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Helena Lúcia Carneiro Santos Diagnóstico diferencial da amebíase: aplicação de métodos moleculares para a detecção e diferenciação de espécies de entamoeba spp. Em fezes humanas Orientadores: Dr. José Mauro Peralta/UFRJ Dr. Alexandre Januário da Silva/CDC UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE MICROBIOLOGIA PROF. PAULO DE GÓES RIO DE JANEIRO Agosto/2010 Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências (Microbiologia), Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Doutor em Ciências Biológicas (Microbiologia) Livros Grátis http://www.livrosgratis.com.br Milhares de livros grátis para download. ii Santos, Helena Lúcia Carneiro Diagnóstico diferencial da amebíase: aplicação de métodos moleculares para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp. em fezes humanas/Helena Lúcia Carneiro Santos – Rio de Janeiro, 2010. XXI, 176 Tese Doutorado em Ciências (Microbiologia) Universidade Federal do Rio de Janeiro/Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes, 2010. Orientadores: Dr. José Mauro Peralta e Dr. Alexandre Januário da Silva Referências bibliográficas: f 102 1. Entamoeba 2. PCR 3. Diagnóstico molecular 4. Luminex 5. Sequenciamento I. José Mauro Peralta II. UFRJ, Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes, Doutorado em Ciências (Microbiologia). III. Diagnóstico diferencial da amebíase: aplicação de métodos Moleculares para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp em fezes humanas. iii Helena Lúcia Carneiro Santos DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DA AMEBÍASE: APLICAÇÃO DE MÉTODOS MOLECULARES PARA DIFERENCIAÇÃO DE ENTAMOEBA SPP. ENCONTRADAS EM FEZES HUMANAS Rio de Janeiro, 19 de agosto de 2010 José M. Peralta, Ph.D., Universidade Federal do Rio de Janeiro (Orientador) Maria Aparecida Gomes, Ph.D., Universidade Federal Minas Gerais Adeilton Alves Brandão, Ph.D., Instituto Oswaldo Cruz – FIOCRUZ Marcio Neves Bóia, Ph.D., Instituto Oswaldo Cruz – FIOCRUZ Walter Oelemann, Ph.D., Universidade Federal Rio de Janeiro (Revisor) iv O presente trabalho foi realizado no Laboratório de Diagnóstico Imunológico e Molecular de Doenças Infecciosas, Departamento de Imunologia, Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes, Centro de Ciências da Saúde (CCS), Universidade Federal do Rio de Janeiro, sob a orientação do Prof José Mauro Peralta e no Laboratório de Parasitologia Molecular do Centers for Disease Control & Prevention (CDC) sob a orientação do Dr. Alexandre J. da Silva. v Não devemos nos embriagar pelas grandes alegrias e nem nos deixar abater pelas grandes frustações. Porque tudo na vida é passageiro!!! “Autor desconhecido” vi AGRADECIMENTOS A Deus, meu grande amigo, que em todos os momentos me guia pelos melhores caminhos, restabelece minhas esperanças e sonhos, dá vida a minha vida e está sempre presente em meus problemas, necessidades, nos meus desafios e nas minhas alegrias. Tu és maravilhoso. À minha irmã América, minha maior torcida e pela sempre disposição em me ajudar. Muito, muito obrigada!!!!! Aos meus mais sinceros agradecimentos ao Dr. José Mauro Peralta pela orientação, pela confiança, pelos conselhos e incentivos nas dificuldades. Obrigada Peralta! Ao Dr. Alexandre Januário da Silva pela oportunidade de estagiar e me orientar durante onze mEses (doutorado sanduíche) no Centers for Disease Control and Prevention, onde grande parte deste trabalho se realizou. Obrigada pela acolhida, pelos ensinamentos e pela inestimável força durante este período. Você foi dez. Valeu !!! À Rebecca Bandea pelo acolhimento, carinho e pelas inumeráveis ajudas. Foi muito bom ter convivido com você. À Giliane Trindade, Isabel Mcauliffe, Marcos, Michael Omandi, pelos bons momentos de convivios e pelas inúmeras ajudas. Acho que eu deveria ter clonado vocês. Ao grupo do lab. 027, Filomena, Fabíola, Camille, Felipe Piedade, Felipe Cruz, Vânia, Giselle pelo convívio harmonioso. Em especial, a Jacqueline meu muito obrigada por sempre me receber com um sorriso e por ter quebrado meus galhos. A Drª Lúcia Teixeira por me receber sempre tão bem em seu laboratório e pelo exemplo de profissionalismo. Agradeço, ainda, pela atenção e cuidado que teve comigo durante o período do doutorado sanduíche. Meu muitissímo obrigada. Ao professor Walter Oelemann por sempre manter as portas de seu laboratório abertas para qualquer ajuda e por ter revisado a tese. O seu coração é infinitamente maior do que o seu tamanho. Muito obrigada!!! Aos meus amigos do grupo dos surtados da acrilamida: Laurinha, Margareth, Diva, Tiana, Jorge, Mauro “Jr’’, Didio, Bruna, Fadinha e Nathália pelas trocas de ideias, risadas, encontros, por me fazerem sentir sempre “em casa” e tornarem o meu cotidiano muito mais divertido. Espero que a chama da nossa amizade, solidariedade e do bem em comum do nosso grupo permaneça sempre acessa. Valeu!!!! Ao Carlos, gente muito fina que aturou todas as minhas bagunças no laboratório, pelo apoio técnico realizado nos bastidores, mas crucial para o andamento do trabalho. Você é dez!!!!! Ao Thiago Guimarães, que se tornou um anjo e está fazendo conexão direta com Deus. Obrigada por ter compartilhado comigo os momentos de estresse e sufoco durante os cultivos das amebas! Você deixou muita saudade. vii Ao Setor de Pesquisa Clínica do HUAP por ter autorizado e cedido a utilização do equipamento LUMINEX. E ao Santiago por sempre estar disposto a me ajudar. À Bruna de Paula Fonseca do LATED de Biomanguinho/FIOCRUZ pela sua simpatia, cordialidade e pela troca de experiência na utilização do equipamento LUMINEX 200. Muito obrigada!!! À minha chefe e amiga, Maria Conceição do IFF/FIOCRUZ, por ter me concedido a licença integral durante todo o período do doutorado. Ao CNPq, pelos quatro anos de bolsa (incluindo a bolsa swe). À coordenação da pós-graduação do Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes, na pessoa da Profª Ana Paula Vieira Colombo. Ao Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes, na pessoa da Profª Agnes Marie de Sá Figueiredo. A todos que ajudaram, de qualquer forma, mas não foram citados aqui por falha minha. A todos vocês, minha eterna gratidão. “Cada pessoa que passa em nossa vida, passa sozinha, mas não vai só, nem nos deixa só; leva um pouco de nós mesmos, deixa um pouco de si mesma”. Muito obrigada. viii Dedico este trabalho aos meus pais Jair Santos (in memorian) e Luzia Carneiro Santos por ter me ensinado a caminhar na estrada da vida. ix RESUMO Helena Lúcia Carneiro Santos DIAGNÓSTICO DIFERENCIAL DA AMEBÍASE: APLICAÇÃO DE MÉTODOS MOLECULARES PARA A DETECÇÃO E DIFERENCIAÇÃO DE ESPÉCIES DE ENTAMOEBA SPP. EM FEZES HUMANAS Orientadores: Dr. José Mauro Peralta e Dr. Alexandre Januário da Silva Resumo da Tese de Doutorado submetida ao Programa de Pós-Graduação em Ciências (Microbiologia), Instituto de Microbiologia Prof. Paulo de Góes da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários para a obtenção do título de Doutor em Ciências (Microbiologia). O gênero Entamoeba contém seis espécies que podem ser encontradas nas fezes humanas (E. histolytica, E. dispar, E. poleckii, E. moshkovskii, E. coli e E. hartmanni). Todas as espécies devem ser relatadas quando evidenciadas na amostra clínica. Porém, somente E. histolytica é capazde causar quadros de amebíase intestinal e extraintestinal, enquanto que as outras espécies são consideradas não patogênicas. E. histolytica, E. dispar, E. moshkovskii, E. poleckii e E. hartmanni são morfologicamente semelhantes, mas podem ser diferenciadas por métodos moleculares. Nos últimos anos, a reação em cadeia da polimerase (PCR) tem sido aplicada na diferenciação entre E. histolytica e E. dispar. Recentemente, houve uma crescente difusão na literatura sobre as técnicas do tipo multiplex incluindo a PCR em tempo real e a PCR seguida da reação de hibridação multianalítica em meio líquido utilizando microesferas fluorescente como suporte sólido associada a citometria de fluxo, sistema Luminex (PCR/Luminex). Estas técnicas visam detectar, simultaneamente, diferentes fragmentos de DNA em uma única