Identificación de Leishmania(Viannia) guyanensisen caninos, en zona rural del municipio de Villavicencio, Meta, Colombia

Identification of Leishmania(Viannia) guyanensisin dogs in rural area municipality of Villavicencio, Meta, Colombia

Vásquez-Trujillo A1, González A.E2, Góngora A2, Cabrera O3, Santamaría E3, Buitrago L.S1.

1 Unidad de Entomología, Laboratorio de Salud Publica, Secretaria Seccional de Salud del Meta

2 Grupo de Investigación GIRGA, Laboratorio de Reproducción animal, Universidad de los Llanos

3 Laboratorio de Entomología, Instituto Nacional de Salud

Recibido: Enero 10 de 2008. Aceptado: Noviembre 28 de 2008

RESUMEN

La leishmaniasis cutánea canina es una enfermedad emergente en Colombia. Aunque ha sido posible establecer que el canino pueden ser parasitado por especies de Leishmania(Viannia) de alta importancia epidemiológica como L. panamensis y L. braziliensis., aún no se ha determinado su papel en la transmisión de la Leishmaniasis cutánea americana (LCA). Se tomaron muestras para estudios moleculares en la vereda La Reformadel Municipio de Villavicencio, en donde se habían encontrado 6 caninos y un humano con lesiones compatibles con Leishmaniasis cutánea. Las muestras de tejido fueron recolectadas y procesadas para la identificación del parásito a través de la técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR). Se utilizaron los iniciadores OL1 y OL2 para la identificación del parásito, los iniciadores B1 y B2 para determinar el Sub-género y los iniciadores especie-específicos b1-b2, g1-g2, y p1-p2 para la especie. Se encontró en el humano y un canino un patrón de amplificación de ADN compatible con el reportado para Leishmania (Viannia) guyanensis. En conclusión, la identificación de esta especie de Leishmaniafue posible mediante PCR, lo cual valida su uso en estudios futuros y además sugiere la existencia de un nuevo nicho ecológico para el parasito lo que representa un importante factor de riesgo para la presentación de un brote epidémico en la población.

Palabras clave: Leishmaniasis cutánea, caninos, Villavicencio

SUMMARY

The canine cutaneous leishmaniasis is an emerging disease in our country.Although it has been possible to establish that the canines can be parasitized by species of Leishmania(Viannia) high epidemiological importance such as the L. panamensis and L. braziliensis. not yet determined its role in the transmission of American cutaneous leishmaniasis (ACL). The taking of samples for molecular study was conducted at the village La Reforma of municipal of Villavicencio, where identified a 6 canines and one humans with lesions consistent with cutaneous leishmaniasis. The tissue samples were collected and processed for identification of the parasite through the PCR technique. We used the primers OL1 and OL2 for identification of parasites of the genus Leishmania, the B1 and B2 primers to determine the sub-genus and species-specific primers b1-b2, g1-g2, and p1-p2 to determine the species. Achieved the identification of a canine and a human whose samples showed a pattern of amplification of DNA compatible with the reported for Leishmania (Viannia) guyanensis. In conclusion, the technique of PCR is a feasible diagnostic technique for the diagnosis of leishmaniasis and the identification of species parasitante in each case. The identification of a Leishmania species from sylvan distribution in rural area of Villavicencio implies the existence of a new ecological niche for the parasite that represents an important risk factor for the generation of an epidemical outbreak in the population.

Key words: cutaneous leishmaniasis, canine, Villavicencio.

INTRODUCCIÓN

El género Leishmaniase encuentra actualmente presente en 22 países del nuevo mundo, y cerca de 20 especies parasitan a los humanos (Desjeux,2001). En Colombia este parásito es transmitido por insectos hematófagos del género Lutzomyia(Diptera: Pshychodidae) (Ferro y Morales,1998), y las especies Lutzomyia gomezi, L. Panamensis y L. Longiflocosa han sido identificadas como los principales vectores para la propagación de la Leishmania(Santamaría et al,2006). Históricamente, los caninos han sido considerados el principal reservorio doméstico y urbano para la Leishmaniasis Visceral Zoonótica (LVZ) (Ashford,2000; Travi et al,2001) y, en varios países de Latinoamérica (Reithinger y Davies,1999), incluida Colombia (Muñoz,2005), también se ha documentado su papel como reservorio-hospedero para la Leishmaniasis Cutánea Americana (LCA). La leishmaniasis cutánea canina (LCC) es una enfermedad de reciente registro en nuestro país, y las principales especies de Leishmaniacomprometidas en la patología cutánea en perros son la L. (V). panamensis identificada en el municipio de Landazuri (Santander) (Muñoz,2005) y la L.(V.) braziliensis identificada en el municipio de Tumaco (Nariño) (Travi et al,2006).

