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Câmara RSB, Pereira IAG, Lage DP, Vale DL, Ludolf F, Cardoso MM, Freitas CS, Oliveira-da-Silva JA, Assis BPN, Chaves AT, Pimenta BL, Silva MGP, Tavares GSV, Galdino AS, Tupinambás U, Chávez-Fumagalli MA, Pascoal VPM, Eller MTC, Rocha MODC, Machado-de-Ávila RA, Gonçalves DU, Coelho EAF. Non-invasive urine-based ELISA using a recombinant Leishmania protein to diagnose tegumentary leishmaniasis. Acta Trop 2024; 258:107326. [PMID: 39029609 DOI: 10.1016/j.actatropica.2024.107326] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/17/2024] [Revised: 07/09/2024] [Accepted: 07/15/2024] [Indexed: 07/21/2024]
Abstract
The diagnosis of tegumentary leishmaniasis (TL) is hampered by variable sensitivity and/or specificity of the tests. Serological assays are suitable to diagnose visceral leishmaniasis (VL); however, they present low performance for the detection of TL cases. Additionally, blood collection to obtain patient serum represents a challenge, as it is an invasive and uncomfortable procedure, requiring laboratorial infrastructure and trained professionals. In this context, the present study proposed to evaluate patient urine to detect TL, given that this analyte has proven to be effective in ELISA experiments for the detection of VL cases. For this, a Leishmania protein called LiHyV, two specific B-cell epitopes derived from protein amino acid sequence, and a Leishmania antigenic extract (SLA) were used as antigens. A total of 215 paired urine and serum samples were evaluated, and results showed that, when serum was employed as an analyte, rLiHyV, Peptide1, Peptide2, and SLA presented a sensitivity of 85 %, 29 %, 58 %, and 31 %, respectively, and a specificity of 97.5 %, 98 %, 100 %, and 97.5 %, respectively, in the diagnosis of TL. When urine was used, rLiHyV, Peptide1, Peptide2, and SLA presented a sensitivity of 95 %, 74 %, 67 %, and 52 %, respectively, and a specificity of 100 %, 99 %, 98 %, and 86 %, respectively. In conclusion, preliminary data suggest that urine could be considered as an alternative biological sample for the detection of TL cases.
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Affiliation(s)
- Raquel S B Câmara
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Isabela A G Pereira
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Daniela P Lage
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Danniele L Vale
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Fernanda Ludolf
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Faculdade Ciências Médicas de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-110, Minas Gerais, Brazil
| | - Mariana M Cardoso
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Camila S Freitas
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - João A Oliveira-da-Silva
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Bárbara P N Assis
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil; Fundação Hospitalar do Estado de Minas Gerais, Hospital Eduardo de Menezes, Belo Horizonte 30622-020, Minas Gerais, Brazil
| | - Ana T Chaves
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Breno L Pimenta
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Marcela G P Silva
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Grasiele S V Tavares
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Alexsandro S Galdino
- Laboratório de Biotecnologia de Microrganismos, Universidade Federal de São João Del-Rei, Brazil e INCT Biotecnologia Industrial, Divinópolis 35.501-296, Minas Gerais, Brazil
| | - Unaí Tupinambás
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Miguel A Chávez-Fumagalli
- Computational Biology and Chemistry Research Group, Vicerrectorado de Investigación, Universidad Católica de Santa María, Urb. San José S/N, Umacollo, Arequipa 04000, Peru
| | - Vanessa P M Pascoal
- Centro de Pesquisas René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, Belo Horizonte 30190-009, Minas Gerais, Brazil
| | - Marcela T C Eller
- Policlínica Municipal Doutor Roberto Shuffner, Teófilo Otoni 39803-001, Minas Gerais, Brazil
| | - Manoel O da Costa Rocha
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Ricardo A Machado-de-Ávila
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - Denise U Gonçalves
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Eduardo A F Coelho
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-100, Minas Gerais, Brazil; Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte 31270-901, Minas Gerais, Brazil.