amostra clínica e em um único tubo de reação. Este trabalho tem como objetivo aplicar técnicas moleculares inovadoras e do tipo multiplex no diagnóstico diferencial entre as espécies de ameba. Para tal foi utilizado a PCR seguido por sequenciamento, PCR em tempo real e a PCR/LUMINEX. Um total de 45 amostras de fezes positivas para uma ou mais espécies de Entamoeba na microscopia óptica foram identificadas na PCR/sequenciamento. Destas, seis amostras foram identificadas como E. histolytica, 29 como E. dispar, nove como E. hartmanii, uma como E. moshkovskii e cinco como E. coli. As sequências de rDNA das espécies de Entamoeba obtidas neste estudo foram alinhadas e utilizadas no desenho de oligonucleotídeos iniciadores, sondas específicas para cada espécies de Entamoeba e sondas grupo especifica (E. histolytica, E dispar, E. moshkovskii e E. hartmanni). Estes iniciadores e sondas foram empregados na padronização da PCR/Luminex. Na padronização da reação de hibridação multianalítica em meio líquido, utilizando microsferas fluorescente como suporte sólido, associada a citometria de fluxo foram desenhados sete oligonucleotídeos iniciadores e 23 sondas ao todo para as seguintes espécies: E. histolytica, E. dispar, E. hartamanni, E. coli, E. moshkovskii, e sondas grupo especificas. Observamos alto sinal de fluorescência na reação de hibridação em meio líquido, quando utilizamos produto amplificado x biotinilado obtido a partir de DNA clonado de E. dispar, E.coli, E. hartmanni e E. moshkovski. No entanto, a sonda para E. histolytica apresentou uma intensidade de fluorescência média. Um total de 34 amostras clínicas foram utilizadas na PCR/Luminex e os resultados mostraram que o teste foi capaz de identificar especificamente E. histoltyica, E. dispar, E hartmanni, E. coli e E. moshkovskii. Estes resultados preliminares sugerem que este método pode ser útil na identificação de amebas entéricas. Palavras-chave: Amebíase, métodos moleculares, citometria de fluxo empregando microsesferas fluorescentes, sequenciamento, PCR, Entamoeba spp. Rio de Janeiro Agosto de 2010 xi ABSTRACT Helena Lúcia Carnerio Santos DIFFERENTIAL DIAGNOSIS OF AMEBIASIS: APPLICATION OF MOLECULAR METHODS FOR DETECTION AND DIFFERENTIATION OF SPECIES OF ENTAMOEBA SPP. IN HUMAN FECES Advisers: José Mauro Peralta and Alexandre Januário da Silva Summary of thesis submitted to the Graduate Program in Science (Microbiology), Institute of Microbiology Prof. Paulo de Góes, Federal University of Rio de Janeiro, as part of the requirements for obtaining the title of Doctor of Science (Microbiology). The genus Entamoeba comprises six species which can be found in human feces (E. histolytica, E. dispar, E. poleckii, E. moshkovskii, E. coli and E. hartmanni). All species should be reported when detected in clinical samples. However, only E. histolytica can cause intestinal amebiasis and extra- intestinal, while other species are considered nonpathogenic. E. histolytica, E dispar, E. moshkovskii, E. poleckii and E. hartmanni are morphologically similar but can be differentiated by molecular methods. In recent years, polymerase chain reaction (PCR) has been applied to differentiate E. histolytica and E. dispar. Recently, there has been a growing spread in the literature on multiplex assays such as real time PCR and PCR followed by multi-analytical hybridization using fluorescent microspheres as solid supports coupled with flow cytometry, Luminex (PCR/Luminex system). These techniques aim to detect different DNA fragments simultaneously in a single clinical specimen and in a single reaction tube. This work aims to apply molecular techniques and innovative multiplex in the differential diagnosis of the species of amoeba. We used the PCR/sequencing, real-time PCR and PCR/System LUMINEX. A total of 45 stool samples positive for one or more species of Entamoeba in optical microscopy were identified by PCR/ sequencing. Of these, six were identified as E. histolytica, 29 as E. dispar, nine as E. hartmanii , one as E. moshkovskii and five as E. coli. The sequences of the rDNA species of Entamoeba obtained in this study were aligned and used to design oligonucleotide primers, probes specific for each species group and Entamoeba (E. histolytica, E. dispar, E. moshkovskii and E. hartmanni) specific probes. These primers and probes were used in the standardization of PCR/Luminex. In the standardization of the hybridization reaction of multi-analysis in liquid medium using fluorescent microspheres as solid support, coupled with flow cytometry were designed seven primers, 23 probes for the following species: E. histolytica, E. dispar, E. hartamanni, E. coli, E. moshkovskii, and group specific probes. A strong fluorescence signal was observed in the reaction of hybridization in liquid medium when using biotinylated amplified product obtained from DNA cloned from E. dispar, E. coli, E. hartmanni and E. moshkovski in PCR. However, the probe for E. histolytica showed mean fluorescence intensity. A total of 34 clinical samples were used in PCR/Luminex and the results showed that the test was able to specifically identify E. histoltyica, E. xii hartmanni, E. moshkovskii, E. coli and E. dispar. These preliminary results suggest that this method may be useful in identifying enteric amoebae. Key Words: Amebiasis, molecular methods, flow cytometry using fluorescent microspheres, sequencing, PCR, Entamoeba spp. Rio de Janeiro August of 2010 xiii LISTA DE ABREVIATURAS % Porcentagem °C Graus Celsius µg Micrograma µl Microlitro µM Micro Molar Bp Pares de base CDC Centers for Diseases Control and Prevention cm Centímetro cols Colaboradores CT “Cycle treshold” (limiar de detecção) DNA Ácido desoxiribonucleico dNTP Desoxinucleotídeos E. hart Entamoeba hartmanni E. moshki Entamoeba moshkovskii E. coli Entamoeba coli E. disp Entamoeba díspar E. hist Entamoeba histolytica EDC (N-(3-dimetil aminodipropil)-N’etilcarbodiimida) EDTA Acido etilenodiamino tetra-acético ELISA “Enzyme Linked Imunosorbent Assay” (Ensaio imuno- enzimático) EPF Exame Parasitológico de Fezes EUA Estados Unidos da América FAM 6-carboxifluoresceína Fig Figura FRET “Fluorescence Ressonance Energy” (Transferência de energia por ressonância de fluorescência) HBV Vírus da Hepatite B HCV Vírus da Hepatite C HEX Hexaclorocarbonilfluoresceína HIV Vírus da imunodeficiência adquirida HPV Papiloma Vírus Humano Kb Kilobases xiv kDa Kilodaltons LB Luria Bertani LSSP-PCR Low Stringency single primer (PCR em baixa estringência, usando um único iniciador) M Molar Mabs Anticorpos monoclonais MIF Intensidade de fluorescência mediana ml Mililitro mM Milimolar N Número de amostras NBLAST Nucleotide Basic Local Allignment Search Tool OMS Organização Mundial da Saúde PBS Solução Tampão Salina- Fosfato PCR Polymerase chain reactions (Reação em Cadeia da Polimerase) PCR/Luminex PCR seguida da reação de hibridação multianalítica em meio líquido utilizando microesferas fluorescentecomo suporte sólido associada a citometria de fluxo pH Potencial hidrogeniônico pmol Picomol PPS Solução de Precipitação de proteínas PVA Álcool polivinilico PVP Polivinilpirilidona RAPD Randomly Amplified Polimorphic DNA (DNA polimórfico amplificado ao acaso) RAP-PCR RNA Arbitrarily Primed-PCR (RNA amplificado aleato- riamente) rDNA DNA ribossômico RFLP Perfis dos fragmentos obtidos por endonucleases de restrição Rpm Rotação por minuto S Segundos SA-PE Streptavidina-R-Ficoeritrina SDS Dodecil sulfato de sódio Spp Espécies ß-galactosidase Beta-galactosidase xv SSU-rDNA Subunidade menor do DNA ribossômico TaqDNA DNA Polimerase Termoestável TBE Tris Borato EDTA TE Tris –EDTA TMAC Cloreto de tetrametilamonio Tris Hidroxi-metil-amino-metano Tris-HCl Tris-ácido clorídrico tRNA RNA transportador U Unidades UFF Universidade Federal Fluminense V Volts v/v Volume por volume x Concentração Χg Vezes o valor da gravidade xvi LISTA DE QUADROS Quadro 1. Características utilizadas na diferenciação de trofozóitos de amebas encontrados no intestino grosso humano 3 Quadro 2. Características utilizadas na diferenciação de cistos maturos de amebas encontrados no intestino