Retrospective distribution of Trypanosoma cruzi I genotypes in Colombia

Trypanosoma cruzi is the aetiological agent of Chagas disease, which affects approximately eight million people in the Americas. This parasite exhibits genetic variability, with at least six discrete typing units broadly distributed in the American continent. T. cruzi I (TcI) shows remarkable genetic diversity; a genotype linked to human infections and a domestic cycle of transmission have recently been identified, hence, this strain was named TcIDom. The aim of this work was to describe the spatiotemporal distribution of TcI subpopulations across humans, insect vectors and mammalian reservoirs in Colombia by means of molecular typing targeting the spliced leader intergenic region of mini-exon gene. We analysed 101 TcI isolates and observed a distribution of sylvatic TcI in 70% and TcIDom in 30%. In humans, the ratio was sylvatic TcI in 60% and TcIDom in 40%. In mammal reservoirs, the distribution corresponded to sylvatic TcI in 96% and TcIDom in 4%. Among insect vectors, sylvatic TcI was observed in 48% and TcIDom in 52%. In conclusion, the circulation of TcIDom is emerging in Colombia and this genotype is still adapting to the domestic cycle of transmission. The epidemiological and clinical implications of these findings are discussed herein. © 2015, Fundacao Oswaldo Cruz. All rights reserved

Detection of Trypanosoma cruzi and Trypanosoma rangeli infection in triatomine vectors by amplification of the histone H2A/SIRE and the sno-RNA-C11 genes

Trypanosoma rangeli is non pathogenic for humans but of important medical and epidemiological interest because it shares vertebrate hosts, insect vectors, reservoirs and geographic areas with T. cruzi, the etiological agent of Chagas disease. Therefore, in this work, we set up two PCR reactions, TcH2AF/R and TrFR2, to distinguish T. cruzi from T. rangeli in mixed infections of vectors based on amplification of the histone H2A/SIRE and the small nucleolar RNA Cl1 genes, respectively. Both PCRs were able to appropriately detect all T. cruzi or T. rangeli experimentally infected-triatomines, as well as the S35/S36 PCR which amplifies the variable region of minicircle kDNA of T. cruzi. In mixed infections, whereas T. cruzi DNA was amplified in 100% of samples with TcH2AF/R and S35/S36 PCRs, T. rangeli was detected in 71% with TrF/R2 and in 6% with S35/S36. In a group of Rhodnius colombiensis collected from Coyaima (Colombia), T. cruzi was identified in 100% with both PCRs and T. rangeli in 14% with TrF/R2 and 10% with S35/S36 PCR. These results show that TcH2AF/R and TrF/R2 PCRs which are capable of recognizing all T. cruzi and T. rangeli strains and lineages could be useful for diagnosis as well as for epidemiological field studies of T. cruzi and T. rangeli vector infections.Embora o Trypanosoma rangeli não seja patogênico para o homem, sua importância médica e epidemiológica reside no fato de compartilhar vetores, reservatórios e áreas geográficas com o Trypanosoma cruzi, agente causal da Doença de Chagas. Neste estudo, para distinguir T. cruzi de T. rangeli em vetores com infecções mistas, se utilizaram duas amplificações de PCR; TcH2AF/R para o gen da histona H2A/SIRE e TrFR2, para um gen repetitivo de ARN nucleolar Cl1 (sno-RNA-Cl1). Assim como a PCR S35/S36, ambas as reações foram capazes de detectar corretamente a presença de T. cruzi ou T. rangeli em triatomíneos infectados experimentalmente. Nas infecções mistas, o ADN de T. cruzi foi amplificado em 100% das amostras quando se utilizaram TcH2AF/R e S35/S36, enquanto T. rangeli foi detectado em 71% delas com os iniciadores TrF/R2 e em 6%, com S35/S36. Adicionalmente, em um grupo de Rhodnius colombiensis coletados na região de Coyaima (Tolima), T. cruzi foi identificado em 100% com ambas PCRs e T. rangeli em 14% delas com os iniciadores TrF/R2 e em 10%, com S35/S36. Estes resultados mostram que as reações de PCR TcH2AF/R e TrF/R2, capazes de reconhecer todas as cepas e linhagens de T. cruzi e T. rangeli, podem ser úteis no diagnóstico e também nos estudos epidemiológicos do campo com vetores infectados pelo T. cruzi e T. rangeli