En Latinoamérica, los caninos son un importante reservorio-hospedero para L. infantum y hacen parte del ciclo de transmisión de la LVZ en zonas urbanas y rurales (Travi,2000;Gallego et al,2001; Dantas-Torres,2007) y aunque en el país también han sido identificados como un reservorio efectivo para L. (V.) panamensis, aún no se ha determinado el papel que cumplen en la transmisión de la LCA (Reithinger yDavie,1999; Reithinger y Davie,2002). Por otro lado, algunos autores han indicado que la capacidad de los caninos como reservorio-hospedero podría ser muy limitada debido a las bajas cargas parasitarias y a la incapacidad para infectar al vector (Travi et al,2006). Los estudios destinados al control de la LVZ, han utilizado pruebas serológicas, principalmente inmuno- fluorescencia indirecta (IFI), para el diagnóstico de la enfermedad (Sundar y Rai,2002; Ribeiro et al,2007). Para los estudios de la LCA, se han utilizado en su mayoría técnicas de biología molecular basadas en PCR y con fines principalmente investigativos (Gomes et l, 2007, Maia et al,2007; Castro et al,2007). El diagnóstico de la LCA en humanos se realiza rutinariamente por examen directo o por examen parasitológico de las lesiones ulcerosas, tras lo cual se determina la pertinencia de implementar un plan terapéutico; sin embargo, la eficiencia de esta metodología de diagnóstico se ve comprometida por diferentes factores entre los que se cuentan la habilidad o experticia de la persona que toma y examina la muestra, el grado de contaminación bacteriana de la ulcera y la carga parasitaria al momento del examen, entre otras (Pirmez et al,1999; García et al,2007). Por lo anterior, la utilización de pruebas altamente específicas y sensibles como el PCR, han tomado la delantera en el diagnóstico, investigación clínica y epidemiológica de la enfermedad (Murray et al, 2005; Reithinger et al,2007). El presente trabajo demuestra la utilidad de la técnica de la PCR convencional para el diagnóstico de la LCA en humanos y caninos en muestras directas, así como para la identificación de las especies de Leishmania presente en una región.

MATERIALES Y MÉTODOS

La toma de las muestras de tejido se realizó en caninos y humanos habitantes de la vereda La Reforma, Municipio de Villavicencio, Meta (Colombia); ubicada a los 04º 4´57" LN, 73º 28´ 23" LO, (altitud de 350m snm, T 25ºC, HR 85% y precipitación media anual de 2 800mm de agua). La región esta clasificada como bosque pluvial tropical según las zonas de vida de Holdridge (Espinal, 1978).

Toma de muestra en caninos

Se identificaron seis (6) caninos con lesiones compatibles con leishmaniasis cutánea, presentando principalmente lesiones a nivel del escroto, orejas y nariz, todos los caninos fueron positivos al examen directo (Figura 1), y se escogió un canino para la identificación molecular de la especie de Leishmania. Con el uso de una lanceta, se realizó el raspado de una lesión ubicada en la región escrotal, la muestra fue depositada en un tubo de vidrio con EDTA y se mantuvo refrigerada (2-4°C) por un tiempo inferior a 12 horas hasta su procesamiento para la obtención de ADN.

Toma de muestra en humanos

Durante la búsqueda de casos en caninos, se identificó una persona con lesiones a nivel de la rodilla y pantorrilla derecha, con 8 meses de evolución y que sugerían la presencia de Leishmania. Las lesiones presentaban el típico engrosamiento de los bordes, secreción purulenta y muy dolorosa al tacto. Las lesiones fueron negativas al examen directo. Para la confirmación de infección e identificación del parasito se tomo una muestra de la lesión, desarrollándose el mismo procedimiento descrito para la toma de la muestra en los caninos.