grosso do humano 3 Quadro 3. Sequência alvo e oligonucleotideos iniciadores utilizado na PCR convencional descritos na literatura 18 xvii LISTA DE FIGURAS Figura 1. Representação esquemática das etapas realizadas neste trabalho 32 Figura 2. Mapa do vetor de clonagem pCR 2.1 TOPO (Invitrogem) 43 Figura 3. Representação esquemática da microesfera de poliestireno de 5,6 µm recoberta por grupamentos carboxila e da sonda ligada a um espaçador de carbono e um grupamento amina 46 Figura 4. Gel de agarose a 2%. Amplificação de DNA de Entamoeba spp. usando o par de oligonucleotideo JVF/DSPR2 52 Figura 5. Gel de agararose a 1,5 %. Amplificação utilizando o par de iniciador JVF/DSRP2 para confirmar a presença do inserto durante o processo da clonagem molecular 57 Figura 6. Análise dos clones obtidos em eletroforese de gel de agarose 2 % através da digestão com a enzima de restrição EcoRI 58 Figura 7. Gel de agarose a 2%. Amplificação de DNA de Entamoeba spp. 63 Figura 8. Árvore filogenética obtida a partir da análise de sequências parcial do gene que codifica para o SSU-rRNA das espécies de Entamoeba identificadas neste estudo 119 Figura 9. Representação esquemática do loca de hibridação das sondas com as suas respectivas sequências alvos 121 xviii LISTA DE TABELAS Tabela 1. Frequências das parasitoses intestinais nas amostras proveniente do Serviço de Saúde Pública dos EUA 50 Tabela 2. Frequências das parasitoses intestinais nas amostras proveniente de Ilhéus na Bahia 51 Tabela 3. Resultados obtidos nas amostras de cultura padrão, pela PCR em tempo real e na PCR/Sequenciamento 53 Tabela 4. Resultados obtidos no exame parasitológico de fezes, na PCR em tempo real e na PCR/ Sequenciamento nas amostras de fezes oruindas do Serviço de Saúde Pública da Geórgia, EUA 54 Tabela 5. Resultados obtidos no exame parasitlógico de fezes, na PCR em tempo real e na PCR/Sequenciamento das amostras de fezes de indivíduos moradores de Ilhéus na Bahia, Brasil 56 Tabela 6. Sondas de captura do tipo grupo e espécie específica utilizadas no ensaio multi-analítico em meio líquido na PCR/Luminex 61 Tabela 7. Oligonucleotídeos iniciadores desenhados e utilizados na PCR/Luminex 62 Tabela 8. Novos Oligonucleotídeos iniciadores utilizados na PCR e sondas na reação de hibridação multianalitica 66 Tabela 9. Relação das sondas que apresentaram sinais específicos de fluorescência na PCR/Luminex 70 Tabela 10. Resultados das mif obtidas na PCR/sistema Luminex em 12 amostras clínicas amplificadas com o par de iniciador JVF/Entarev390b 72 Tabela 11. Resultados das MIF obtidas na PCR/Sistema Luminex de oito amostras clínicas amplificadas com o par de iniciador JVF/Enta417A-B 73 Tabela 12. Comparação entre os resultados da PCR/Luminex com a PCR em tempo real, PCR/sequenciamento e com a análise microscópica de amostras clínicas 74 Tabela 13. Resultados da PCR/Luminex e da PCR em tempo real em 15 amostras clínicas 75 xix LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1. Resultados dos ensaios de hibridação multianalítica realizada a 46º C/1h com diferentes combinações de sondas, para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp. 64 Gráfico 2. Resultados dos ensaios de hibridação multianalítica realizada a 41º C/1h com diferentes combinações de sondas, para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp. 67 Gráfico 3. Resultados dos ensaios de hibridação multianalítica realizada a 43º C/1h com diferentes combinações de sondas, para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp. 68 Gráfico 4. Resultados dos ensaios de hibridação multianalítica realizada a 46º C/1h com diferentes combinações de sondas, para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp. 68 Gráfico 5 Resultados dos ensaios de hibridação multianalítica realizada a 48º C/1h com diferentes combinações de sondas, para a detecção e diferenciação de espécies de Entamoeba spp. 69 xx SUMÁRIO Lista de Abreviaturas Lista de Quadros Lista de Figuras xiii xvi xvii Lista de Tabelas xviii Lista de Gráficos xix 1. INTRODUÇÃO 1 2. OBJETIVOS 31 2. 1 Geral 31 2. 2 Específicos 31 3. MATERIAL E MÉTODOS 32 3. 1 Amostragem 33 3. 2 Amostras Controles 33 3. 3 Exame Parasitológico de Fezes (EPF).. 33 3. 3.1 PARATEST® 34 3. 3.2 Método de Richtie modificado 34 3. 4 Extração do DNA 35 3. 5 PCR em Tempo Real (Sistema TaqMan). 37 3. 6 PCR/Sequenciamento 38 3. 6.1 Análise do produto amplificado 38 3. 6.2 Purificação do produto amplificado 39 3. 6.3 Reação de sequenciamento 39 3. 6.4 Purificação dos produtos sequenciados 40 3. 6.5 Sequenciamento dos produtos 40 3. 6.6 Análise das sequências 41 3. 7 Análise Filogenética 41 3. 8 Clonagem Molecular 42 3. 9 Extração do DNA Plasmidial de E. coli (Minipreparação) 44 3.10 Reação de hibridação em meio líquido utilizando microesferas fluorescente como suporte sólido associada a citometria de fluxo, sistema Luminex 44 3.10.1 Desenho dos oligonucleotídeos utilizados na PCR/Luminex 45 3.10.2 PCR/Luminex 47 3.10.3 Ligação das sondas de DNA amino modificadas á superfície das microesferas carboxiladas 47 3.10.4 Reação de hibridação multianalítica em meio líquido utilizando microesferas fluorescente como suporte sólido associada a citometria de fluxo, sistema Luminex® 48 4. RESULTADOS 50 4. 1 Exame parasitológico de fezes 50 4. 2 PCR/Sequenciamento 51 4. 3 Clonagem Molecular 57 4. 4 Análise das Sequências 59 xxi 4. 5 Reação de hibridação multianalítica em meio líquido, utilizando microesferas fluorescentes como suporte sólido associado a citometria de fluxo, sistema Luminex 60 5. DISCUSSÃO 76 6. CONCLUSÃO 101 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 102 ANEXOS 117 Anexo 1. Árvore filogenética obtida a partir da análise da sequência parcial do gene que codifica a SSU-rRNA das espécies de Entamoeba identificadas neste estudo 118 Anexo 2. Representação esquemática do local de hibridação das sondas com as suas respectivas sequências alvos 120 Anexo 3. Alinhamento das sequências parciais de referências do GenBank utilizando o programa Clustal W inserido no pacote do programa GeneStudio suite 122 Anexo 4. Alinhamento da sequência parcial do gene SSU-rRNA de E. moshkovskii 126 Anexo 5. Regiões polimórficas presente no gene SSU-rRNA de E. hartmannii obtidas a partir do alinhamento das sequências deste estudo 128 Anexo 6. Regiões polimórficas presente no gene SSU-rRNA de E.coli obtidas a partir do alinhamento das sequências deste estudo 131 Anexo 7. Alinhamento múltiplo entre as sequências parciais do geneSsu-rRNA de Entamoeba obtidas neste estudo 136 Anexo 8. SANTOS, H.L.; BANDEA, R.; MARTINS, L.A. et al. Differential identification of Entamoeba spp. based on the analysis of 18S rRNA. Parasitol Res 106(4): 883-8, 2010 157 Anexo 9. OLIVEIRA, L.M.; SANTOS, H.L.C.; GONÇALVES, M.M.L.; BARRETO, G.M.; PERALTA, J. M. 2010. Evaluation of PCR as an alternative tool for the diagnosis of low-intensity Schistosoma mansoni infection. Diagn Microbiol and Infect Disease, 2010 164 1 1. INTRODUÇÃO O gênero Entamoeba é composto por protozoários que se locomovem e incorporam os alimentos através da emissão de pseudópodes. Este gênero encontra-se largamente distribuído nos hospedeiros vertebrados e pertence ao filo Sarcomastigophora, família Endamoebidae e classe Lobosea (LEVINE et al., 1980). Possui um ciclo de vida simples que consiste de um estágio cístico infectante e um estágio de trofozoíto responsável pela perpetuação do parasito. Cada espécie do gênero Entamoeba tende a produzir a forma cística que, quando madura, contém um número definido de núcleos. Baseado nesta característica, o gênero foi dividido em quatro grupos distintos: amebas com núcleo único, com quatro núcleos, com oito núcleos e ameba com forma cística desconhecida (REY, 2008). Várias espécies de amebas que constituem o gênero Entamoeba podem naturalmente habitar o trato intestinal humano, tais como: Entamoeba coli, Entamoeba hartmanni, Entamoeba histolytica, Entamoeba histolytica, Entamoeba polecki e Entamoeba moshkovskii que é considerada como uma ameba de vida livre, amplamente encontrada em diferentes coleções hídricas. Nota-se ainda, que E. moshkovskii tem sido encontrada