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Boonroumkaew P, Sadaow L, Janwan P, Rodpai R, Sanpool O, Buadee P, Suprom C, Thanchomnang T, Intapan PM, Maleewong W. Improved diagnostic sensitivity of human strongyloidiasis using point-of-care mixed recombinant antigen-based immunochromatography. Parasite 2023; 30:60. [PMID: 38099622 PMCID: PMC10723528 DOI: 10.1051/parasite/2023063] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/14/2023] [Accepted: 11/25/2023] [Indexed: 12/17/2023] Open
Abstract
Strongyloidiasis is a neglected tropical disease that can cause fatal complications due to hyperinfection and disseminated strongyloidiasis in immunocompromised patients. We used two Strongyloides stercoralis recombinant antigenic proteins, L3NieAg.01 (NIE) and IgG-immunoreactive antigen (SsIR), to develop the recombinant antigen-based immunochromatography test (ICT) kit. We constructed and compared kits using either the NIE (NIE ICT kit) or the SsIR (SsIR ICT kit) antigens and a kit using a mixture of both (NIE-SsIR ICT kit) for detection of anti-Strongyloides IgG antibody in human serum samples. Serum samples from normal healthy individuals (Group I, n = 40), proven strongyloidiasis patients (Group II, n = 100), and those with other parasitic infections (Group III, n = 154) were evaluated. Sensitivity and specificity were 81.0% and 84.0% for the NIE ICT kit, 89.0% and 83.5% for the SsIR ICT kit, and 95.0% and 90.2% for the NIE-SsIR ICT kit, respectively. The NIE-SsIR ICT kit provided the best diagnostic results; it can supplement stool examination for clinical diagnosis and can be used to screen for asymptomatic S. stercoralis infection in people at risk in endemic areas. The NIE-SsIR ICT kit can also be used in large-scale sero-epidemiological investigations in endemic areas without the need for additional facilities or ancillary supplies.
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Affiliation(s)
- Patcharaporn Boonroumkaew
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Lakkhana Sadaow
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Penchom Janwan
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Department of Medical Technology, School of Allied Health Sciences, Walailak University 80161 Nakhon Si Thammarat Thailand
- Hematology and Transfusion Science Research Center, Walailak University 80161 Nakhon Si Thammarat Thailand
| | - Rutchanee Rodpai
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Oranuch Sanpool
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Punyisa Buadee
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Chanida Suprom
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Tongjit Thanchomnang
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Faculty of Medicine, Mahasarakham University 44000 Maha Sarakham Thailand
| | - Pewpan M. Intapan
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
| | - Wanchai Maleewong
- Department of Parasitology, Faculty of Medicine, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
- Mekong Health Science Research Institute, Khon Kaen University 40002 Khon Kaen Thailand
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Fujimori M, Valencia-Portillo RT, Lindoso JAL, Celeste BJ, de Almeida RP, Costa CHN, da Cruz AM, Druzian AF, Duthie MS, Fortaleza CMCB, de Oliveira ALL, Paniago AMM, Queiroz IT, Reed S, Vallur AC, Goto H, Sanchez MCA. Recombinant protein KR95 as an alternative for serological diagnosis of human visceral leishmaniasis in the Americas. PLoS One 2023; 18:e0282483. [PMID: 36862710 PMCID: PMC9980733 DOI: 10.1371/journal.pone.0282483] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/14/2022] [Accepted: 02/15/2023] [Indexed: 03/03/2023] Open
Abstract
In the Americas, visceral leishmaniasis (VL) is caused by the protozoan Leishmania infantum, leading to death if not promptly diagnosed and treated. In Brazil, the disease reaches all regions, and in 2020, 1,933 VL cases were reported with 9.5% lethality. Thus, an accurate diagnosis is essential to provide the appropriate treatment. Serological VL diagnosis is based mainly on immunochromatographic tests, but their performance may vary by location, and evaluation of diagnostic alternatives is necessary. In this study, we aimed to evaluate the performance of ELISA with the scantily studied recombinant antigens, K18 and KR95, comparing their performance with the already known rK28 and rK39. Sera from parasitologically confirmed symptomatic VL patients (n = 90) and healthy endemic controls (n = 90) were submitted to ELISA with rK18 and rKR95. Sensitivity (95% CI) was, respectively, 83.3% (74.2-89.7) and 95.6% (88.8-98.6), and specificity (95% CI) was 93.3% (85.9-97.2) and 97.8% (91.8-99.9). For validation of ELISA with the recombinant antigens, we included samples from 122 VL patients and 83 healthy controls collected in three regions in Brazil (Northeast, Southeast, and Midwest). When comparing the results obtained with the VL patients' samples, significantly lower sensitivity was obtained by rK18-ELISA (88.5%, 95% CI: 81.5-93.2) compared with rK28-ELISA (95.9%, 95% CI: 90.5-98.5), but the sensitivity was similar comparing rKR95-ELISA (95.1%, 95% CI: 89.5-98.0), rK28-ELISA (95.9%, 95% CI: 90.5-98.5), and rK39-ELISA (94.3%, 95% CI: 88.4-97.4). Analyzing the specificity, it was lowest with rK18-ELISA (62.7%, 95% CI: 51.9-72.3) with 83 healthy control samples. Conversely, higher and similar specificity was obtained by rKR95-ELISA (96.4%, 95% CI: 89.5-99.2), rK28-ELISA (95.2%, 95% CI: 87.9-98.5), and rK39-ELISA (95.2%, 95% CI: 87.9-98.5). There was no difference in sensitivity and specificity across localities. Cross-reactivity assessment, performed with sera of patients diagnosed with inflammatory disorders and other infectious diseases, was 34.2% with rK18-ELISA and 3.1% with rKR95-ELISA. Based on these data, we suggest using recombinant antigen KR95 in serological assays for VL diagnosis.
