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Assis BPN, Chaves AT, Lage DP, Cardoso MM, Pereira IAG, Câmara RSB, Freitas CS, Martins VT, Ludolf F, de Oliveira ALG, Oliveira-da-Silva JA, Tavares GSV, Galdino AS, Chávez-Fumagalli MA, Machado-de-Ávila RA, Christodoulides M, Gonçalves DU, Bueno LL, Fujiwara RT, Coelho EAF, da Costa Rocha MO. A recombinant chimeric antigen constructed with B-cell epitopes from Mycobacterium leprae hypothetical proteins is effective for the diagnosis of leprosy. Diagn Microbiol Infect Dis 2024; 109:116338. [PMID: 38718661 DOI: 10.1016/j.diagmicrobio.2024.116338] [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: 11/08/2023] [Revised: 04/15/2024] [Accepted: 05/02/2024] [Indexed: 05/28/2024]
Abstract
The diagnosis if leprosy is difficult, as it requires clinical expertise and sensitive laboratory tests. In this study, we develop a serological test for leprosy by using bioinformatics tools to identify specific B-cell epitopes from Mycobacterium leprae hypothetical proteins, which were used to construct a recombinant chimeric protein, M1. The synthetic peptides were obtained and showed good reactivity to detect leprosy patients, although the M1 chimera have showed sensitivity (Se) and specificity (Sp) values higher than 90.0% to diagnose both paucibacillary (PB) and multibacillary (MB) leprosy patients, but not those developing tegumentary or visceral leishmaniasis, tuberculosis, Chagas disease, malaria, histoplasmosis and aspergillosis, in ELISA experiments. Using sera from household contacts, values for Se and Sp were 100% and 65.3%, respectively. In conclusion, our proof-of-concept study has generated data that suggest that a new recombinant protein could be developed into a diagnostic antigen for leprosy.
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Affiliation(s)
- 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
| | - 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
| | - 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
| | - 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
| | - 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
| | - 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
| | - 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
| | - 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 de Ciências Médicas de Minas Gerais, Belo Horizonte 30130-110, Minas Gerais, Brazil
| | - Ana Laura G de Oliveira
- 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
| | - 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, Divinópolis, 35.501-296, 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
| | - Ricardo A Machado-de-Ávila
- Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade do Extremo Sul Catarinense, Criciúma, 88806-000, Santa Catarina, Brazil
| | - Myron Christodoulides
- Neisseria Research Group, Molecular Microbiology, School of Clinical and Experimental Sciences, University of Southampton Faculty of Medicine, Southampton General Hospital, Southampton, England, UK
| | - 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
| | - Lílian L Bueno
- 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 Parasitologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 31270-901, Minas Gerais, Brazil
| | - Ricardo T Fujiwara
- 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 Parasitologia, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 31270-901, 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, Av. Antônio Carlos, 6627, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil.
| | - Manoel Otávio 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
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da Silva TP, Bittencourt TL, de Oliveira AL, Prata RBDS, Menezes V, Ferreira H, Nery JADC, de Oliveira EB, Sperandio da Silva GM, Sarno EN, Pinheiro RO. Macrophage Polarization in Leprosy-HIV Co-infected Patients. Front Immunol 2020; 11:1493. [PMID: 32849508 PMCID: PMC7403476 DOI: 10.3389/fimmu.2020.01493] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/25/2019] [Accepted: 06/08/2020] [Indexed: 11/24/2022] Open
Abstract
In HIV-infected individuals, a paradoxical clinical deterioration may occur in preexisting leprosy when highly active antiretroviral therapy (HAART)-associated reversal reaction (RR) develops. Leprosy–HIV co-infected patients during HAART may present a more severe form of the disease (RR/HIV), but the immune mechanisms related to the pathogenesis of leprosy–HIV co-infection remain unknown. Although the adaptive immune responses have been extensively studied in leprosy–HIV co-infected individuals, recent studies have described that innate immune cells may drive the overall immune responses to mycobacterial antigens. Monocytes are critical to the innate immune system and play an important role in several inflammatory conditions associated with chronic infections. In leprosy, different tissue macrophage phenotypes have been associated with the different clinical forms of the disease, but it is not clear how HIV infection modulates the phenotype of innate immune cells (monocytes or macrophages) during leprosy. In the present study, we investigated the phenotype of monocytes and macrophages in leprosy–HIV co-infected individuals, with or without RR. We did not observe differences between the monocyte profiles in the studied groups; however, analysis of gene expression within the skin lesion cells revealed that the RR/HIV group presents a higher expression of macrophage scavenger receptor 1 (MRS1), CD209 molecule (CD209), vascular endothelial growth factor (VEGF), arginase 2 (ARG2), and peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARG) when compared with the RR group. Our data suggest that different phenotypes of tissue macrophages found in the skin from RR and RR/HIV patients could differentially contribute to the progression of leprosy.
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Affiliation(s)
| | | | | | | | - Vinicius Menezes
- Leprosy Laboratory, Oswaldo Cruz Institute, Oswaldo Cruz Foundation, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Helen Ferreira
- Leprosy Laboratory, Oswaldo Cruz Institute, Oswaldo Cruz Foundation, Rio de Janeiro, Brazil
| | | | | | - Gilberto Marcelo Sperandio da Silva
- Chagas Disease Clinic Research Laboratory, Evandro Chagas National Institute of Infectious Diseases, Oswaldo Cruz Foundation, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Euzenir Nunes Sarno
- Leprosy Laboratory, Oswaldo Cruz Institute, Oswaldo Cruz Foundation, Rio de Janeiro, Brazil
| | - Roberta Olmo Pinheiro
- Leprosy Laboratory, Oswaldo Cruz Institute, Oswaldo Cruz Foundation, Rio de Janeiro, Brazil
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