parasitando o intestino humano (ALI et al., 2003; PARIJA & KHAIRNAR, 2005; FOTEDAR et al., 2007). Por sua vez, E. polecki é uma espécie encontrada no intestino de porco e macaco, fortuitamente pode parasitar o intestino humano (DESOWITZ & BARNISH, 1986). As espécies E. dispar, E. moshkovskii, e E. histolytica são morfologicamente semelhantes na microscopia óptica, mas podem ser diferenciadas uma das outras por meio de análise do perfil de isoenzimas, por anticorpos monoclonais, pelo polimorfismo do tamanho dos fragmentos de restrição e através da técnica da reação em cadeia da polimerase (PCR – Polymerase Chain Reaction). As formas evolutivas de E. hartmanni apresentam dimensões menores o que possibilita a sua diferenciação 2 através da análise morfométrica de cistos e trofozoíto. Cistos imaturos de E. coli apresentam caracterírticas morfológicas bastante semelhante aos cistos maduro tetranucleados (HECKENDORN et al., 2002). Sabe-se que Endolimax nana e Iodamoeba butschlii são amebas que não pertencem ao gênero Entamoeba. Estas espécies colonizam o intestino humano, vivendo na condição de organismos comensais, aos quais não se atribuíu, até o momento, ação patogênica. Em 1918, a espécie Dientamoeba fragilis foi originalmente descrita como uma espécie de ameba. Recentemente, algumas evidências sugerem que este parasito é um flagelado que pertence ordem Trichomonadida e ao gênero Dientamoeba (STARK et al., 2006). Tradicionalmente, o diagnóstico das amebas intestinais inclui métodos parasitológicos que identificam o parasito através da microscopia óptica. Embora, largamente utilizado, a diferenciação entre as espécies de amebas pelas análises morfológicas, de modo geral, não é uma tarefa fácil. Visto que um dos principais critérios de identificação baseia-se no número de núcleos presente no cisto maduro, na disposição da cromatina distribuída em torno da membrana nuclear, na localização e tamanho do cariossoma, no formato do corpo cromatóide quando presente nos cistos e nas dimensões de ambas formas evolutivas. A seguir, os quadros mostram um resumo das características morfológicas de trofozoítos e cistos utilizados na diferenciação entre espécies de amebas que parasitam o intestino humano. 3 QUADRO 1. Características utilizadas na diferenciaç ão de trofozoítos de amebas encontrados no intestino grosso humano Espécies e Diâmetros Núcleo Citoplasma *Cromatina Periférica *Cariossoma Aspecto Inclusões E. histolytica, E dispar e E. moskovskii 10 – 60 µm Grânulos Delicados com distri- buição uniforme Pequeno e central, às vezes excêntrico Granuloso Hemácias e pode conter bactérias E. hartmanni 5 – 12 µm Similar a E. histolytica Pequeno e central, às vezes excêntrico Granuloso Bactérias E. coli 10 – 50 µm Grânulos grosseiros com distribuição irregular Discreto, grande e excêntrico Granuloso e vacuolizado Bactérias e fungos E. polecki 10 – 25 µm Grânulos finos com distribuição uniforme, às vezes com aspecto de placas ou crescente Pequeno, excêntrico e às vezes grande difuso ou irregular Grosseiro, granuloso e similar a E. coli e com vários vacúolos Bactérias e fungos E. nana 5 – 10 um Ausente Grande e irregular Granuloso e vacuolizado Bactérias I. butschlii 5 – 20 um Ausente Grande e usualmente central Granuloso e vacuolizado Bactérias e fungos *Colorações tricrômica ou hematoxilina férrica. **Adaptado de FOTEDAR e cols. (2007) e GARCIA (2007). QUADRO 2. Características utilizadas na diferenciaç ão de cistos maturos de amebas encontrados no intestino grosso do humano Espécies e Diâmetros Núcleo Citoplasma Número Cromatina periférica Cariossoma *Corpos cromatóides *Vacúolo de glicogênio E. histolytica, E. dispar e E .moshkovvskii 10 – 20 µm 4 núcleos; 1 e 2 (cisto imaturo) Delicada com distribuição regular Pequeno e central Bastonetes com extremidade arredondadas Difuso ou ausente em cistos maturo E. hartmanni 5 – 10µm 4 núcleos; 1 e 2 (cisto imaturo) Similar a E. histolytica Similar a E. histolytica Similar a E histolytica Similar a E. histolytica E. coli 10 – 35 µm 8 núcleos; 2 ou + (cisto imaturo) Grosseira com distribuição Irregular Grande excên- trico, às vezes central Aspecto de lasca ou irregular Difuso; bem definido em cisto imaturo E. polecki 9 –18 µm 1 núcleo raramente 2 núcleos Delicada com distribuição regular Pequeno e excêntrico Extremidade angular ou pon- tiaguda Pequeno e difuso E. nana 5 – 10 µm 4 núcleos Ausente Grande e usualmente irregular Massa pequena oval Difuso I. butschlii 5 – 20 µm 1 núcleo Ausente Largo usualmente excêntrico Similar a Entamoeba Compacto e bem definido *Colorações tricrômica e hematoxilina férrica. ** Adaptado de FOTEDAR e cols. (2007) e GARCIA (2007). 4 Vale ressaltar que a presença de características sobrepostas nas diferentes amebas dificulta a identificação do parasito, sendo necessária a análise de várias formas evolutivas e de estruturas internas bem preservadas (LEBER & NOVAK, 2005), o que nem sempre é possível observar em amostras de fezes má acondicionadas, colhidas sem conservantes e observadas sem métodos de coloração. Nota-se ainda que, a sutileza da morfologia, a percepção microscópica aliada ao conhecimento, a experiência profissional, a qualidade óptica e o nível de parasitemia na amostra fecal são fatores que afetam os resultados e que nem sempre constituem um processo inteiramente fidedigno. Existe um consenso geral e conceitual, entre os pesquisadores, de que a amebíase é uma parasitose humana causada pelo protozoário E. histolytica. Em 1997, a Organização Mundial de Saúde anuiu que E. histolytica e E. dispar eram duas espécies morfologicamente idênticas à microscopia óptica, formando o complexo E. histolytica/E. dispar, sendo a primeira patogênica e invasiva no organismo humano e a segunda se limitando ao lúmen do intestino (WHO, 1997). Mas, recentemente, vários pesquisadores têm mencionado a inclusão de E. moshkovskii como parte deste complexo, em decorrência dos casos de infecções parasitáriasconcomitantes destas espécies e da elevada frequência de E. moshkovskii em algumas populações estudadas na região de Dhaka na Índia, Sidney na Austrália, Bangkok na Tailândia e Tanzânia na África (ALI et al., 2003; PARIJA & KHAIRNAR, 2005; HAMZAH et al., 2006; FOTEDAR et al., 2007; BECK et al., 2008). Este achado sugere que esta espécie não é simplesmente uma espécie de vida livre, mas um parasito próprio da espécie humana. Estes estudos utilizaram a PCR na diferenciação e detecção de rDNA destas espécies. Entre as espécies de amebas entéricas, somente E. histolytica é reconhecidamente capaz de invadir o organismo humano e causar doença em determinadas condições (TANYUKSEL & PETRI, 2003). As demais espécies são consideradas como comensais e não invasivas. Porém, a identificação destas 5 espécies é uma condição essencial pela possibilidade de serem confundidas com E. histolytica. Ademais, o conhecimento epidemiológico das amebas é de suma importância, já que os dados epidemiológicos contribuem de forma consistente nas questões e resoluções relacionadas a problemas de saúde pública. Assim sendo, é necessário realizar o diagnóstico diferencial entre as espécies de amebas que habitam o intestino humano, a fim de orientar a conduta terapêutica, evitar o tratamento empírico e obter dados epidemiológicos. Os sintomas da amebíase, de uma maneira geral, são variados. Em torno de 90%, as infecções são assintomáticas, constituindo o hospedeiro um vasto reservatório do parasito. Neste caso, E. histolytica na luz intestinal se comporta como um simples comensal, não existindo nenhuma evidência de infecção, a não ser a eliminação de cistos nas fezes. Estes indivíduos, a qualquer momento da sua vida, podem desenvolver as formas clínicas da doença que variam de colite não disentérica, disenteria amebiana e amebíase extraintestinal (TANYUKSEL & PETRI, 2003). A colite não disentérica apresenta sintomas vagos, que muitas vezes passam despercebidos. Manifesta-se por evacuações diarreicas, podendo conter sangue ou muco, embora alguns pacientes nem apresentem diarreia. Cólicas e desconforto abdominal podem surgir e, raramente, observa-se febre. Esta infecção é