Published November 26, 2015 | Version v1
Publication Open

Acute chagas outbreaks: molecular and biological features of Trypanosoma cruzi isolates, and clinical aspects of acute cases in Santander, Colombia

Creators

  • 1. Industrial University of Santander
  • 2. University of Chile

Description

Outbreaks of acute Chagas disease associated with oral transmission are easily detected nowadays with trained health personnel in areas of low endemicity, or in which the vector transmission has been interrupted. Given the biological and genetic diversity of Trypanosoma cruzi, the high morbidity, mortality, and the observed therapeutic failure, new characteristics of these outbreaks need to be addressed at different levels, both in Trypanosoma cruzi as in patient response. The aim of this work was to evaluate the patient's features involved in six outbreaks of acute Chagas disease which occurred in Santander, Colombia, and the characteristics of Trypanosoma cruzi clones isolated from these patients, to establish the potential relationship between the etiologic agent features with host behavior.The clinical, pathological and epidemiological aspects of outbreaks were analyzed. In addition, Trypanosoma cruzi clones were biologically characterized both in vitro and in vivo, and the susceptibility to the classical trypanocidal drugs nifurtimox and benznidazole was evaluated. Trypanosoma cruzi clones were genotyped by means of mini-exon intergenic spacer and cytochrome b genes sequencing.All clones were DTU I, and based on the mini-exon intergenic spacer, belong to two genotypes: G2 related with sub-urban, and G11 with rural outbreaks. Girón outbreak clones with higher susceptibility to drugs presented G2 genotype and C/T transition in Cyt b. The outbreaks affected mainly young population (±25.9 years), and the mortality rate was 10 %. The cardiac tissue showed intense inflammatory infiltrate, myocardial necrosis and abundant amastigote nests. However, although the gastrointestinal tissue was congestive, no inflammation or parasites were observed.Although all clones belong to DTU I, two intra-DTU genotypes were found with the sequencing of the mini-exon intergenic spacer, however there is no strict correlation between genetic groups, the cycles of the parasite or the clinical forms of the disease. Trypanosoma cruzi clones from Girón with higher sensitivity to nifurtimox presented a particular G2 genotype and C/T transition in Cyt b. When the diagnosis was early, the patients responded well to antichagasic treatment, which highlights the importance of diagnosis and treatment early to prevent fatal outcomes associated with these acute episodes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن اكتشاف تفشي مرض شاغاس الحاد المرتبط بالانتقال الفموي بسهولة في الوقت الحاضر مع العاملين الصحيين المدربين في المناطق ذات التوطن المنخفض، أو التي توقف فيها انتقال النواقل. بالنظر إلى التنوع البيولوجي والوراثي للمثقبية الكروزية، وارتفاع معدل المراضة، والوفيات، والفشل العلاجي الملحوظ، يجب معالجة الخصائص الجديدة لهذه الفاشيات على مستويات مختلفة، سواء في المثقبية الكروزية كما هو الحال في استجابة المريض. كان الهدف من هذا العمل هو تقييم سمات المريض المتورطة في ستة تفشي لمرض شاغاس الحاد الذي حدث في سانتاندير، كولومبيا، وخصائص استنساخ المثقبيات الكروزية المعزولة عن هؤلاء المرضى، لتحديد العلاقة المحتملة بين سمات العامل المسبب مع سلوك المضيف. تم تحليل الجوانب السريرية والمرضية والوبائية لتفشي المرض. بالإضافة إلى ذلك، تم وصف استنساخ المثقبيات الكروزية بيولوجيًا في المختبر وفي الكائن الحي، وتم تقييم القابلية للعقاقير التقليدية لمبيدات المثقبيات nifurtimox و benznidazole. تم تنميط استنساخ المثقبيات الكروزية عن طريق فاصل بين الجينات مصغر إكسون وتسلسل جينات السيتوكروم ب. كانت جميع الاستنساخات DTU I، واستناداً إلى فاصل بين الجينات مصغر إكسون، تنتمي إلى نمطين جينيين: G2 ذات الصلة مع المناطق شبه الحضرية، و G11 مع تفشي المرض في المناطق الريفية. قدمت مستنسخات تفشي جيرون ذات القابلية العالية للأدوية النمط الجيني G2 وانتقال C/T في الخلية b. أثر تفشي المرض بشكل رئيسي على السكان الشباب (±25.9 سنة)، وكان معدل الوفيات 10 ٪. أظهرت أنسجة القلب ارتشاحًا التهابيًا شديدًا ونخر عضلة القلب وأعشاش الأماستيجوت الوفيرة. ومع ذلك، على الرغم من أن الأنسجة المعدية المعوية كانت احتقانية، لم يلاحظ أي التهاب أو طفيليات. على الرغم من أن جميع الحيوانات المستنسخة تنتمي إلى DTU I، فقد تم العثور على نمطين جينيين داخل DTU مع تسلسل الفاصل بين الجينات المصغر إكسون، ومع ذلك لا يوجد ارتباط صارم بين المجموعات الوراثية أو دورات الطفيلي أو الأشكال السريرية للمرض. قدمت نسخ المثقبية الكروزية من جيرون ذات الحساسية العالية للنيفورتيموكس نمطًا وراثيًا معينًا من G2 وانتقال C/T في الخلية b. عندما كان التشخيص مبكرًا، استجاب المرضى جيدًا للعلاج المضاد للغاز، مما يسلط الضوء على أهمية التشخيص والعلاج مبكرًا لمنع النتائج المميتة المرتبطة بهذه النوبات الحادة.

