Refocusing Functional Anatomy and Immunology of the Respiratory Mucosa in the Advent of Covid-19

Atmospheric oxygen is an indispensable element required in order for mammalian cells to function normally. The mammalian respiratory system, through pulmonary ventilation and gas diffusion, provides the physical mechanisms by which oxygen gains access to all body cells and through which carbon dioxide is eliminated from the body. The network of tissues and organs of the respiratory system helps the mammalian body cells to absorb oxygen from the air to enable the tissues and organs to function optimally. The advent of the coronavirus disease 2019 (Covid-19) Pandemic caused by the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has stimulated heightened and refocused interest in the study of various aspects of the respiratory system. The SARS-CoV-2 targets the respiratory system mucosal cells and in a cascade of biological processes curtails the ability of the respiratory system to absorb and deliver oxygen to the pulmonary blood and body cells often resulting in severe disease and/or death. The mucosa and submucosa of the respiratory tract are adapted to provide both innate and adaptive immune defense mechanisms against pathogens including the SARS-CoV-2. The entire respiratory tract is covered by a mucosa that transitions in its structural and functional characteristics from the upper respiratory tract to the lower respiratory tract. This chapter provides an overview of the functional anatomy and immunology of the respiratory tract covering the mucosa from the upper respiratory tract all the way up to the alveolar epithelium. In the advent of the covid-19 pandemic, a broader perspective and understanding of the anatomy and immunology of the respiratory tract will enable general readers and researchers to fully appreciate the discourse in covid-19 research as it affects the respiratory tract

The epidemiology of livestock trypanosomosis in trypanoasomosis endemic area of Eastern Zambia

De epidemiologie van dierlijke trypanosomiasis in zuidelijk Afrika kan onderverdeeld worden in vier verschillende situaties. De verschillen tussen deze epidemiologische situaties zijn het gevolg van de geleidelijke introductie van mensen en hun vee in gebieden waar tseetsee vliegen aanwezig zijn. Van bijzonder belang zijn gebieden waar, als gevolg van de hoge bevolkingsaangroei, wilde dieren verdwenen zijn en waar het vee de belangrijkste gastheer van de tseetsee vliegen is geworden. In deze gebieden heeft landbouw gewoonlijk de vegetatie grondig gewijzigd. Het oosten van Zambia is een goed voorbeeld van zulk een gebied. De bedoeling van deze thesis is een bijdrage te leveren om de epidemiologie van dierlijke trypanosomiasis in dergelijke belangrijke endemische gebieden, zoals het plateau van oostelijk Zambia waar de studies werden uitgevoerd, te verklaren. Het eerste hoofdstuk van de thesis geeft een overzicht van wat er tot op heden gekend is over de epidemiologie van dierlijke slaapziekte. Er wordt eveneens een overzicht gegeven van de epidemiologische situaties in zuidelijk Afrika en enkele belangrijke vragen met betrekking tot de epidemiologie van trypanosomiasis in oostelijk Zambia worden aangehaald. Het tweede hoofdstuk beschrijft een studie waarin de rol van runderen, varkens en geiten in de epidemiologie van dierlijke slaapziekte op het plateau van oostelijk Zambia wordt bepaald. Aan de hand van parasitologische (“buffy coat” methode) en moleculaire (PCR-RFLP) testen werd de prevalentie van de ziekte in elk van deze diersoorten bepaald. De resultaten toonden aan dat de prevalentie significant hoger is in runderen. Varkens en geiten schijnen een eerder bijkomstige rol te spelen in de epidemiologie van dierlijke trypanosomiasis in het studiegebied. In een derde hoofdstuk werd de incidentie van dierlijke trypanosomiasis vergeleken in runderen van verschillende leeftijd en geslacht binnen eenzelfde kudde. De bedoeling van de studie was om de entomologische bevindingen met betrekking tot de gastheer keuze van tseetsee vliegen te bevestigen. De resultaten toonden aan dat tseetsee vliegen een specifieke voorkeur hebben en proportioneel veel meer voeden op ossen dan op kalveren. Het vierde hoofdstuk beschrijft een studie over het seizoensgebonden karakter van dierlijke trypanosomiasis op het plateau van oostelijk Zambia. Uit de resultaten bleek dat in een kudde van 85 dieren de incidentie van trypanosoominfecties het hoogst is tijdens het begin van het regenseizoen. In het vijfde hoofdstuk van de thesis werd geëvalueerd in hoeverre de hematocrietwaarde gebruikt kan worden in de diagnose van dierlijke trypanosomiasis. Gebruik werd gemaakt van gegevens van een prevalentiestudie waarin 724 runderen afkomstig van 11 verschillende locaties waren betrokken. De bruikbaarheid van de hematocrietwaarden in de diagnose van dierlijke slaapziekte werd bepaald door middel van een Bayesiaans model waarin drie verschillende diagnostische methoden werden vergeleken met de PCR-RFLP als gouden standaard. De resultaten van de analyse toonden aan dat de hematocrietwaarde een betrouwbaar en goedkoop diagnosemiddel is wanneer gebruikt in combinatie met de “buffy coat” methode. Het zesde en laatste hoofdstuk evalueert de gevolgen van de bevindingen voor de controle van dierlijke trypanosomiasis in endemische gebieden. Er wordt besloten dat, in zulke gebieden, de controle kan verbeteren door (i) de interventies te beperken tot de epidemiologisch meest belangrijke diersoort en (ii) binnen de diersoort speciale aandacht te besteden aan de groep die epidemiologisch van het grootste belang is. Bovendien kunnen interventies zich best concentreren tijdens perioden waarin de incidentie van de ziekte het hoogst is. Tenslotte kan de diagnose van dierlijke trypanosomiasis verbeterd worden door eveneens gebruik te maken van de hematocrietwaarde. In de conclusies van de thesis werd een simulatiemodel gebruikt om de doeltreffendheid van de beperkte behandeling van vee met insecticiden na te gaan. Op voorwaarde van een hoge runderpopulatie en een hoge proportie ossen in de kudde zou het toedienen van insecticiden aan ossen alleen voldoende zijn om de populatie tseetsee vliegen te controleren