Variación antigénica de la cepa Munantá de Trypanosoma cruzí después de pase por ratón

This study evaluated the isoenzyme and antigenic changes of Trypanosoma cruzfs Munanta strain after two consecutive passages in mice, using isoenzyme electrophoresis, SDS-PAGE electrophoresis and immunoblot. The results obtained show significant statistical differences within the strain before and after animal passages, which suggests that the mouse is not a recommended model for obtaining the parasite's Munanta strain's trypomastigote forms destined for study of the immune response.Este estudio evaluó los cambios en el perfil isoenzimático y antigénico de la cepa Munantá de Trypanosoma cruzidespués de dos pases consecutivos por ratón, mediante electrofóresis isoenzimática, electrofóresis en PAGE-SDS e immunoblot. Los resultados obtenidos muestran diferencias estadísticamente significativas entre la cepa antes y después de los pases en los animales, lo cual sugiere que el ratón no es un modelo recomendable para obtener las formas tripomastigotas de la cepa Munanta del parásito destinadas a estudios de la respuesta inmune

Genetic Variability and Phylogenetic Relationships within Trypanosoma cruzi I Isolated in Colombia Based on Miniexon Gene Sequences

Phylogenetic studies of Trypanosoma cruzi have identified the existence of two groups: T. cruzi I and T. cruzi II. There are aspects that still remain unknown about the genetic variability within the T. cruzi I group. Given its epidemiological importance, it is necessary to have a better understanding of T. cruzi transmission cycles. Our purpose was to corroborate the existence of haplotypes within the T. cruzi I group and to describe the genetic variability and phylogenetic relationships, based on single nucleotide polymorphisms (SNPs) found in the miniexon gene intergenic region, for the isolates from different hosts and epidemiological transmission cycles in Colombian regions. 31 T. cruzi isolates were molecularly characterized. Phylogenetic relationships within T. cruzi I isolates showed four haplotype groups (Ia–Id), associated with their transmission cycle. In previous studies, we reported that haplotype Ia is mainly associated with the domestic cycle and domiciliated Rhodnius prolixus. Haplotype Ib is associated with the domestic cycle and peridomestic cycle, haplotype Ic is closely related with the peridomestic cycle, and haplotype Id is strongly associated with the sylvatic cycle. The phylogenetic methodologies applied in this study are tools that bolster the associations among isolates and thus shed light on Chagas disease epidemiology

Estudio del comportamiento de dos cepas de Trypanosoma rangelí

ResumenSe estudiaron las cepas Choachi-2V y Durán del tripanosoma rangeli para obtener la mayor información posible acerca del comportamiento biológico de este parácito y su posible relación de protección contra infecciones por T. cruzi. La metaciclogénesis se determinó mediante recuento de las formas metaclínicas en un universo de 200 parásitos durante 5 días de seguimiento. Se produjo la infección, con cultivo axénico por vía intracelomica en grupos de 20 ninfas de quinto estadio de Rodnius prolixus, obteniéndose en hemolinfa y glándulas salivares las diferentes formas del ciclo del parásito incluyendo las metacíclicas infectivas, las cuales fueron inoculadas por vía intraperitoneal a ratones los cuales se les hizo seguimiento de parasitemias por observación en gota de sangre cada 48 horas durante 20 días.Palabras clave: Trypanosoma rangeli; Rhodnius, hemolinfa, glándulas salivares, isoenzimas, cultivo axénico, metaciclogénesis

