Avaliação do gene Lc36 de Leishmania infantum e seu produto para diagnóstico sorológico e molecular de leishmaniose visceral

Abstract

As leishmanioses são um grupo de doenças causadas pelo gênero Leishmania e colocam em risco 350 milhões de pessoas no mundo. Após o sequenciamento do genoma de algumas espécies de Leishmania spp., estudos moleculares de suas formas celulares (amastigotas e promastigotas) trouxeram informações importantes sobre sua biologia e potencial aplicação no aperfeiçoamento ou desenvolvimento de técnicas diagnósticas e terapêuticas. Nesse contexto, este projeto visou avaliar o gene LinJ.36.419 de Leishmania infantum (syn. Leishmania chagasi) e seu produto quanto a potencial aplicação no dsenvolvimento de novas abordagens diagnósticas. Ensaios de PCR quantitativa mostraram que a expressão deste gene é maior em formas amastigotas, estágio responsável pela manifestação da doença, podendo corresponder a um potencial marcador diagnóstico. Um fragmento de 255 aminoácidos da proteína Lc36 foi caracterizado quanto ao seu potencial antigênico utilizando ensaio imunoenzimático (ELISA). Os resultados mostraram especificidade de 74% e sensibilidade de 78% (99% de confiança), com acurácia de 76%, em uma população escolhida randomicamente. Análises adicionais mostraram reação cruzada pouco significativa para soro de cães infectados com Leptospira interrogans e Toxoplasma gondii, e revelaram reação cruzada contra soro de cães infectados por Babesia canis e Ehrlichia canis, todos organismos infecciosos comuns em cães. Análises de bioinformática mostraram que a proteína Lc36 possui um domínio denominado DNA polimerase sigma (COG5260) comum a vários organismos, associado a atividades de replicação, recombinação e reparo de ácidos nucléicos, o qual pode ser responsável pelas reações cruzadas observadas. Dessa forma, outro fragmento (297 aminoácidos) da proteína Lc36, sem a região de domínio conservado, foi expresso para nova caracterização do potencial antigênico com o objetivo de melhorar a especificidade do teste em estudo para aplicação em diagnóstico sorológico de leishmaniose visceral canina. Adicionalmente, bons resultados foram obtidos com ensaios para avaliar a potencial aplicação do gene Lc36 em diagnóstico molecular de leishmaniose visceral por meio do par de oligonucleotídeos RT36 específicos para L.infantum. Os ensaios mostraram que a reação foi capaz de detectar cerca de 5 células do parasita, revelando elevada sensibilidade do teste. Dessa forma, ambos os testes avaliados neste trabalho se mostraram promissores e serão explorados em projetos futuros.

Leishmaniasis are diseases caused by Leishmania genus protozoan and endanger 350 million people worldwide. After genomic sequencing of Leishmania spp., molecular studies of their cycle forms (amastigotes and promastigotes) brought important information, which can contribute to the development of new diagnostic approaches and treatments. In this study we evaluated the potencial application of the Leishmania infantum (syn. Leishmania chagasi) gene Lc.36.4190 and its encoded protein for development of new diagnostic approaches. Quantitative PCR assays showed that the gene is more expressed in intracellular amastigotes, the stage related to the clinical manifestation of these diseases, thus presenting potential to be a diagnostical target. We evaluated antigenic features of a 255 aminoacids fragment of the Lc36 protein using immunoenzimatic assay (ELISA). The results showed specificity of 74% and sensibility of 78% (99% of confidence) and accuracy of 76%, in a randomically chosen population. Additional analysis showed low cross-reaction against Leptospira interrogans and Toxoplasma gondii, and showed cross-reaction against Babesia canis and Ehrlichia canis, all infective organisms common in dogs. Bioinformatics analysis showed that the protein Lc36 contains one DNA polymerase sigma domain (COG5260) found on several organisms, being related to nucleic acid replication, recombination and repair, and might be related to the crossreactions observed. Thus, another fragment (297 aminoacids) of the Lc36 protein, without the conserved domain region, was expressed for a new antigenic characterization to improve the specificity of the canine visceral leishmaniasis serological test. Moreover, good results were obtained on experiments performed to evaluate the potential application of the Lc36 gene on molecular diagnostics using a L. infantum specific pair of primers, RT36. The assays detected approximately 5 parasites, which displays a good sensibility result. Therefore, both serological and molecular tests evaluated in this study are promising and will be explored in future studies.