Translated Description (French)

Les flambées de maladie de Chagas aiguë associées à la transmission orale sont facilement détectables de nos jours avec du personnel de santé formé dans les zones de faible endémicité, ou dans lesquelles la transmission vectorielle a été interrompue. Compte tenu de la diversité biologique et génétique de Trypanosoma cruzi, de la morbidité élevée, de la mortalité et de l'échec thérapeutique observé, de nouvelles caractéristiques de ces épidémies doivent être abordées à différents niveaux, tant chez Trypanosoma cruzi que dans la réponse des patients. L'objectif de ce travail était d'évaluer les caractéristiques du patient impliqué dans six flambées de maladie de Chagas aiguë survenues à Santander, en Colombie, et les caractéristiques des clones de Trypanosoma cruzi isolés de ces patients, afin d'établir la relation potentielle entre les caractéristiques de l'agent étiologique et le comportement de l'hôte. Les aspects cliniques, pathologiques et épidémiologiques des flambées ont été analysés. De plus, les clones de Trypanosoma cruzi ont été caractérisés biologiquement à la fois in vitro et in vivo, et la sensibilité aux médicaments trypanocides classiques nifurtimox et benznidazole a été évaluée. Les clones de Trypanosoma cruzi ont été génotypés au moyen de l'espaceur intergénique mini-exon et du séquençage des gènes du cytochrome b. Tous les clones étaient DTU I et, sur la base de l'espaceur intergénique mini-exon, appartiennent à deux génotypes : G2 associé à des épidémies suburbaines et G11 à des épidémies rurales. Les clones de l'épidémie de Girón présentant une sensibilité plus élevée aux médicaments présentaient un génotype G2 et une transition C/T dans Cyt b. Les foyers ont touché principalement la population jeune (±25,9 ans), et le taux de mortalité était de 10 %. Le tissu cardiaque présentait un infiltrat inflammatoire intense, une nécrose myocardique et des nids d'amastigotes abondants. Cependant, bien que le tissu gastro-intestinal ait été congestif, aucune inflammation ou parasite n'a été observé. Bien que tous les clones appartiennent à la DTU I, deux génotypes intra-DTU ont été trouvés avec le séquençage de l'espaceur intergénique mini-exon, mais il n'y a pas de corrélation stricte entre les groupes génétiques, les cycles du parasite ou les formes cliniques de la maladie. Les clones de Trypanosoma cruzi de Girón avec une sensibilité plus élevée au nifurtimox présentaient un génotype G2 particulier et une transition C/T dans Cyt b. Lorsque le diagnostic était précoce, les patients ont bien répondu au traitement antichagasique, ce qui souligne l'importance d'un diagnostic et d'un traitement précoces pour prévenir les issues fatales associées à ces épisodes aigus.

Translated Description (Spanish)

Los brotes de enfermedad de Chagas aguda asociados a la transmisión oral se detectan fácilmente hoy en día con personal sanitario capacitado en zonas de baja endemicidad, o en las que se ha interrumpido la transmisión vectorial. Dada la diversidad biológica y genética de Trypanosoma cruzi, la alta morbilidad, mortalidad y el fracaso terapéutico observado, las nuevas características de estos brotes deben abordarse a diferentes niveles, tanto en Trypanosoma cruzi como en la respuesta del paciente. El objetivo de este trabajo fue evaluar las características del paciente involucradas en seis brotes de enfermedad de Chagas aguda ocurridos en Santander, Colombia, y las características de los clones de Trypanosoma cruzi aislados de estos pacientes, para establecer la posible relación entre las características del agente etiológico con el comportamiento del huésped. Se analizaron los aspectos clínicos, patológicos y epidemiológicos de los brotes. Además, los clones de Trypanosoma cruzi se caracterizaron biológicamente tanto in vitro como in vivo, y se evaluó la susceptibilidad a los fármacos tripanocidas clásicos nifurtimox y benznidazol. Los clones de Trypanosoma cruzi se genotiparon por medio de la secuenciación del espaciador intergénico mini-exón y los genes del citocromo b. Todos los clones fueron DTU I, y en base al espaciador intergénico mini-exón, pertenecen a dos genotipos: G2 relacionado con suburbano y G11 con brotes rurales. Los clones del brote de Girón con mayor susceptibilidad a los fármacos presentaron genotipo G2 y transición C/T en Cyt b. Los brotes afectaron principalmente a la población joven (±25,9 años), y la tasa de mortalidad fue del 10 %. El tejido cardíaco mostró infiltrado inflamatorio intenso, necrosis miocárdica y abundantes nidos de amastigotes. Sin embargo, aunque el tejido gastrointestinal era congestivo, no se observaron inflamación ni parásitos. Aunque todos los clones pertenecen a DTU I, se encontraron dos genotipos intra-DTU con la secuenciación del espaciador intergénico mini-exón, sin embargo, no existe una correlación estricta entre los grupos genéticos, los ciclos del parásito o las formas clínicas de la enfermedad. Los clones de Trypanosoma cruzi de Girón con mayor sensibilidad a nifurtimox presentaron un genotipo G2 particular y una transición C/T en Cyt b. Cuando el diagnóstico fue temprano, los pacientes respondieron bien al tratamiento anticagásico, lo que destaca la importancia del diagnóstico y el tratamiento temprano para prevenir los resultados fatales asociados con estos episodios agudos.