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Affiliation(s)
- Mahyumi Fujimori
- Instituto de Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
| | | | - José Angelo Lauletta Lindoso
- Departamento de Doenças Infecciosas e Parasitárias, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
- Instituto de Infectologia Emílio Ribas, Secretaria de Estado da Saúde, São Paulo, São Paulo, Brazil
| | - Beatriz Julieta Celeste
- Instituto de Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
- Departamento de Medicina Preventiva, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
| | - Roque Pacheco de Almeida
- Departamento de Medicina Interna e Patologia, Hospital Universitário/EBSERH, Universidade Federal de Sergipe, Aracaju, Sergipe, Brazil
| | | | - Alda Maria da Cruz
- Laboratório Interdisciplinar de Pesquisas Médicas, Instituto Oswaldo Cruz/FIOCRUZ, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Angelita Fernandes Druzian
- Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Campo Grande, Mato Grosso do Sul, Brazil
| | | | | | | | | | - Igor Thiago Queiroz
- Hospital Giselda Trigueiro, Secretaria Estadual da Saúde Pública, Natal, Rio Grande do Norte, Brazil
| | - Steve Reed
- HDT Bio, Seattle, Washington, United States of America
| | - Aarthy C. Vallur
- InBios International Inc, Seattle, Washington, United States of America
| | - Hiro Goto
- Instituto de Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
- Departamento de Medicina Preventiva, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
| | - Maria Carmen Arroyo Sanchez
- Instituto de Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
- Departamento de Medicina Preventiva, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brazil
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Vale DL, Machado AS, Ramos FF, Lage DP, Freitas CS, de Oliveira D, Galvani NC, Luiz GP, Fagundes MI, Fernandes BB, Oliveira-da-Silva JA, Ludolf F, Tavares GSV, Guimarães NS, Chaves AT, Chávez-Fumagalli MA, Tupinambás U, Rocha MOC, Gonçalves DU, Martins VT, Machado-de-Ávila RA, Coelho EAF. Evaluation from a B-cell epitope-based chimeric protein for the serodiagnosis of tegumentary and visceral leishmaniasis. Microb Pathog 2022; 167:105562. [PMID: 35513293 DOI: 10.1016/j.micpath.2022.105562] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/14/2022] [Revised: 04/26/2022] [Accepted: 04/27/2022] [Indexed: 11/18/2022]
Abstract
The diagnosis of leishmaniasis presents problems due to the variable sensitivity and/or specificity of tests. In addition, high levels of anti-parasite antibodies can remain after treatment, making it difficult to conduct a prognostic follow-up of patients. In this context, it is necessary to identify new candidates to be examined for the sensitive and specific diagnosis of the disease. In the present study, four Leishmania proteins, previously shown as antigenic for tegumentary leishmaniasis (TL), were evaluated, and their linear specific B-cell epitopes were predicted and used to generate a new gene codifying chimeric protein called ChimB, which was cloned, and the recombinant version was expressed, purified, and evaluated in ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) to diagnose TL and visceral leishmaniasis (VL). A total of 220 human serum samples were used, and, when ChimB was used, results showed sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values of 100% for the diagnosis of both diseases; however, when using peptides, the sensitivity values reached from 28.0% to 57.3% and specificity varied from 16.3% to 83.7%. A soluble Leishmania extract (SLA) showed sensitivity and specificity values of 30.7% and 45.9%, respectively. The area under the curve (AUC) value for ChimB was 1.0, while for synthetic peptides, this value reached between 0.502 and 0.635, whereas for SLA, the value was of 0.589. Serological assays using sera samples collected before and after treatment showed significant reductions in the anti-ChimB antibody levels after therapy, suggesting a prognostic role of this recombinant antigen. In conclusion, preliminary data suggest the use from ChimB as a potential candidate for the diagnosis and prognosis of leishmaniasis.