Effects of Angiotensin-converting Enzyme Inhibitors and Angiotensin II Receptor Blockers on the Immune System of Pseudomonas aeruginosa Challenged Hamsters

The severe cases of coronavirus disease 2019 observed in patients with hypertension and diabetes mellitus disease have created controversy as to why this was the case and the role of angiotensin receptor blockers (ARBs) and angiotensin enzyme inhibitors was not ruled out as a contributing factor. The objective of this study was to investigate the effects of angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEIs) and ARBs on respiratory immunity. The study used a Syrian hamster as an animal model to study the effects of ARBs and ACEIs on the immune system of Pseudomonas aeruginosa-challenged hamsters; fever was a response variable. The hamsters were randomly separated into three groups of six. One group was administered enalapril, another with losartan, and the last group was administered water for 30 days. After 30 days, the hamsters were inoculated with 0.2 mL of 1.5 × 108 cfu/mL of P. aeruginosa. After 18 h from the inoculation time, the temperature was taken every 2 h for 36 h. The temperature in all groups ranged from 35.5°C to 37.2°C with an average of 36.1°C and there was no mortality recorded at the end of 14 days. The results were analyzed using Dunnett multiple comparisons analysis of variance using Statistical Package for the Social Sciences version 27. There were no significant differences in temperature between hamsters treated with enalapril or losartan and those treated with water (control). In addition, no hamster developed fever. In conclusion, enalapril and losartan may not negatively affect the respiratory immunity. Effects of ACEIs and ARBs on the immune system of P. aeruginosa challenged hamsters

The use of Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) to detect the re-emerging Human African Trypanosomiasis (HAT) in the Luangwa and Zambezi valleys

Background: Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) is a novel strategy which amplifies DNA with high sensitivity and rapidity under isothermal conditions. In the present study, the performance of the repetitive insertion mobile element (RIME)-LAMP and human serum resistance-associated gene (SRA)-LAMP assays were evaluated using clinical specimens obtained from four male patients from Luangwa and Zambezi valleys in Zambia and Zimbabwe, respectively. Findings: The cases reported in this preliminary communication were all first diagnosed by microscopy, through passive surveillance, and confirmed by both RIME-LAMP and SRA-LAMP. A good correlation between microscopy and LAMP was observed and contributed to staging and successful treatment of patient. RIME-LAMP and SRA-LAMP complimented each other well in all the cases. Conclusions: Both RIME-LAMP and SRA-LAMP were able to detect Trypanosoma brucei rhodesiense DNA in patient blood and CSF and hence confirmed HAT in the parasitaemic patients. Our study indicates that the LAMP technique is a potential tool for HAT diagnosis, staging and may be useful for making therapeutic decisions. However, no statistically significant conclusion may be drawn due to the limited sample size used in the present study. It is thus imperative to conduct a detailed study to further evaluate the potential of LAMP as a bedside diagnostic test for HAT

Additional file 1: Figure S1. of Direct detection of falciparum and non-falciparum malaria DNA from a drop of blood with high sensitivity by the dried-LAMP system

Samples collection sites in Zambia. Map showing human blood sampling sites in Zambia. The red star indicates the location of the sampling site. Red line: road; Blue line: landside waters; Gray line; boundary line. The map was downloaded from the International Steering Committee for Global Mapping. (TIFF 7390 kb

Additional file 2: Table S1. of Direct detection of falciparum and non-falciparum malaria DNA from a drop of blood with high sensitivity by the dried-LAMP system

Infection prevalence of Malaria species at three sampling sites in Zambia. (DOCX 71 kb

The use of Loop-mediated Isothermal Amplification (LAMP) to detect the re-emerging Human African Trypanosomiasis (HAT) in the Luangwa and Zambezi valleys

Abstract Background Loop-mediated isothermal amplification (LAMP) is a novel strategy which amplifies DNA with high sensitivity and rapidity under isothermal conditions. In the present study, the performance of the repetitive insertion mobile element (RIME)-LAMP and human serum resistance-associated gene (SRA)-LAMP assays were evaluated using clinical specimens obtained from four male patients from Luangwa and Zambezi valleys in Zambia and Zimbabwe, respectively. Findings The cases reported in this preliminary communication were all first diagnosed by microscopy, through passive surveillance, and confirmed by both RIME-LAMP and SRA-LAMP. A good correlation between microscopy and LAMP was observed and contributed to staging and successful treatment of patient. RIME-LAMP and SRA-LAMP complimented each other well in all the cases. Conclusions Both RIME-LAMP and SRA-LAMP were able to detect Trypanosoma brucei rhodesiense DNA in patient blood and CSF and hence confirmed HAT in the parasitaemic patients. Our study indicates that the LAMP technique is a potential tool for HAT diagnosis, staging and may be useful for making therapeutic decisions. However, no statistically significant conclusion may be drawn due to the limited sample size used in the present study. It is thus imperative to conduct a detailed study to further evaluate the potential of LAMP as a bedside diagnostic test for HAT.</p