caracterizada por períodos silenciosos alternados por manifestações clínicas (HAQUE et al., 2003; TANYUKSEL & PETRI, 2003). Já na disenteria amebiana, o quadro clínico geralmente se instala de forma insidiosa, com dor abdominal, flatulência, diarreia com evacuações muco sanguinolentas e febre moderada. Pode ocorrer de oito a dez evacuações diárias. As complicações da amebíase intestinal resultam da confluência das úlceras e necrose do cólon e são muito variáveis, podendo atingir cerca de 4% dos casos. As mais comuns são: perfurações intestinais com peritonite, hemorragia, colites pós-disentéricas e estenoses. O ameboma é encontrado no ceco, geralmente como uma lesão única, formada por massas granulomatosas que podem ser confundidas com 6 neoplasia (HAQUE et al., 2003). Na amebíase extraintestinal a manifestação clínica mais comumente encontrada é a necrose liquefativa do fígado (abscesso hepático). O lobo direito do fígado é frequentemente mais afetado do que o esquerdo. O parasito provoca um processo inflamatório difuso, degeneração celular e necrose liquefativa do parênquima, em consequência da ação enzimática dos trofozoítos. O indivíduo apresenta dor no hipocôndrio direito, febre intermitente e irregular, hepatomegalia e fraqueza geral. Se houver infecção bacteriana concomitante ocorre o agravamento do quadro clínico (TANYUKSEL & PETRI, 2003). De 2% a 20% dos indivíduos sintomáticos evoluem para doença grave, como: formação de abscesso hepático, perfuração intestinal, peritonite, ameboma, podendo ainda com menor frequência, desenvolver lesões em outros órgãos como pulmão, cérebro e região cutânea (AQUINO, 2001; RIGOTHIER et al., 2002; STANLEY, 2003). De acordo com as normas estabelecidas pela OMS, o tratamento da amebíase deverá ser adotado somente nos casos que E. histolytica for especificamente confirmada devido à possibilidade de se desenvolver resistência ao Metronidazol (CLARK, 1998; WASSMANN et al., 1999). O tratamento com este fármaco permanece efetivo no combate à doença, mas as taxas de reinfecção são altas (CARRERO et al., 2007). Há relatos de pacientes que não respondem ao tratamento, o que pode ser devido a uma resistência dos trofozoítos expostos a múltiplas drogas ou ao aparecimento de uma cepa resistente (ABD-ALLA et al., 2006). Segundo CLARK (1998), para se diferenciar as amebas intestinais e reduzir o uso desnecessário de agentes antiparasitários, são necessários testes diagnósticos precisos. A amebíase é amplamente distribuída no mundo. Cerca de 10% da população mundial encontra-se infectada por E. histolytica, sendo que 90% dos indivíduos parasitados não apresentam sintomatologia clínica (STANLEY, 2003). Estima-se que 50 milhões de pessoas desenvolvem amebíase intestinal, e que 7 10% dos indivíduos com colite amebiana desenvolverão abscesso hepático (RIGOTHIER et al., 2002). Em uma escala global, as formas graves da amebíase determinam cerca de 40 a 110 mil mortes por ano. No entender de Ximenez e cols. (2009), a estimativa da taxa de infecção por E histolytica no mundo pode não refletir a situação real, visto que, estes dados foram obtidos através da análise morfológica e/ou sorologia como descrito por Walsh (1986). Segundo Pritt & Clark (2008) os dados epidemiológicos relatados sobre a amebíase, ao longo dos últimos anos, foram ambíguos porque foram baseados principalmente na análise morfológica. A presença de E. histolytica nos países desenvolvidos está confinada a agregados populacionais, sendo que os principais grupos acometidos são os viajantes de áreas endêmicas, imigrantes, homossexuais masculinos e indivíduos internados em instituições coletivas (asilos, orfanatos e manicômio) (TANYUKSEL & PETRI, 2003). O contato direto entre o indivíduo infectado por E. histolytica e o indivíduo sadio certamente constitui a mais importante fonte de infecção em gregados populacionais com elevado grau de promiscuidade e baixo nível higiênico. Segundo Evangeloupos e cols. (2000), a detecção e diferenciação entre E. histolytica e E. dispar é de grande importância, tanto para o diagnóstico, quanto para os estudos epidemiológicos. Inúmeros estudos têm sido realizados depois do reconhecimento de E. dispar como uma nova espécie de Entamoeba morfologicamente semelhante a E. histolytica, visando à distinção entre as espécies e o melhor entendimento da incidência e prevalência da doença. Na Grécia, Evangelopoulos, Legakis & Vakalis (2001) realizaram um estudo epidemiológico para estimar a prevalência de E. histolytica e E. dispar, através da análise por técnicas de microscopia e de ELISA para detecção de antígenos e PCR. Os resultados mostraram uma baixa prevalência destes parasitos na Grécia. A PCR foi o método de escolha para o diagnóstico da amebíase quando comparado com o teste de ELISA. Posteriormente, Antoniou e 8 cols. (2002) realizaram um estudo epidemiológico utilizando métodos sorológicos, observando uma soroprevalência de 2,5% na Grécia. O Japão é um dos poucos países desenvolvidos onde os casos de E. histolytica são autóctones. Entretanto, no Japão, a amebíase é prevalente somente em populações restritas: homossexuais masculinos e residentes de instituições mentais (HAGHIGHI et al., 2002). Tanyuksel & Petri (2003), relataram que nos países desenvolvidos como a Itália, Japão e Estados Unidos, a prevalência de E. histolytica na população de homossexuais masculino está entre 4 a 21%, mas a maioria das infecções é causada por E. dispar, a qual não requer tratamento. Em relação a prevalência da amebíase, algumas regiões da África, Ásia, América Central e do Sul se destacam no cenário mundial, devido aos baixos níveis sócio-econômicose higiênico-sanitários da população (TANYUKSEL & PETRI, 2003). O México é um dos países do mundo que mais sofre com a enfermidade amebiana, onde 15% dos casos de disenteria aguda em crianças, que requerem hospitalização, estão associados a infecção por E. histolytica (GUTIERREZ, 1986). Palacio-Sanchez e cols. (1997) realizaram um estudo epidemiológico na cidade de Chihuahua, no México e observaram uma frequência de 16% quando utilizaram a pesquisa de antígenos de E. histolytica nas fezes. Na cidade de Bangladesh, Haque e cols. (1997), realizaram um estudo com 1049 crianças com diarreia e 987 crianças assintomáticas, observando que a prevalência de E. histolytica e de E. dispar era quase a mesma nas crianças com diarreia. Entretanto, nas crianças assintomáticas da área rural, a infecção por E. dispar foi sete vezes mais comum. Em 2003, Verweij e cols. encontraram alta prevalência do complexo E. histolytica/E. dispar pelo EPF em amostras fecais oriundas de uma área rural de Ghana, porém quando utilizaram a “PCR em tempo real”, identificaram somente 9 um caso de E. histolytica e uma alta frequência de E. dispar (VERWEIJ et al, 2003 b). Posteriormente, Kebede e cols. (2004), observaram diferentes percentuais de prevalência na Etiópia quando compararam seus resultados obtidos pela técnica de PCR com o do exame parasitológico de fezes. No Brasil, o número de indivíduos infectados por E. histolytica oscila de região para região, apresentando percentuais extremamente variáveis. Observa- se alta prevalência na região norte e baixa prevalência na região nordeste, sudeste e sul. Na região amazônica, os casos de amebíase intestinal e extraintestinal são mais frequentes e graves do que nas demais regiões (GOMES et al., 2000b). Contudo, ainda não existe uma real estimativa da prevalência da amebíase no território Brasileiro. A presença do Complexo E. histolytica/E. dispar tem sido relatada em vários estados como Pará (SILVA et al., 2005), Rondônia (ORLANDI et al., 2001), Pará (MIRANDA et al., 1998), São Paulo (LUDWIG et al., 1999; MARTINS et al., 2007), Bahia (SANTOS, SANTOS & SOARES, 2007), Rio Grande do Sul (ASSIS et al., 2003); Santa Catarina (ANDRADE et al., 2008) Minas Gerais (ROCHA et al., 2000) Piauí (ALVES et al., 2003); Ceará (BRAGA et al., 1998; 2001) e Rio de Janeiro (SANTOS et al., 2007). Um estudo realizado em Manaus por Menezes (1986), identificou vários casos de amebíase hepática e demonstrou a predominância de casos sintomáticos (65,2%) sobre os assintomáticos. Porém, as formas de colite não disentérica foram as mais comuns entre os indivíduos sintomáticos. Em 2000, Póvoa e cols. relataram que 29% das amostras analisadas de indivíduos moradores da região metropolitana de Belém, Pará, foram positivas para E. histolytica quando utilizaram a detecção de antígeno nas fezes. Posteriormente, Silva e cols. (2005) encontraram uma prevalência de 29,35% de indivíduos infectados por E. histolytica na grande Bélem/Pará, quando empregaram o conjunto de diagnóstico Entamoeba histolytica test II da TechLab. 