Extracción de ADN

La extracción del ADN de las muestras se realizó mediante la técnica de fenol/cloroformo, siguiendo los procedimientos del Laboratorio de Citogenética de la Universidad Nacional, y basado en la técnica descrita por Manna et al, 2004.

Detección de infección natural con Leishmaniapor PCR.

La técnica de la PCR se desarrolló siguiendo los protocolos descritos por Romero et al,(2001). La selección de los iniciadores se realizó teniendo en cuenta la distribución geográfica de las diferentes especies de Leishmaniaen Colombia (Saravia et al,2002). Para determinar la presencia del parásito en las muestras de tejido, se emplearon los iniciadores específicos para el género LeishmaniaOL1-OL2 (Romero et al,2001) que produce una banda de 120pb. Las muestras positivas para Leishmania, se sometieron a una segunda PCR con los iniciadores B1-B2, específicos para especies de Leishmaniadel subgénero Viannia (De Brujin y Barrer,1992), los cuales generan un fragmento amplificado de ADN de 750pb, las muestras positivas con los iniciadores anteriores, se sometieron a una tercera PCR utilizando los iniciadores para Leishmania (V) panamensis, p1-p2; para Leishmania (V) braziliensis b1-b2 y para Leishmania (V) guyanensis g1-g2, reportados por Matsumoto et al (1999) y Mimori et al (2002), cuyos productos de amplificación son de 79, 110 y 65pb respectivamente. Como control positivo y de especificidad se utilizaron las cepas de referencia del Laboratorio de Parasitología del Instituto Nacional de Salud de Colombia: Leishmania (Viannia) panamensis (MHOM/CO/87/CL-412), L. (V) braziliensi (MHOM/CO/86/CL-250), L (V) guyanensis (MHOM/CO/85/CL-220). L (L) Mexicana amazonensis (MHOM/ME/94/CL-856), como control de especificidad para Leishmaniase utilizó una cepa de Trypanosoma cruzi (MHOM/ CO/92/Fch).

Una fracción de cada uno de los productos de PCR se mezcló con buffer de carga (azul de bromofenol al 0,1%) y se sometieron a electroforesis horizontal en gel de agarosa al 2%(3:1 NuSieve-SeaKem; FMC Corp., Rockland, Maine) adicionado con bromuro de etidio (1μl de bromuro de etidio al 1% por cada 10ml de gel). Se usó TBE 1X (89mM Tris HCL, 90mM de ácido bórico y 20mM de EDTA a un pH=8.3) como Buffer de corrido. Los productos se visualizaron en un transiluminador de luz ultravioleta.

Tabla 1. Secuencias utilizadas para la identificación de la especie de Leishmania (Viannia) guyanensis.

RESULTADOS

En cuatro viviendas de la vereda La Reforma, se identificaron 6 caninos con lesiones compatibles con leishmaniasis cutánea, los cuales presentaban lesiones a nivel del escroto (4/6),orejas (2/6) y nariz(1/6) de acuerdo a las proporciones, adicionalmente uno (1/6) presentaba lesiones satélites; con duración histórica superior a un año. Todos los caninos, presentaban un rango de edad de 2–8 años y eran destinados a vigilancia de los predios. El plan sanitario registrado para estos animales incluía la vacunación contra el virus rábico y la desparasitación con ivermectina. Todos los caninos fueron positivos al examen directo.

Diagnóstico por PCR de leishmaniasis cutánea en canino y en humano

Se escogió un canino para la identificación molecular de la especie de Leishmania, confirmándose la presencia de parásitos del género Leishmaniaen el canino y en la persona identificada durante el muestreo. En los dos casos fue posible observar la banda diagnóstica de 120pb, producto de la amplificación con los iniciadores OL1 y OL2.

Clasificación del parásito a nivel de subgénero y especie

Las dos muestras positivas para Leishmaniasp., fueron sometidas a otro proceso de PCR en la que se utilizaron los iniciadores específicos B1 y B2, para el subgénero Vianniay se observó un fragmento amplificado de 750pb para cada una de las muestras (Figura 2-A). Estas muestras se sometieron a una tercera amplificación con los iniciadores especie-específico y se observó un fragmento amplificado de ≈ 65pb, el cual es positivo para la especie L.guyanensis(Figura 2-B).