Files

s13071-015-1218-2.pdf

Files (3.5 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:41345ee50fe5db0bb3390376e994d7e2
3.5 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تفشي مرض شاغاس الحاد: السمات الجزيئية والبيولوجية لعزلات المثقبية الكروزية، والجوانب السريرية للحالات الحادة في سانتاندير، كولومبيا
Translated title (French)
Éclosions aiguës de chagas : caractéristiques moléculaires et biologiques des isolats de Trypanosoma cruzi et aspects cliniques des cas aigus à Santander, en Colombie
Translated title (Spanish)
Brotes agudos de chagas: características moleculares y biológicas de aislados de Trypanosoma cruzi y aspectos clínicos de casos agudos en Santander, Colombia

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2172456948
DOI
10.1186/s13071-015-1218-2

Is supplement to
https://openalex.org/W2773550224 (Other)
https://openalex.org/W2141990013 (Other)
https://openalex.org/W2096608116 (Other)
https://openalex.org/W2060183874 (Other)
https://openalex.org/W2057334484 (Other)
https://openalex.org/W2045077386 (Other)
https://openalex.org/W2027487230 (Other)
https://openalex.org/W2005029486 (Other)
https://openalex.org/W1969794825 (Other)
https://openalex.org/W1719298196 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1569730540
  • https://openalex.org/W1581536768
  • https://openalex.org/W1743908923
  • https://openalex.org/W1964779113
  • https://openalex.org/W1966048654
  • https://openalex.org/W1969794825
  • https://openalex.org/W1973382349
  • https://openalex.org/W1973707561
  • https://openalex.org/W1980484729
  • https://openalex.org/W1981168770
  • https://openalex.org/W1984823465
  • https://openalex.org/W1993439948
  • https://openalex.org/W1998387613
  • https://openalex.org/W2004292877
  • https://openalex.org/W2005676966
  • https://openalex.org/W2006139571
  • https://openalex.org/W2007619268
  • https://openalex.org/W2011586722
  • https://openalex.org/W2013023258
  • https://openalex.org/W2014156042
  • https://openalex.org/W2018274908
  • https://openalex.org/W2021134591
  • https://openalex.org/W2037147698
  • https://openalex.org/W2039031773
  • https://openalex.org/W2039528371
  • https://openalex.org/W2045346667
  • https://openalex.org/W2049290286
  • https://openalex.org/W2055565654
  • https://openalex.org/W2059981817
  • https://openalex.org/W2064278849
  • https://openalex.org/W2065752585
  • https://openalex.org/W2069898544
  • https://openalex.org/W2083693887
  • https://openalex.org/W2084371741
  • https://openalex.org/W2086242150
  • https://openalex.org/W2090948051
  • https://openalex.org/W2091193586
  • https://openalex.org/W2094654412
  • https://openalex.org/W2097382368
  • https://openalex.org/W2116292121
  • https://openalex.org/W2122621195
  • https://openalex.org/W2123089836
  • https://openalex.org/W2128450160
  • https://openalex.org/W2129392035
  • https://openalex.org/W2130321172
  • https://openalex.org/W2134124217
  • https://openalex.org/W2134344666
  • https://openalex.org/W2143113524
  • https://openalex.org/W2146261671
  • https://openalex.org/W2147985281
  • https://openalex.org/W2160265473
  • https://openalex.org/W2163037478
  • https://openalex.org/W2167385634
  • https://openalex.org/W2167859549
  • https://openalex.org/W2172105162
  • https://openalex.org/W2181729431
  • https://openalex.org/W2234660475
  • https://openalex.org/W2412403404
  • https://openalex.org/W4210980497
  • https://openalex.org/W4292434721