Chromosomal localization of the KMP-11 genes in the KP1(+) and KP1(-) strains of Trypanosoma rangeli

Genes encoding for the KMP-11 protein were localized on the chromosomes of Trypanosoma rangeli. These genes were located in two chromosomes of 3,100 and 3,400 kb in the KP1(-) strain whereas in the KP1(+) H14 and Choachí strains, the genes are located in a chromosome of 1,600 kb. The Choachí strain presents an additional band of 1,400 kb. In the Shubacbarina and Munanta strains of Trypanosoma cruzi, the KMP-11 genes are located on a chromosomal band of 1,490 kb. Therefore, the chromosomal localization of the KMP-11 genes presents a potential tool to differentiate among these parasites.En este trabajo se determinó la localización cromosómica de los genes codificantes para la proteína 11 de membrana de los kinetoplástidos en Trypanosoma rangeli. Los resultados indican que estos genes se localizan en dos cromosomas de 3.100 y 3.400 kb en la cepa Tre, KP1(-) mientras que en las cepas KP1(+), H14 y Choachí se ubican en 1.600 kb; la cepa Choachí presenta una banda adicional de 1.400 kb. En las cepas Shubacbarina y Munantá de Trypanosoma cruzi, los genes KMP-11 se localizaron en una banda cromosómica de 1.490 kb. Estos resultados sugieren la potencialidad de la localización cromosómica de los genes kmp-11 para diferenciar estos parásitos.Este estudió fue financiado por Colciencias contrato No. 190-2000.Peer reviewe

Extracción de ADN de Trypanosoma cruzi mediante tratamiento con bromuro de hexadecil-trimetil-amonio

The present work describes a fast, simple and efficient method of isolating pure and easily handling of genomic DNAfrom Trypanosoma cruzi This protocol is based on parasite lysis with SDS and the removal of proteins by digestion with proteinase K, followed by polysaccharides and remaining proteins' selective precipitation with CTAB. Finally, the DNA is extracted with chloroform-isoamyl alcohol and is recovered from the aqueous supernatant by isopropanol precipitation.En el presente trabajo se describe un método rápido, sencillo y eficaz para la obtención de ADN genómico de Trypanosoma cruzi, libre de impurezas y fácil de manipular. Dicho procedimiento se basa en la lisis del parásito con SDS y remoción de proteínas mediante la digestión con proteinasa K, seguida de la precipitación selectiva de carbohidratos y proteínas residuales con bromuro de hexadecil-trimetil-amonio (CTAB). Finalmente, el ADN se extrae con cloroformo: alcohol isoamílico y se recupera de la fase acuosa mediante precipitación con isopropanol

Diagnóstico de enfermedad de Chagas en mujeres embarazadas y recién nacidos de Moniquirá y Miraflores, Boyacá, Colombia

