Desenvolvimento de um método de qPCR para quantificação e diferenciação de cepas de patógenos intracelulares

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Ishimoto, Adriene Yumi
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-04042025-095442/
Resumo: Desenvolvimento de um Método de qPCR para Quantificação e Diferenciação de Cepas de Patógenos Intracelulares A Leishmaniose é uma doença negligenciada causada parasitos intracelulares obrigatórios do gênero Leishmania. A doença apresenta diferentes manifestações clínicas, como Leishmaniose Cutânea (LC), Mucocutânea (ML) e Visceral (VL) que dependem da espécie de Leishmania infectante, bem como o fator genético do hospedeiro e da resposta imunológica. De acordo com a OMS e o CDC, a detecção do DNA do parasito por qPCR melhora a sensibilidade e a especificidade do diagnóstico, e também permite a quantificação do parasito nas amostras. Contudo, o diagnóstico de Leishmaniose atualmente utilizado apresenta várias limitações e desvantagens. Assim, um método eficiente capaz de detectar e monitorar a carga parasitária é crucial para o controle da doença. Neste estudo, desenvolvemos um método baseado em qPCR para a detecção e quantificação de diferentes espécies de Leishmania em tecidos ou em células hospedeiras de mamíferos infectadas. O método permitiu diferenciar especificamente as espécies L. braziliensis e L. amazonensis utilizando reagentes TaqMan, enquanto o reagente SYBR Green foi capaz de classificar as espécies em três grupos: L. braziliensis e L. guyanensis; L. amazonensis, L. donovani e L. infantum; L. major e L. mexicana. A metodologia também permitiu a quantificação de até um único parasita em amostras de diferentes tecidos infectados, demonstrando uma alta sensibilidade. Utilizando o método desenvolvido, foi possível observar a disseminação de L. braziliensis em camundongos Nos2-/- pela detecção dos parasitos em leucócitos no período inicial da infecção, e no fígado e baço em períodos mais tardios. Ademais, o método permitiu rastrear sítios de persistência da infecção por L. braziliensis em camundongos C57BL/6 infectados por até 40 semanas. Esta mesma estratégia foi aplicada para diferenciar as variantes de SARS-CoV-2 por RT-PCR. O método foi capaz de identificar a cepa Parental e a variante Gama utilizando a tecnologia SYBR Green, e esse ensaio foi usado para classificar os pacientes de COVID-19 de acordo com a variante infectante. O desenvolvimento de um método específico e sensível baseado em PCR para diferenciação de cepas de patógenos intracelulares pode contribuir para o diagnóstico, tratamento e controle das doenças causadas por estes patógenos.
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Contudo, o diagnóstico de Leishmaniose atualmente utilizado apresenta várias limitações e desvantagens. Assim, um método eficiente capaz de detectar e monitorar a carga parasitária é crucial para o controle da doença. Neste estudo, desenvolvemos um método baseado em qPCR para a detecção e quantificação de diferentes espécies de Leishmania em tecidos ou em células hospedeiras de mamíferos infectadas. O método permitiu diferenciar especificamente as espécies L. braziliensis e L. amazonensis utilizando reagentes TaqMan, enquanto o reagente SYBR Green foi capaz de classificar as espécies em três grupos: L. braziliensis e L. guyanensis; L. amazonensis, L. donovani e L. infantum; L. major e L. mexicana. A metodologia também permitiu a quantificação de até um único parasita em amostras de diferentes tecidos infectados, demonstrando uma alta sensibilidade. Utilizando o método desenvolvido, foi possível observar a disseminação de L. braziliensis em camundongos Nos2-/- pela detecção dos parasitos em leucócitos no período inicial da infecção, e no fígado e baço em períodos mais tardios. Ademais, o método permitiu rastrear sítios de persistência da infecção por L. braziliensis em camundongos C57BL/6 infectados por até 40 semanas. Esta mesma estratégia foi aplicada para diferenciar as variantes de SARS-CoV-2 por RT-PCR. O método foi capaz de identificar a cepa Parental e a variante Gama utilizando a tecnologia SYBR Green, e esse ensaio foi usado para classificar os pacientes de COVID-19 de acordo com a variante infectante. O desenvolvimento de um método específico e sensível baseado em PCR para diferenciação de cepas de patógenos intracelulares pode contribuir para o diagnóstico, tratamento e controle das doenças causadas por estes patógenos.Development of a qPCR method for quantification and differentiation of intracellular pathogens strains Leishmaniasis is a neglected disease caused by obligate intracellular parasites of the genus Leishmania. The disease presents different clinical manifestations, such as Cutaneous Leishmaniasis (CL), Mucocutaneous Leishmaniasis (ML) and Visceral Leishmaniasis (VL) that depend on the infecting Leishmania species, as well as the host genetic factor and immune response. According to the WHO and CDC, detection of parasite DNA by qPCR improves the sensitivity and specificity of the diagnosis, and also allows quantification of the parasite in the samples. However, the current Leishmaniasis diagnostics have several limitations and disadvantages. Thus, an efficient method capable of detecting and monitoring the parasite load is crucial for the control of the disease. In this study, we developed a qPCR-based method for the detection and quantification of different Leishmania species in infected mammalian host tissues or cells. The method allowed specific differentiation of the species L. braziliensis and L. amazonensis using TaqMan reagents, while the SYBR Green reagent was able to classify the species into three groups: L. braziliensis and L. guyanensis; L. amazonensis, L. donovani and L. infantum; L. major and L. mexicana. The methodology also allowed the quantification of up to a single parasite in samples from different infected tissues, demonstrating high sensitivity. Using the developed method, it was possible to observe the visceralization of L. braziliensis in Nos2-/- mice by detecting the parasites in leukocytes in the early period of infection, and in the liver and spleen in later periods. Furthermore, the method allowed tracking sites of persistence of L. braziliensis infection in C57BL/6 mice infected for up to 40 weeks. This same strategy was applied to differentiate SARS-CoV-2 variants by RT-PCR. The method was able to identify the Parental strain and the Gamma variant using SYBR Green technology, and this assay was used to classify COVID-19 patients according to the infecting variant. The development of a specific and sensitive PCR-based method for differentiation of intracellular pathogen strains may contribute to the diagnosis, treatment and control of diseases caused by these pathogens. Keywords: Leishmaniasis, Parasite Burden, Molecular Diagnosis, Genotyping, SARS-CoV-2Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPZamboni, Dario SimõesIshimoto, Adriene Yumi2024-12-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17136/tde-04042025-095442/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-24T19:56:02Zoai:teses.usp.br:tde-04042025-095442Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-24T19:56:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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