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Ramos FF, Costa LE, Dias DS, Santos TTO, Rodrigues MR, Lage DP, Salles BCS, Martins VT, Ribeiro PAF, Chávez-Fumagalli MA, Dias ACS, Alves PT, Vieira ÉLM, Roatt BM, Menezes-Souza D, Duarte MC, Teixeira AL, Goulart LR, Coelho EAF. Selection strategy of phage-displayed immunogens based on an in vitro evaluation of the Th1 response of PBMCs and their potential use as a vaccine against Leishmania infantum infection. Parasit Vectors 2017; 10:617. [PMID: 29268793 PMCID: PMC5740923 DOI: 10.1186/s13071-017-2576-8] [Citation(s) in RCA: 11] [Impact Index Per Article: 1.6] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 08/18/2017] [Accepted: 12/06/2017] [Indexed: 11/16/2022] Open
Abstract
Background The development of a vaccine for the prevention of visceral leishmaniasis (VL) still represents a significant unmet medical need. A human vaccine can be found if one takes into consideration that many people living in endemic areas of disease are infected but do not develop active VL, including those subjects with subclinical or asymptomatic infection. Methods In this study, a phage display was used to select phage-exposed peptides that were specific to immunoglobulin G (IgG) antibodies from asymptomatic and symptomatic VL patients, separating them from non-infected subjects. Phage clones presenting valid peptide sequences were selected and used as stimuli of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) obtained from both patients’ groups and controls. Those with higher interferon-gamma (IFN-γ)/interleukin (IL)-10 ratios were further selected for vaccination tests. Results Among 17 evaluated clones, two were selected, B1 and D11, and used to immunize BALB/c mice in an attempt to further validate their in vivo protective efficacy against Leishmania infantum infection. Both clones induced partial protection against the parasite challenge, which was evidenced by the reduction of parasitism in the evaluated organs, a process mediated by a specific T helper (Th)1 immune response. Conclusions To the best of our knowledge, this study is the first to use a rational strategy based on in vitro stimulation of human PBMCs with selected phage-displayed clones to obtain new immunogens against VL. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1186/s13071-017-2576-8) contains supplementary material, which is available to authorized users.
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Affiliation(s)
- Fernanda Fonseca Ramos
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Lourena Emanuele Costa
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Daniel Silva Dias
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Thaís Teodoro Oliveira Santos
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Marcella Rezende Rodrigues
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Daniela Pagliara Lage
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Beatriz Cristina Silveira Salles
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Vívian Tamietti Martins
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Patrícia Aparecida Fernandes Ribeiro
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Miguel Angel Chávez-Fumagalli
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Ana Carolina Silva Dias
- Laboratório de Nanobiotecnologia, Instituto de Genética e Bioquímica, Universidade Federal de Uberlândia, Av. Amazonas s/n, Campus Umuarama, Bloco 2E, Sala 248, Uberlândia, Minas Gerais, 38400-902, Brazil
| | - Patrícia Terra Alves
- Laboratório de Nanobiotecnologia, Instituto de Genética e Bioquímica, Universidade Federal de Uberlândia, Av. Amazonas s/n, Campus Umuarama, Bloco 2E, Sala 248, Uberlândia, Minas Gerais, 38400-902, Brazil
| | - Érica Leandro Marciano Vieira
- Laboratório Interdisciplinar de Investigação Médica, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Bruno Mendes Roatt
- Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Daniel Menezes-Souza
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.,Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Mariana Costa Duarte
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.,Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Antonio Lúcio Teixeira
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.,Laboratório Interdisciplinar de Investigação Médica, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.,Neuropsychiatry Program, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, McGovern Medical School, The University of Texas Health Science Center at Houston, 1941 East Road, Houston, TX, 77041, USA
| | - Luiz Ricardo Goulart
- Laboratório de Nanobiotecnologia, Instituto de Genética e Bioquímica, Universidade Federal de Uberlândia, Av. Amazonas s/n, Campus Umuarama, Bloco 2E, Sala 248, Uberlândia, Minas Gerais, 38400-902, Brazil.,Department of Medical Microbiology and Immunology, University of California-Davis, Davis, CA, 95616, USA
| | - Eduardo Antonio Ferraz Coelho
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Prof. Alfredo Balena, 190, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil. .,Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil.