Figura 1. Canino criollo de la vereda La Reforma con ulcera en el escroto (a), Diagnosticado por examen directo

Figura 1. Canino criollo de la vereda La Reforma con ulcera en el escroto (b), flecha indica amastigotes

Figura 2. Amplificación positiva para subgénero Viannia (A), y para L (V) guyanensis (B), expresando una banda diagnostica de 750 y ≈ 65 pb respectivamente en muestra de canino y paciente proveniente de la vereda La Reforma

DISCUSIÓN

En este trabajo se utilizó la PCR con el objetivo de diagnosticar LCA a partir de muestras directas de lesiones cutáneas e identificar la especie de Leishmaniacausante de la patología. El examen directo de individuos con lesiones cutáneas, como prueba preconfirmatoria para la enfermedad, permitió identificar 6 caninos positivos a LCC y una persona aparentemente negativa a LCA. Cabe resaltar que los métodos tradicionales de diagnostico de Leishmaniasis requieren de un número alto de parásitos morfológicamente intactos para obtener un diagnostico definitivo (Pirmez et al,1999) y que la presencia de contaminación bacteriana de las ulceras ó la baja sensibilidad de la técnica (26-38%) pueden dificultar el dictamen (García et al,2007). Por el contrario, las dos muestras procesadas por PCR resultaron positivas, confirmando la presencia de parásitos del género Leishmaniaen el canino y el caso humano, con los iniciadores OL1-OL2, para género. Así mismo, cabe destacar que el diagnóstico de leishmaniasis cutánea por la técnica de PCR ha sido reconocido por su alta sensibilidad (95-00%) y especificidad(100%) (Romero et al,2001; García et al,2007, Moreira et al,2007), y por que puede ser utilizada como examen diagnóstico de rutina para la patología cutánea (Maia et al,2007; Moreira et al,2007) en zonas de alta incidencia de la enfermedad; planteando la posibilidad de futuros estudios con la utilización del diagnostico y tratamiento oportuno como medida de control.

Los iniciadores B1-B2 se han utilizado con éxito en investigaciones (Santamaría et al,2006). En este estudio, al utilizar el juego de iniciadores B1-B2 en las PCR realizadas a las muestras de canino y humano, se obtuvo la amplificación de fragmentos de un tamaño de 750pb, similar a las reportadas por De Brujin y Barker(1992) para Leishmaniadel subgénero Viannia. Vergel y col (2005), han indicado que los iniciadores B1-B2, específicamente el B2, tiene la capacidad de amplificar una región del cromosoma dos humano (NCBI Acceso No AC010878) de 718pb, por lo cual existe la posibilidad de generar falsos positivos. Si bien, para este trabajo existía esta posibilidad, el fragmento amplificado coincidió en tamaño con los 750pb del control positivo del subgénero Viannia(Cultivo de Leishmania (Viannia) braziliensis), adicionalmente se realizó una tercera reacción específica para L. (V.) guyanensis la cual dio positiva y confirmó el hallazgo. En el presente trabajo los iniciadores g1-g2 especie-específicos usados para la reacción de PCR en las muestras de canino y humano permitieron obtener un fragmento de ADN amplificado de una longitud de ≈ 65pb (Figura 2-B), lo cual coincide con lo reportado para Leishmania (V) guyanensis (Mimori et al,2002; Matsumoto et al,1999). Lo anterior pone de manifiesto la presencia en la zona rural de Villavicencio de individuos infectados por una especie de Leishmaniacuyos patrones de amplificación de ADN concuerdan con el subgénero Viannia. Por otro lado, los iniciadores g1 y g2 demostraron la capacidad de amplificar específicamente secuencias de Leishmania (V) guyanensis y no de Leishmania (Viannia) panamensis (Figura 2-B). En el presente estudio, los hallazgos permiten concluir que con una gran probabilidad Leish- mania guyanensis, es la especie parasitante en el humano y el canino evaluados por PCR.

La obtención de resultados positivos con la técnica de PCR, tiene la ventaja adicional de necesitar poco volumen de muestra para el diagnóstico, de forma similar a lo que sucede con otras metodologías utilizadas en investigaciones clínicas como son la toma de pequeñas biopsias(2mm de piel) (De Brujin y Barker,1992), exudados de lesiones tomados con algodón (Mimori et al,2002) y raspados de lesiones (Matsumoto et al,1999).