ResumenObjetivoEstudiar la infección por Trypanosoma cruzi en mujeres embarazadas en Moniquirá y Miraflores, en Boyacá, Colombia y su transmisión transplacentaria.Materiales y métodosSe programó la tamización de 826 mujeres embarazadas en los 2 municipios; se logró un total de 689 participantes, de las cuales se procesaron 659 muestras (358 de Moniquirá y 301 de Miraflores), mediante técnicas de Elisa en muestras de sangre en papel de filtro. A las mujeres embarazadas positivas y a sus hijos se les aplicaron las pruebas de Elisa e inmunofluorescencia indirecta en suero, hemocultivo y reacción en cadena de la polimerasa.ResultadosLa prevalencia total de enfermedad de Chagas en mujeres embarazadas fue de 3,34% (22/659), de 3,99% (12/301) en Miraflores y de 2,79% (10/358) en Moniquirá. De 22 mujeres embarazadas en seguimiento, se logró obtener datos de 18 de los recién nacidos (RN), de los cuales 6 fueron positivos para las pruebas de hemocultivo. Se consideró el hemocultivo como la técnica confirmatoria de parasitemia en RN antes de 8 meses. Por lo tanto, la tasa de transmisión de infección congénita fue de 33,33% (6/18). Luego del seguimiento del entorno hogar y peridomicilio, búsqueda de triatomíneos y fumigación de la vivienda, se inició tratamiento de los recién nacidos infectados con benzonidazole a una dosis de 5-8mg/kg/día durante 60 días.ConclusionesLa prevalencia en mujeres embarazadas obtenida fue similar a la reportada en Casanare (4%). La tasa de transmisión de la infección congénita fue similar a la reportada en Chile (16 al 28%), superior a la de Brasil (1%), Argentina (1,5% a 4,5%), Uruguay (0,5 a 3%), Bolivia y Paraguay (7%).AbstractObjectiveTo study Trypanosoma cruzi infection in pregnant women and its transplacental transmission in Moniquira and Miraflores, Boyaca, Colombia.Material and MethodsScreening of 862 pregnant women in both municipalities was planned; 689 participants were screened by Elisa technique on blood samples drawn on filter paper from whom 659 samples were processed (358 from Moniquira and 301 from Miraflores). Elisa and IFAT in serum, blood cultures and PCR were carried out in positive pregnant women and their children.ResultsThe total prevalence of Chagas disease in pregnant women was 3.3% (22/659), 3.9% (12/301) in Miraflores and 2.7% (10/358) in Moniquira. Of the 22 pregnant women who were followed, data was obtained from 18 of their newborns, 6 of whom had positive blood culture tests. Blood cultures were considered as the confirmatory technique for parasitemia in newborns before 8 months of age. Therefore, the overall rate of transmission of congenital infection was 33.3% (6/18). After following-up at the homes and peridomiciles, searching for triatomine bugs and spraying the homes, we began treatment for the infected newborns with benznidazole at a dose of 5-8mg/kg/day for 60 days.ConclusionsThe prevalence found in pregnant women was similar to that reported for Casanare. The rate of transmission of congenital infection was similar to that reported in Chile (16%-28%) and higher than those in Brazil (1%), Argentina (1.5%-4.5%), Uruguay (0.5%-3%), Bolivia (7%) and Paraguay (7%)

Comparación de la prueba de inmunofluorescencia indirecta, un inmunoensayo enzimático y la prueba comercial Chagatek para la detección de anticuerpos anti-Trypanosoma cruzi.