Collapse
Affiliation(s)
- Danniele L Vale
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Amanda S Machado
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Fernanda F Ramos
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Daniela P Lage
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Camila S Freitas
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Daysiane de Oliveira
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - Nathalia C Galvani
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Gabriel P Luiz
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - Mirian I Fagundes
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - Bruna B Fernandes
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - João A Oliveira-da-Silva
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Fernanda Ludolf
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Grasiele S V Tavares
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Nathalia S Guimarães
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Ana T Chaves
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Miguel A Chávez-Fumagalli
- Computational Biology and Chemistry Research Group, Vicerrectorado de Investigación, Universidad Católica de Santa María, Urb. San José S/N, Umacollo, Arequipa, 04000, Peru
| | - Unaí Tupinambás
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Manoel O C Rocha
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Denise U Gonçalves
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Vívian T Martins
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil
| | - Ricardo A Machado-de-Ávila
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - Eduardo A F Coelho
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 30130-100, Minas Gerais, Brazil; Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 31270-901, Minas Gerais, Brazil.
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Galvani NC, Machado AS, Lage DP, Freitas CS, Vale DL, de Oliveira D, Ludolf F, Ramos FF, Fernandes BB, Luiz GP, Mendonça DVC, Oliveira-da-Silva JA, Reis TAR, Tavares GSV, Chaves AT, Guimarães NS, Tupinambás U, Cota GF, Humbert MV, Martins VT, Christodoulides M, Coelho EAF, Machado-de-Ávila RA. ChimLeish, a new recombinant chimeric protein evaluated as a diagnostic and prognostic marker for visceral leishmaniasis and human immunodeficiency virus coinfection. Parasitol Res 2021; 120:4037-4047. [PMID: 34664113 PMCID: PMC8523347 DOI: 10.1007/s00436-021-07342-1] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/14/2021] [Accepted: 10/04/2021] [Indexed: 11/29/2022]
Abstract
Visceral leishmaniasis (VL) is a neglected tropical disease of global importance caused by parasites of the genus Leishmania, and coinfection with human immunodeficiency virus (HIV) is common in countries where both diseases are endemic. In particular, widely used immunological tests for VL diagnosis have impaired sensitivity (Se) and specificity (Sp) in VL/HIV coinfected patients and there is also cross-reactivity with other endemic diseases, e.g., Chagas disease, malaria, and tuberculosis. To develop new antigens to improve the diagnosis of VL and VL/HIV coinfection, we predicted eight specific B-cell epitopes of four Leishmania infantum antigens and constructed a recombinant polypeptide chimera antigen called ChimLeish. A serological panel of 195 serum samples was used to compare the diagnostic capabilities of ChimLeish alongside the individual synthetic peptides. ChimLeish reacted with sera from all VL and VL/HIV coinfected patients [Se = 100%; Sp = 100%; area under the curve (AUC) = 1.0]. Peptides showed lower reactivities (Se = 76.8 to 99.2%; Sp = 67.1 to 95.7%; AUC between 0.87 and 0.98) as did a L. infantum antigenic preparation used as an antigen control (Se = 56.8%; Sp = 69.5%: AUC = 0.45). Notably, ChimLeish demonstrated a significant reduction (p < 0.05) of anti-ChimLeish antibodies after treatment and cure of a small number of patients. Although only a limited serological panel was tested, preliminary data suggest that ChimLeish should be evaluated in larger sample studies for the diagnosis of VL and VL/HIV coinfection.
Collapse
Affiliation(s)
- Nathalia C Galvani
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Amanda S Machado
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Daniela P Lage
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Camila S Freitas
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Danniele L Vale
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Daysiane de Oliveira
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
| | - Fernanda Ludolf
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Fernanda F Ramos
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Bruna B Fernandes
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
| | - Gabriel P Luiz
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
| | - Débora V C Mendonça
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - João A Oliveira-da-Silva
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Thiago A R Reis
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Grasiele S V Tavares
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Ana T Chaves
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Nathalia S Guimarães
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Unaí Tupinambás
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Gláucia F Cota
- Centro de Pesquisas René Rachou, Fundação Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Maria V Humbert
- Neisseria Research Group, Molecular Microbiology, School of Clinical and Experimental Sciences, Faculty of Medicine, University of Southampton, Southampton General Hospital, Southampton, SO16 6YD, England, UK
| | - Vívian T Martins
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Myron Christodoulides
- Neisseria Research Group, Molecular Microbiology, School of Clinical and Experimental Sciences, Faculty of Medicine, University of Southampton, Southampton General Hospital, Southampton, SO16 6YD, England, UK
| | - Eduardo A F Coelho
- Laboratório de Pesquisa do Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Avenida Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.
- Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil.
| | - Ricardo A Machado-de-Ávila
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
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