El desarrollo de los signos clínicos de una infección generalizada depende directamente de la respuesta inmune (Awasthi et al,2004; Xavier et al,2005) a la especie de Leishmaniainféctate (Subgénero Leishmaniaó Viannia) (Chamizo et al,2005,Walker et al,2006, ourreau et al,2007). En el presente trabajo, los caninos muestreados no presentaron estado de caquexia o mal nutrición. Al examen clínico, ninguno de los perros infectados presentó signos clínicos compatibles con una infección generalizada, tales como hepatomegalia, esplenomegalia o adenitis, particular de la leishmanisis visceral (Gállego,2004), por el contrario, las lesiones se caracterizaron por ser localizadas y, en algunos casos, aparentemente metastásicas y clínicamente concordantes con lo descrito por Castro y col.(2007), quienes encontraron caninos parasitados por Leishmanias (Viannia) braziliensis sin síntomas generales visibles, que mostraron resultados positivos para los aislamiento por cultivo y PCR únicamente en las biopsias de lesiones de piel, sin resultar parasitado ningún otro órgano interno (ganglios, hígado y bazo). La identificación de Leishmania Viannia guyanensis, caracterizada inmunológicamente por producir una mayor respuesta en las células Th2 (IL4, IL5, IL10 e IL13), logra desarrollar un efecto supresor en las células Th1 y evita al mismo tiempo la expresión de IL2 y FNT- α en dichas células; causando de esta manera: 1) supervivencia del parásito,2) crecimiento de la lesión, y3) metástasis cercanas a la lesión y probablemente el desarrollo de lesiones mucocutáneas futuras (Bourreau et al,2003; Pascalis et al,2003), hallazgos que pueden ser asimilables y comparables con algunos signos descritos en los resultados para ambos casos, humano y canino.

En Colombia se han realizados algunos trabajos orientados a establecer el posible papel de los caninos en la transmisión de la LCA (Muñoz,2005), en un estudio realizado sobre un foco de Leishmania panamensis en Landazuri (Santander) se concluyó que los caninos actuaban como verdadero hospedador-reservorio de la enfermedad. Travi y col(2006), aunque demostraron la infección natural de dos caninos con Leishmania braziliensis, no lograron obtener resultados positivos por medio de xenodiagnóstico con las especies Lutzomyia trapidoi, L. gomezi y L. youngi, debido posiblemente a la poca presencia de parásitos en la lesión y por el bajo número de insectos empleados en cada ensayo, no logrando definir un papel epidemiológico importante del canino en el ciclo de la enfermedad. Así mismo, en otros estudios realizados en Brasil, en caninos infectados con especies pertenecientes al Subgénero Viannia, tampoco se pudo establecer el papel de los caninos en la transmisión de LCA (Garcia et al,2007; Dantas-Torre,2007). Otras investigaciones han permitido demostrar que la presencia de un familiar con historia de LCA es un factor de riesgo mayor que la presencia de un canino infectado en el entorno (Ampuero et al,2005).

En conclusión, 1) este reporte confirma la utilidad de la PCR como método diagnóstico (Romero et al,2001;1992; Mimori et al,2002; Matsumoto et al, 1999) oepidemiológico investigativo (Reithinger y Davies,2002; Garcia et al,2007), al ser una herramienta altamente sensible y especifica.2) El hallazgo de infección en un humano y un canino con Leishmania viannia guyanensis no es concluyente para catalogar al perro como un verdadero hospedador-reservorio (Reithinger y Davies,1999; Reithinger y Davies,2002), pero pone de manifiesto la presencia de una especies de Leish- mania de distribución principalmente selvática (Saravia et al,2002) en una zona rural muy intervenida, y el riesgo de producción de un brote en una zona donde nunca se habían presentado casos.3) El control de la leishmaniasis cutánea debe realizarse en forma preventiva, utilizando campañas educativas que promuevan el uso de ropa adecuada para zonas endémicas, repelentes y toldillos. 4) Existe la necesidad de implementar una metodología de diagnóstico rápido y eficiente, que permita la identificación oportuna de los focos activos y/o la asignación de un plan terapéutico adecuado (Sierra et al,2001).

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