Chagas disease is a public health problem in Colombia, particularly in the eastern region. Because of human migration from rural areas to urban centers, the possibility of transfusional transmission becomes increasingly important. However the risk can be minimized by a careful screening of blood donors by means of serological tests. Colombian blood banks use comercial, foreign serological tests for screening for T. cruzi infection. The purpose of the current study was to compare the IFAT and ELISA tests (both use antigen obtained from Colombian strains) with the comercially available Chagatek tests. Sera of blood donors were classified in two groups on the basis of the IFAT: group I, 15 positive patients and group II, 14 negative patients. Sera from each group were tested by the ELISA and Chagatek tests. The ELISA test detected 100% of the patients as positive in group I and 7% (1/14) of patients as positive in group II. The Chagatek test detected 93% (14/15) of the patients as positive in group I and 50% (7/14) in group II. The kappa index for concordance between the ELISA and IFAT tests was 0.93 (95% C.I.: 0.80-1.00); between IFAT and Chagatek 0.43 (95% C.I.: 0.26-0.62), and between ELISA and Chagatek 0.49 (95% C.I.: 0.31-0.67). These results highlighted the importance of using autochtonous Colombian strains as antigens in screening tests for blood donors.La enfermedad de Chagas constituye un problema de salud pública, particularmente en la región oriental de Colombia. Debido a la migración de la población de las áreas rurales hacia los centros urbanos, la transmisión transfusional se torna cada vez mayor. Sin embargo, esto puede prevenirse mediante pruebas serológicas de tamizaje adecuadas. Puesto que los bancos de sangre nacionales utilizan pruebas comerciales extranjeras, se decidió comparar, en un estudio preliminar, las pruebas de inmunofluorescencia indirecta (IFI) y ensayo inmunoenzimático (ELISA) que utilizan cepas colombianas como antígeno, con la prueba comercial Chagatek ®. Los sueros de los donantes se clasificaron en dos grupos, de acuerdo con el resultado de la prueba de IFI, así: grupo I, 15 pacientes positivos, y grupo II, 14 pacientes negativos. A los sueros de ambos grupos se les realizó tanto la prueba de ELISA como la prueba Chagatek ®; se encontró que la prueba de ELISA detectó como positivos el 100% de los pacientes del grupo I y el 7 % (1/14) del grupo II. Por su parte, la prueba de Chagatek ® detectó como positivos el 93% (14/15) de los pacientes del grupo I y el 50% (7/14) del grupo II. Adicionalmente, se encontró que el índice kappa de concordancia entre la prueba de ELISA y el IFI fue de 0,93 (IC95%: 0,8-1), mientras que para las pruebas de IFI y Chagatek ® fue de 0,43 (IC95%: 0,26-0,62) y para las pruebas de ELISA y Chagatek ® de 0,49 (IC95%: 0,31-0,67). Dados estos resultados, se recomienda evaluar el uso de una prueba de tamizaje nacional que utilice antígenos colombianos

Estudio de la variabilidad de seis cepas colombianas de Trypanosoma cruzi mediante polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) y amplificación aleatoria de ADN polimórfico (RAPD).

Chagas disease, caused by the hemoflagellate Trypanosoma cruzi, is a public health problem in Colombia. Previous reports have indicated the presence of heterogeneity among parasite populations. Six Colombian T. cruzi strains were obtained that differed by host, geographical region and transmission cycle. The genetic variability of each was compared by random amplified polymorphic DNA (RAPD), and isoenzymes. A restriction fragment length polymorphism (RFLP) was extracted using the 1.2 kb unit encoding the parasite's H2A histone as a probe. Genetic distances between the isolates varied greatly, from 0.611 to 0.99 as determined by RAPD profiles (M13F and M13R primers), between 0 and 0.81 by RFLP profiles (5 endonucleases), and between 0.10 and 0.55 by isoenzymes (13 enzymatic systems). Genetic distance matrixes derived from each of the three methods showed that Colombian strains exhibit a high degree of genetic differentiation. This may account for the broad clinical spectrum of Chagas disease in Colombia.La enfermedad de Chagas, causada por el hemoflagelado Trypanosoma cruzi, constituye un problema de salud pública en Colombia en donde diferentes informes indican la presencia de heterogeneidad entre poblaciones del parásito. En este estudio se analizaron seis cepas colombianas de T. cruzi, procedentes de distintas regiones geográficas del país, huéspedes y ciclos de transmisión, mediante las técnicas de amplificación aleatoria de ADN polimórfico (Random Amplified Polymorphic DNA, RAPD), isoenzimas y polimorfismo de longitud de fragmentos de restricción (Restriction Fragment Length Polymorphisms, RFLP), usando como sonda el gen de 1,2 kb que codifica para la histona H2A del parásito. Se encontró que las distancias genéticas entre los aislados varían considerablemente, ubicándose en el rango de 0,61 a 0,99, para el caso de los perfiles de RAPD (cebadores M13F y M13R), de 0 a 0,81, para el caso de los perfiles de RFLP (5 endonucleasas) y de 0,10 a 0,55, para el caso de las isoenzimas (13 sistemas enzimáticos). El elevado grado de variabilidad exhibido por los aislados colombianos del parásito podría estar implicado en el amplio espectro clínico de presentación de la enfermedad de Chagas en Colombia