10 Por sua vez, Benetton e cols. (2005) encontraram na cidade de Manaus uma prevalência de 21,5% de indivíduos infectados por E. histolytica/E. dispar e destes apenas 1,5% foram positivos por E. histolytica. Em 2001, Braga e cols. realizaram um estudo em uma favela no Estado de Ceará/Fortaleza, Nordeste do Brasil, através de EPF e detecção de antígenos nas fezes (ELISA). Observaram que 25% das amostras eram positivas para o complexo E. histolytica/E. dispar. Neste estudo a prevalência de E. histolytica foi de 15% quando empregaram a pesquisa de antígeno nas fezes. Na cidade de Recife, em Pernanbuco, Pinheiro e cols. (2004), realizaram um estudo sobre a prevalência de E. histolytica, observando somente a presença de E. dispar quando utilizaram a PCR e a pesquisa de antígeno nas fezes. Santos e cols. (2007), utilizaram a técnica de Multiplex-PCR para diferenciar o complexo E. histolytica/E. dispar descrita previamente por Nunez e cols. (2001). O teste foi empregado para avaliar a ocorrência e o perfil da amebíase em duas comunidades do Estado do Rio de Janeiro. Os resultados mostraram uma discrepância entre o EPF e a Multiplex-PCR, que pode estar relacionada com diferenças de sensibilidade e especificidade dos métodos. Um número significativo de amostras fecais que apresentavam o complexo E. histolytica/E. dispar pelo EPF, foi negativo para as duas espécies na PCR. Assim, os autores sugeriram que esta discrepância poderia estar refletindo a presença de outras amebas comensais que não fazem parte do complexo E. histolytica/E. dispar. Vale ressaltar que é bem provável que a verdadeira prevalência e incidência de E. histolytica seja hiperestimada, devido à presença de outras espécies morfologicamente semelhantes em nosso meio, associada às dificuldades encontradas na diferenciação destas espécies e à falta de dados epidemiológicos contundentes. 11 Sabe-se que as prevalências de amebas intestinais comensais em nosso meio são escassas, principalmente em relação as espécies, E hartmanii e E. moshkovskii. Infelizmente, os estudos sobre prevalência, em sua maioria, utilizaram diferentes métodos de diagnóstico, bem como diferentes peculiaridades locais e características das populações selecionadas, o que dificulta uma análise comparativa destes dados relativos à frequência de amebas. O diagnóstico clínico é raramente uma circunstância com margem de segurança satisfatória nas parasitoses, como sucede na maioria das doenças. Os indivíduos com amebíase apresentam sintomas não específicos que podem ser confundidos com os de outras doenças, tais como: criptosporidiose, salmonelose, shigelose, rotavirose, adenovirose, doença inflamatória intestinal, carcinoma, colite isquêmica, diverticulite, fazendo com que o diagnóstico laboratorial seja uma ferramenta vital para confirmar ou descartar a suspeita da infecção por E. histolytica (TANYUKSEL & PETRI, 2003; PRITT & CLARK, 2008). Para tal fim, é indispensável um método preciso, sensível, específico para a determinação do diagnóstico etiológico com adoção de medidas preventivas e de controle da doença. O diagnóstico laboratorial da amebíase atualmente pode ser feito através de uma variedade de técnicas, utilizadas individualmente ou em conjunto, como o exame parasitológico de fezes (EPF) e métodos moleculares como a pesquisa de antígenos e de DNA nas fezes (HAQUE et al., 2003; STANLEY, 2003). O exame parasitológico de fezes é baseado em critérios morfológicos das formas evolutivas do parasito presente nas fezes. Nas fezes diarreicas predominam os trofozoítos, sendo recomendada a realização do método direto em fezes recém emitidas. Já nas fezes pastosas encontramos as formas císticas, sendo empregados métodos de concentração. Estes métodos são baseados em dois princípios: a flutuação dos parasitos em solução de alta densidade por 12 centrifugação, como a solução de sulfato de zinco e a sedimentação espontânea ou por centrifugação. Os métodos coproscópicos têm sido largamente utilizados na detecção de amebas intestinais. Todavia, estes métodos não são capazes de diferenciar o complexo E. histolytica/E. dispar, nem as outras espécies de amebas morfologicamente semelhantes. Assim, a análise morfológica não é suficientemente informativa para o diagnóstico preciso das espécies, exceto quando se evidencia a presença de eritrócitos fagocitados no interior do trofozoítos, característica esta restrita a E. histolytica (PETRI & SINGH,1999; STANLEY, 2003). Este achado é extremamente raro em amostras de fezes diarreicas recém emitidas. Ademais, as formas císticas são eliminadas nas fezes intermitentemente, podendo o seu número variar de dia para dia. Assim, o exame parasitológico de fezes realizado em fezes coletadas em dias alternados, dentro deum período de 10 dias, como geralmente recomendado, aumenta a sensibilidade do EPF. É indispensável que o microscopista seja capaz de distinguir as formas evolutivas de artefatos presente nas fezes, tais como: células epiteliais, leucócitos, macrófagos, leveduras. Ainda assim, vale ressaltar, que os métodos de concentração empregados na análise de cistos apresentam uma variação substancial em relação à sensibilidade quando comparados entre si. Já está bem estabelecido que o método de flutuação por centrifugação, utilizando sulfato de zinco a 33% com uma densidade 1,18 (FAUST et al., 1938) é o mais indicado para o diagnóstico de ameba intestinais (TOBIE et al., 1951; BARRETO, 1962; REY, 2008). Em geral, na rotina laboratorial para a visualização e identificação direta de trofozoítos utiliza-se o corante temporário lugol, da mesma forma que em amostras previamente concentradas. Entretanto, na maioria das vezes, é necessário utilizar as técnicas de colorações permanentes, tais como: tricrômica 13 ou hematoxilina férrica, pois permite uma melhor visualização das características morfológicas mencionadas nos quadros 1 e 2. A caracterização de padrões isoenzimáticos é um método bioquímico pioneiro para diferenciar E. histolytica de E. dispar e outras espécies de amebas. Este método é considerado “padrão ouro”, cujo princípio reside na mobilidade eletroforética das isoenzimas da via glicolítica (hexoquinase, fosfoglicomutase, malato desidrogenase e fosfoisomerase) de trofozoítos de cultura destas amebas (SARGEAUNT et al.,1978; ORTNER, et al.,1997). Estas isoenzimas foram agrupadas em padrões eletroforéticos (zimodemas) capazes de diferenciar as espécies. O comportamento eletroforético da isoenzima hexoquinase é considerado marcador de patogenicidade (BLANC & SARGEAUNT, 1991; ACKERS, 2002). No entanto, a eficácia deste método apresenta certas restrições, como a necessidade de uma cultura prévia, por um período de 7 a 14 dias, que não positivam em aproximadamente 30% das amostras de fezes positivas para cistos (ACKERS, 2002), tornando o método inviável para a rotina laboratorial. Sendo assim, os cultivos de amebas são de valor para estudos bioquímicos e imunológicos, produção de antígenos e anticorpos, estudos diferenciais entre cepas patogênicas e não-patogênicas (zimodemos), triagem de novos medicamentos in vitro, infecção de animais de laboratório como modelo experimental em estudos de patogenia e para conhecimento da organização do parasito em nível ultraestrutural (VISVESVARA & GARCIA, 2002). A cultura é considerada um método de detecção menos sensível do que a detecção de antígenos nas fezes e a detecção de anticorpos no soro. Sabemos que o índice de positividade da cultura varia de acordo com a forma clínica da doença. Em amostras de indivíduos assintomáticos, a cultura mostrou- se menos