaction-free ones. The accuracy of a serological test to predict the occurrence of leprosy reactions as determined by ROC curve showed that only anti-PGL-I serology provided limited value to predict RR (area-under-the-curve/AUC=0.702). The anti-PGL-I serology showed low sensitivity for RR prognosis, indicating the need to identify other plasma biomarkers for prediction of RR. In patients who developed ENL during follow-up was observed high positivity in the anti-LID-1 serology at diagnosis indicating the potential application of serology in the identification of patients at higher risk of developing ENL. / Esta tese aborda dois temas imunológicos importantes para o controle da hanseníase: diagnóstico laboratorial da hanseníase paucibacilar/ PB e valor prognóstico da sorologia específica para Mycobacterium leprae para reações hansênicas.
O diagnóstico laboratorial da hanseníase PB se baseia em testes que avaliam a imunidade celular e este estudo avaliou um protótipo de ensaio de sangue total/EST com combinações antigênicas do M. leprae em pacientes multibacilares-MB e PB e controles de duas regiões endêmicas (Goiânia/GO e Fortaleza/CE). A avaliação da imunidade celular específica se baseou em EST em tubos heparinizados contendo diferentes combinações de antígenos do M. leprae: 46f+LID-1 e ML0276+LID-1; controles: PBS, PHA, MLCS-M. leprae cell sonicate, PPD. Após 24 horas de cultura (37ºC, 5% CO₂), o plasma foi coletado e ELISA utilizado para mensurar IFNγ (QuantiFERON/Qiagen, cut-off: 50pg/mL) e CXCL10 (Sigma-Aldrich®, St. Louis, Missouri, USA, cut-off: 500 pg/mL). Pacientes com hanseníase, recém diagnosticados, não tratados (30 MB, 38 PB) e controles (27 contatos domiciliares/CD, 61 controles saudáveis/CS) foram avaliados. A nova plataforma de tubos foi validada demonstrando produção de IFNγ similar a obtida em placas de cultura. A produção específica de IFNγ para a combinação 46f+LID-1 foi: 84% pacientes PB, 55% CD; para ML0276+LID-1: 71% PB, 55% CD. Para ambas as combinações antigênicas a resposta de IFNγ em pacientes PB diferiu da obtida para os CS (p<0,0001), contudo foi similar em pacientes PB e CD (p>0,05). Estudos em tuberculose/TB mostraram que a produção de CXCL10 discrimina indivíduos com TB ativa daqueles com infecção latente pelo Mycobacterium tuberculosis. Avaliamos na hanseníase se a produção de CXCL10 é capaz de diferenciar pacientes PB/infecção ativa de CD com infecção “latente”, assintomática. Nossos resultados mostraram produção de CXCL10 induzida por combinações antigênicas do M. leprae, entretanto sem diferenciar resposta de infecção ativa em PB de infecção assintomática em CD. Apesar desta limitação, nossos resultados mostram que o EST em tubo poderia ser uma ferramenta para avaliar as taxas de infecção PB pelo M. leprae e o impacto das medidas de controle.
A aplicabilidade da sorologia específica para hanseníase como ferramenta preditora de reações hansênicas foi avaliada por ELISA para detectar anticorpos para específicos do M. leprae, IgM anti PGL-I, IgG anti LID-1 e IgM e IgG anti ND-O-LID Utilizamos amostras de soro de 452 pacientes que participaram do Ensaio Clínico para Avaliação da Eficácia de um Esquema Único de Multidrogaterapia em pacientes com hanseníase no Brasil (U-MDT/ CT-BR) que foram monitorados por mais de 6 anos após o tratamento quanto ao desenvolvimento de reações. Resultados da sorologia realizada em amostras coletadas ao diagnóstico, antes do início da terapia (baseline) foram analisados segundo os desfechos clínicos (ocorrência ou não de reações hansênicas). Independente do tipo de reação (reação reversa/RR ou eritema nodoso hansênico/ENH), pacientes reacionais apresentaram maior soropositividade e medianas de D.O para PGL-I, LID-1 e ND-O-LID comparados com pacientes não reacionais (p<0,0001). Na hanseníase o desenvolvimento de reações e a soropositividade são fortemente influenciadas pelo índice bacilar (IB) do paciente. Nossos resultados corroboram este paradigma mostrando associação positiva do IB tanto com a proporção de pacientes reacionais como com os níveis de anticorpos. Grupo de pacientes com IB negativo: 10% reação, IB intermediário (IB>0<3) 50% reacionais e IB >3, 66% de pacientes reacionais. Os resultados da sorologia, estratificados de acordo com o IB mostrou no grupo com IB negativo que pacientes que desenvolveram RR apresentaram maiores níveis de anticorpos anti PGL-I comparados com pacientes não reacionais (p=0,014); Grupo com IB>0<3: pacientes reacionais (RR) apresentaram maiores níveis de anticorpos para PGL-I (p=0,014) e LID-1 (p=0,035) comparados com pacientes não reacionais; Grupo IB=>3: pacientes que desenvolveram ENH apresentaram maiores níveis de anticorpos anti LID-1 comparados com pacientes não reacionais (p=0,028). De acordo com resultados da curva ROC para avaliar a acurácia de um teste sorológico para prever o desenvolvimento de reações durante o monitoramento, a sorologia anti PGL-I apresentou limitado valor para prever o desenvolvimento futuro de RR (área sob a curva/AUC=0,702). A sorologia para LID-1 mostrou capacidade de prever o desenvolvimento de ENH (AUC= 0,85). A sorologia anti-PGL-I apresentou baixa sensibilidade para prognóstico da RR, indicando a necessidade da identificação outros biomarcadores plasmáticos para predição da RR. Já em pacientes que desenvolveram ENH durante o seguimento apresentaram alta positividade na sorologia anti LID-1 ao diagnóstico, indicando a potencial aplicação da sorologia na identificação de pacientes com maior risco de desenvolver ENH.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/6648 |
| Date | 11 November 2016 |
| Creators | Pinto, Emerith Mayra Hungria |
| Contributors | Stefani, Mariane Martins de Araújo, Stefani, Mariane Martins de Araújo, Goulart, Isabela Maria Bernardes, Esquenazi, Danuza de Almeida, Araújo Filho, João Alves, Loyola, Patrícia Resende Alo Nagib |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Medicina Tropical e Saúde Publica (IPTSP), UFG, Brasil, Instituto de Patologia Tropical e Saúde Pública - IPTSP (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 6085308344741430434, 600, 600, 600, 600, -7769011444564556288, -7923306237058907834, -961409807440757778 |
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