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Duarte MC, Lage DP, Martins VT, Costa LE, Salles BCS, Carvalho AMRS, de Oliveira Santos TT, Dias DS, Ribeiro PAF, Chávez-Fumagalli MA, Machado-de-Ávila RA, Roatt BM, Menezes-Souza D, de Magalhães-Soares DF, Ferraz Coelho EA. Performance of Leishmania braziliensis enolase protein for the serodiagnosis of canine and human visceral leishmaniosis. Vet Parasitol 2017; 238:77-81. [PMID: 28385540 DOI: 10.1016/j.vetpar.2017.03.024] [Citation(s) in RCA: 8] [Impact Index Per Article: 1.1] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/19/2016] [Revised: 03/24/2017] [Accepted: 03/27/2017] [Indexed: 10/19/2022]
Abstract
In the present study, Leishmania braziliensis enolase was cloned and the recombinant protein (rEnolase) was evaluated for the serodiagnosis of canine and human visceral leishmaniosis (VL). For the canine VL diagnosis, this study examined serum samples of Leishmania infantum-infected dogs, from non-infected animals living in endemic or non-endemic areas of leishmaniosis, as well as those from Leish-Tec®-vaccinated dogs and Trypanosoma cruzi or Ehrlichia canis experimentally infected animals. For the human VL diagnosis, this study analyzed serum samples from VL patients, from non-infected subjects living in endemic or non-endemic areas of leishmaniosis, as well as those from T. cruzi-infected patients. In the results, an indirect ELISA method using rEnolase showed diagnostic sensitivity and specificity values of 100% and 98.57%, respectively, for canine VL serodiagnosis, and of 100% and 97.87%, respectively, for human VL diagnosis. These results showed rEnolase with an improved diagnostic performance when compared to the recombinant A2 protein, the crude soluble Leishmania antigenic preparation, and the recombinant K39-based immunochromatographic test. In conclusion, preliminary results suggest that the detection of antibodies against rEnolase improves the serodiagnosis of human and canine visceral leishmaniosis.
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Affiliation(s)
- Mariana Costa Duarte
- 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
| | - Daniela Pagliara 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
| | - Vívian Tamietti 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
| | - Lourena Emanuele Costa
- 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
| | - Beatriz Cristina Silveira Salles
- 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
| | | | - Thaís Teodoro de Oliveira Santos
- 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
| | - Daniel Silva Dias
- 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
| | - Patrícia Aparecida Fernandes Ribeiro
- 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 Angel Chávez-Fumagalli
- 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 Andrez Machado-de-Ávila
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000 Santa Catarina, Brazil
| | - Bruno Mendes Roatt
- Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 31270-901 Minas Gerais, Brazil
| | - Daniel Menezes-Souza
- 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
| | - Danielle Ferreira de Magalhães-Soares
- Departamento de Medicina Veterinária Preventiva, Escola de Veterinária, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 31270-901 Minas Gerais, Brazil
| | - Eduardo Antonio Ferraz 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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Lima MP, Costa LE, Duarte MC, Menezes-Souza D, Salles BCS, de Oliveira Santos TT, Ramos FF, Chávez-Fumagalli MA, Kursancew ACS, Ambrósio RP, Roatt BM, Machado-de-Ávila RA, Gonçalves DU, Coelho EAF. Evaluation of a hypothetical protein for serodiagnosis and as a potential marker for post-treatment serological evaluation of tegumentary leishmaniasis patients. Parasitol Res 2017; 116:1197-1206. [PMID: 28150041 DOI: 10.1007/s00436-017-5397-y] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/10/2016] [Accepted: 01/25/2017] [Indexed: 11/30/2022]
Abstract
The serodiagnosis for tegumentary leishmaniasis (TL) presents problems related to the sensitivity and/or specificity of the tests. In the present study, an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) technique was used to evaluate the performance from a Leishmania braziliensis hypothetical protein, LbHyM, in an attempt to compare its serological reactivity with a soluble Leishmania antigenic preparation (SLA) for the serodiagnosis of cutaneous (CL) and mucosal (ML) leishmaniasis. LbHyM was predicted to be a kinesin-like protein by bioinformatics tools. Serum samples were collected from both CL and ML patients, as well as from those with Chagas disease and from healthy subjects living in endemic or non-endemic areas of TL. Also, sera were collected from patients before and after the treatments, seeking to evaluate their serological follow-up in relation to the anti-protein and anti-parasite antibody levels. When an ELISA-rLbHyM assay was performed, it proved to be significantly more sensitive than ELISA-L. braziliensis SLA in detecting both CL and ML patients. Also, when using sera from Chagas disease patients, the ELISA-rLbHyM proved to be more specific than ELISA-SLA. The anti-protein and anti-parasite antibody levels were also evaluated 6 months after the treatments, and treated patients showed significantly lower levels of specific-rLbHyM antibodies, when compared to the anti-parasite antibody levels. In conclusion, the ELISA-rLbHyM assay can be considered a confirmatory serological technique for the serodiagnosis of L. braziliensis infection and can also be used in the serological follow-up of treated patients, aiming to correlate the low anti-protein antibody levels with the improvement of the healthy state of the patients.
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Affiliation(s)
- Mariana Pedrosa Lima
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Lourena Emanuele Costa
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Mariana Costa Duarte
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.,Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Daniel Menezes-Souza
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil.,Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Beatriz Cristina Silveira Salles
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Thaís Teodoro de Oliveira Santos
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Fernanda Fonseca Ramos
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Miguel Angel Chávez-Fumagalli
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Amanda Christine Silva Kursancew
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
| | - Roberta Passamani Ambrósio
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
| | - Bruno Mendes Roatt
- Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil
| | - Ricardo Andrez Machado-de-Ávila
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, Santa Catarina, 88806-000, Brazil
| | - Denise Utsch Gonçalves
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil
| | - Eduardo Antonio Ferraz Coelho
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde: Infectologia e Medicina Tropical, Faculdade de Medicina, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30130-100, Brazil. .,Departamento de Patologia Clínica, COLTEC, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270-901, Brazil.
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