sensível do que a detecção de antígenos nas fezes (ABD-ALLA et al., 2000). Por sua vez, Sheehan e cols. (1979), relataram que a detecção de anticorpos anti-E. histolytica no soro de indivíduos com evidências clínicas de 14 amebíase mostrou-se mais sensível que os resultados obtidos pela cultura. Parija & Rao (1995) recomendaram o uso da cultura no diagnóstico da amebíase, após ter realizado um estudo de comparação entre a cultura de E. histolytica com o método direto e de concentração utilizando formol–éter. Segundo Evangelopoulos e cols. (2000), em amostras com infecção mista por amebas, não podemos excluir que uma espécie possa suprimir o crescimento da outra. Ademais, em regiões que apresentam uma alta prevalência de Blastocystis hominis é frequentemente encontrado uma associação com E. histolytica e E. dispar no cultivo poliaxênico. O crescimento exacerbado B. hominis no meio, se sobrepõe muitas vezes o da ameba, impedindo a manutenção destas em cultura (GONÇALVES et al., 2007). O diagnóstico definitivo de um processo infeccioso é a demonstração do patógeno nos tecidos ou fluídos biológicos do hospedeiro. Porém, nem sempre possível, devido à ausência do agente infeccioso, pela falta de sensibilidade dos métodos utilizados ou por falhas técnicas (FERREIRA & ÁVILA, 2001). O diagnóstico imunológico tem sido utilizado para a pesquisa de antígeno e de anticorpo. Em áreas endêmicas, um dos maiores problemas encontrados nos métodos imunológicos que detectam anticorpo é a incapacidade de distinguir entre os indivíduos portadores de infecção recente ou passada, uma vez que os títulos de anticorpos permanecem elevados por vários meses após a cura da infecção. Entretanto, a detecção de anticorpo anti-E. histolytica tem valor diagnóstico nos casos da amebíase extraintestinal, como no abscesso hepático, onde altos títulos de anticorpos podem ser observados (SANCHEZ-GUILLÉN et al., 2002). Os testes sorológicos detectam anticorpos específicos para E. histolytica em aproximadamente 95% dos pacientes com amebíase extraintestinal, 70% dos pacientes com amebíase intestinal invasiva e em 5% dos portadores assintomáticos (PETRI & SINGH, 1999; AQUINO, 2001). 15 Kraoul e cols. (1997) realizaram um estudo comparativo entre testes sorológicos para a detecção de anticorpos anti-E. histolytica. Nesse estudo utilizaram 143 amostras de soro, oriundas de indivíduos com quadro de abscesso hepático amebiano, de indivíduos com outras doenças hepáticas e de indivíduos saudáveis. Os autores mencionaram que a hemoaglutinação indireta possui uma sensibilidade de 97,6% e uma especificidade de 97%, enquanto que o teste de ELISA possui uma sensibilidade de 93% e uma especificidade de 100%. Os anticorpos monoclonais (MAbs) vêm sendo empregados, ao longo dos anos, com sucesso no laboratório clínico, através da identificação de estruturas de diferentes moléculas de superfície celular e de organismos patogênicos. Representa uma ferramenta, que apresenta especificidade para um único determinante antigênico. Porém, reações cruzadas podem ser observadas, uma vez que os micro-organismos apresentam epítopos homólogos em sua estrutura antigênica. A aplicação de MAbs no imunodiagnóstico da amebíase vem sendo utilizada na pesquisa de antígenos nas fezes. O conjunto de diagnóstico, E. histolytica test (TechLab Inc., Blacksburgh, VA) é um teste de ELISA tipo captura, amplamente utilizado. Este teste utiliza MAbs que reconhecem epítopos altamente conservados presentes na proteína de adesão GAL/GALNac encontrada na superfície de trofozoítos de E. histolytica. Segundo o fabricante é possível detectar no mínimo 1000 trofozoítos em cada amostra analisada (TELLEZ-SIERRA et al., 1992; GARCIA, SHIMIZU & BERNARD, 2000). A primeira geração deste teste, o “Entamoeba Test’’, detectava lectina de aderência GAL/GALNac de E. histolytica e E. dispar. Já o conjunto de diagnóstico Merlin Optimun Kit (Merlin Diagnostika Bornheim-Hersel, Alemanha) utiliza Mabs que reconhecem o antígeno de superfície rico em serina. Este teste requer pelo menos 100 trofozoítos de E. histolytica na amostra analisada. Contudo, apresenta reação cruzada na presença de alta concentração de antígenos de E. dispar (MIRELMAN, NUCHAMOWITZ & STOLARSKY, 1997). Outros conjuntos de 16 diagnóstico, Alexon (ProspectT test, Alexon-Trend Ransey MN) e ENZYMEBA Test utilizam anticorpos policlonais que reconhecem epítopos antigênicos de E.histolytica e E. dispar (LUACES et al., 1993; MIRELMAN, NUCHAMOWITZ & STOLARSKY, 1997; PILLAI et al., 1999). Sabemos que quando os métodos tradicionais não são suficientes ou definitivos para estabelecer o diagnóstico, os métodos moleculares são utilizados como um método suplementar por serem eficientes e sensíveis. Faz pouco mais de duas décadas que as técnicas de biologia molecular têm sido utilizadas na área de diagnóstico de doenças parasitárias. Presumivelmente, ainda na era pré-PCR, o uso de sondas específicas de DNA, utilizada na detecção de E.histolytica pela técnica de “Dot blot” foi uma das primeiras aplicações no diagnóstico molecular. Garfinkel e cols. (1989) descreveram as sondas P145 e B133, obtidos a partir de fragmentos de DNA digerido com enzimas de restrição. Estas sondas hibridizavam com DNA de cepas de E. histolytica isoladas de pacientes sintomáticos e assintomáticos, sendo consideradas como uma ferramenta em potencial para o diagnóstico. No mesmo período, o grupo de pesquisa de Samuelson e cols. (1989), identificaram a mesma sequência descrita por Garfinkel e a utilizou como sonda, que hibridizava com DNA de E. histolytica, extraído de cistos concentrados diretamente do material fecal. Posteriormente, estas sequências foram utilizadas por Bacha e cols. (1990), num ensaio de hibridação realizado com DNA não amplificado isolado diretamente de trofozoítos de cultura, oriundos de material fecal. Os autores concluíram que o ensaio não apresentou sensibilidade suficiente para a visualização de DNA em amostras clínicas com quantidades diminutas de parasito. Pouco tempo depois, surgiram os primeiros trabalhos utilizando a PCR no diagnóstico de E. histolytica. Em 1991, Tachibana e cols. diferenciaram E histolytica de isolados de indivíduos assintomático e sintomático através da PCR. 17 Os pares de iniciadores P1, P2, P3 e P4 utilizados codificavam parte do gene de uma proteína de 30 kDa e o produto amplificado foi visualizado em gel de agarose. Também, no ano seguinte, Clark e Diamond (1992), utilizaram a técnica de perfil dos fragmentos obtidos por endonucleases de restrição (RFLP) para diferenciar produtos amplificados do gene da SSU-rRNA em isolados provenientes de pacientes sintomáticos e assintomáticos. Posteriormente, estes autores utilizaram a PCR, tendo como alvo o gene SSU-rRNA para o diagnóstico diferencial entre E. histolytica e outros protozoários intestinais. No entanto, além dos iniciadores PsP5/PsP3 específicos para E. histolytica e o NPsp5/NpSP3 para E. dispar utilizaram oligonucleotídeos iniciadores universais, RD5/RD3. O produto amplificado utilizando os iniciadores universais foi incubado com enzimas de restrição, mostrando fragmentos de restrição distintos para E. nana, E coli, E. histolytica, E. hartmanni, E. moshkovskii e Blastocystis hominis (CLARK & DIAMOND, 1992). No mesmo ano, Romero e cols. (1992) utilizaram iniciadores que amplificava as sequências P145 e B 133 descritas por Garfinkel e cols. (1989), sendo os produtos amplificados detectados através da técnica de “Dot Blot”, utilizando as sondas P145 e B133 não radioativas. Neste trabalho, a PCR detectou 42 das 45 amostras positivas para E. histolytica, onde 60% das amostras eram oriundas de crianças com quadro de disenteria. O primeiro estudo epidemiológico utilizando a PCR para o diagnóstico diferencial entre E. histolytica e E. dispar foi o de Acuna-Soto et al. (1993). Neste trabalho, os autores utilizaram a sequência descrita por Garfinkel e cols. (1989) e amostras de fezes fixadas com formalina, oriundas de moradores de uma comunidade rural no México. O produto amplificado foi visualizado em gel de agarose corado com brometo de etídeo e também pela técnica de “Dot blot”. A especificidade e sensibilidade da PCR foi de 96% e 98%, respectivamente. Desde então, a PCR convencional tem sido amplamente utilizada na detecção e na diferenciação entre E. histolytica e E. dispar ao longo dos últimos 18 anos. Várias publicações utilizando diferentes estratégias de amplificação de DNA, baseado na PCR convencional, principalmente para o diagnóstico de E. histolytica, E. dispar e algumas para E. moskovskii estão sumarizadas no quadro 3, onde destaca-se os principais alvos e oligonucleotídeos iniciadores publicados ultimamente na literatura. Entre as sequências gênicas descritas e que têm sido alvo da PCR na diferenciação entre E. histolytica e E. dispar, destacam-se o gene SSU-rDNA e a sequência repetitiva em tandem, presente em múltiplas cópias no DNA extra- cromossômica, sendo estimado cerca de 200 cópias no genoma destas espécies (BHATTACHARYA et al.,1989). Segundo ACKERS (2002), a utilização de sequência alvo de múltiplas cópias propicia um aumento na sensibilidade da PCR. Ademais, estudos sobre tipagem gênica no tocante da epidemiológica molecular de E. histolytica têm sido extensivamente investigado, sendo menos estudado com relação ao E. dispar. Os principais alvos moleculares destes estudos são: o gene SREHP que codifica um antígeno de superfície (GHOSH et al., 2000; HAGHIGHI et al., 2003; ZAKI et al., 2003; RIVERA et al., 2006), o gene da quitinase (GHOSH et al., 2000; HAGHIGHI, et al., 2003), região intergênica localizada entre o gene da actina e o da superóxido desmutase (GHOSH et al., 2000), a região repetitiva no locus 1/2 e 5/6 de microsatélite (ZAKI & CLARK, 2001; ZAKI et al., 2002; HAGHIGHI, et al., 2003; PINHEIRO et al., 2005) e a sequência repetitiva em tandem que flanqueia os genes do tRNA (ALI, ZAKI & CLARK, 2005). 19 QUADRO 3. Sequência alvo e oligonucleotídeos inicia dores utilizado na PCR convencional descritos na literatura Sequência Gene alvo Tamanho do produto amplificado Iniciadores Referência(s) Proteína/ 30 kDa 100 bp 101 bp 374 bp P11 /P12 (E.h) P13 / P14 ( E.d) HF/HR (Eh/Ed) Sanuki et al.,1997; Rivera et al., 1998; Haghighi et al., 2002; Pinheiro et al., 2004 e 2005; Tachibana et al., 1992, 2000 e 2001. Hooshyar et al., 2004 Hemolisina 256 bp Eh6F/Eh6R Zindrou et al., 2001 Actina 300 bp ActF/Act R Freitas et al.,2004 Cisteino protease 242 bp Ehcp6F/ Ehcp6R Freitas et al., 2004 M17 482 pb P1-S17/P1 As20 Tannich & Burchard, 1991; Gomes et al., 1997; 1999; Valle et al., 2000 SSU-rRNA 876 bp 880 bp 135 bp 900 bp 600 pb 1950 bp Nested-PCR 1076 bp 427 bp/195 bp 260 pb 166 bp 752 bp/580pb Psp F/PspR (E.h) NPspF/NPspR (Ed) Eh5/Eh3 e Ed3/Ed5 Eh1/Ed1e Eh2 Eh1/Eh2 (Ed/Eh) EHP1/EHP2 (Eh) EHN1/ENH2(Ed) Enta 1 /Enta2 Entamoeba sp RD5/RD3 Entamoeba sp E1/E2 (Ed/Eh) Eh1-L/Ed-R (Ed/Eh) Em1/Em2 (Em) Em1/nEm (Em) Enta F EhR/EdR/EmR Clark e Diamond ,1992; Mirelman et al., 1997; Ramos et al., 2000 ; Verweij et al., 2000; Lebbad & Svard, 2005; Moran et al., 2005; Troll et al.,1997; Heckendorn et al., 2002; Gonin & Trude, 2003; Calderaro et al., 2006; Katzwinkel-Wladarch et al., 1994; Haque et al., 1998; Zaman et al.,2000 Verweij et al., 2003 a Clark & Diamond, 1992; Ramos et al., 2005; Evangeloupos et al., 2000 e 2001; Pa- glia e Visca, 2004 Ali et al., 2003; Parija e Khairnar 2005; Fotedar et al., 2007; Beck et al., 2008 Hamzah et al., 2006 Sequência repetitiva em tandem localizada no DNA extracromossômicro 132 bp 96 bp 145 bp 133 bp 145 bp 133 bp EhP1 /EhP2 (E.h) EdP1/ EdP2 (E.d) P1/ P2 (Eh) NP1/ NP2 (Ed) EHP1 / EHP2 (E.h) EHNP1/EHNP2 Nunez et al., 2003; Santos et al., 2007 Acuna-Soto et al., 1993; Aguirre et al., 1995; Britten et al., 1997; Romero et al., 1992 E.h = E histolytica; E.d = E. dispar; E.m = E. moshkovskii. 20 No Brasil, estudos de variabilidade genética de cepas de E. histolytica têm sido realizados empregando técnicas do tipo DNA polimórfico amplificado ao acaso, RAPD (GOMES et al., 2000 a; VALE et al., 2000), RNA amplificado aleatoriamente, RAP-PCR (VALE et al., 2000), PCR em baixa estringência, usando um único iniciador (Low Stringency single specific primer, LSSP-PCR) (GOMES et al., 1997). Um estudo envolvendo cepa de E. dispar foi realizado por Pinheiro e cols. (2005), onde avaliaram regiões polimórficas localizado no locus 1/2 e 5/6 da região de microsatélite. A aplicação da PCR no diagnóstico da amebíase ainda é restrita aos laboratórios de pesquisa ou de referência. Atualmente, ainda encontra-se em fase de padronização,não havendo até o momento, um marcador molecular padronizado, nem método de extração e de purificação de DNA, que tenha sido avaliado em diferentes cenários e utilizado unanimemente para o diagnóstico. Inicialmente, a PCR apresentou uma alta sensibilidade na detecção e diferenciação de E. histolytica e E. dispar, quando foram utilizados DNA extraídos de trofozoítos de cultura. No entanto, estes resultados não foram obtidos quando o DNA utilizado foi extraído diretamente do material fecal. A amostra fecal é um material extremamente heterogêneo e rico em substâncias inibidoras para a PCR. Vale ressaltar que para a PCR ser exequível é necessário ter um método de extração de DNA simples e rápido, obtendo-se DNA livre de substâncias inibidoras da PCR. Assim, a extração de DNA de amostras clínicas desempenha um papel fundamental para a obtenção de resultados satisfatórios da PCR. Contudo, a extração de DNA das fezes é um processo complexo, em decorrência da coextração de substâncias inibidoras e da presença dos resíduos contaminantes, tais como: sais biliares, bilirrubina, etanol, complexos de polissacarídeos. Essas substâncias interferem na ação da enzima DNA polimerase ou aderem no DNA, podendo causar a degradação do mesmo (DEUTER et al, 1995; MONTEIRO et al., 1997; WILSON, 1997; VANDENBERG & 21 VAN OORSCHOT, 2002). A remoção total das substâncias inibidoras nem sempre é fácil. Porém, é possível verificar a presença destes inibidores na amostra, introduzindo na reação controles internos de amplificação ou realizando a amplificação em duplicata ou triplicata com diferentes diluições do DNA extraído (NECHVATAL et al., 2008). Outra estratégia bastante utilizada é contaminar (Spiking) a mistura de amplificação com DNA padrão nas amostras que apresentaram resultados previamente negativos pela PCR (DA SILVA et al., 1997; OMBROUCK et al., 1997; PELT-VERKUIL, BELKUM & HAYS, 2008b). Com estas estratégias torna-se possível uma avaliação qualitativa da eficiência da extração. Recentemente, alguns protocolos comerciais de extração e purificação de DNA conseguiram melhorar as condições de isolamento de DNA fecal, mas nenhum método ainda garante o isolamento de DNA livre de substâncias inibidoras. Com o advento da PCR em tempo real, resultados melhores foram alcançados na detecção e diferenciação de E. histolytica e E. dispar. Esta técnica possibilita o monitoramento e a quantificação do fragmento de DNA, utilizando como detector do produto amplificado, corantes ou sondas marcadas com fluoróforo, específica para uma região interna da sequência alvo. A quantificação do fragmento amplificado ocorre à medida que o sinal de fluorescência é emitido durante a extensão de cada ciclo, sendo diretamente proporcional à quantidade de produto de PCR. Várias estratégias de monitoramento da amplificação pela PCR em tempo real têm sido adotadas. O método mais simples é o que utiliza corante que se intercala na dupla fita de DNA, o SYBR GREEN 1. Já o sistema TaqMan, emprega sonda que hibridiza especificamente com a sequência alvo. Durante o processo de polimerização dos nucleotídeos, a sonda é degradada e a fluorescência liberada é capturada pelo sistema detector e amplificador de sinal. Existem outros métodos que empregam sondas fluorescentes como a farol molecular (molecular beacon) e o LightCycler. O farol molecular utiliza uma sonda que é um DNA de fita simples que forma uma estrutura secundária entre as 22 extremidades 3’ e 5’. Assim, no momento que a sonda encontra o seu alvo, durante a etapa de amplificação, a mesma assume uma mudança conformacional, tornando-a capaz de emitir fluorescência. Já o sistema LightCycler utiliza duas sondas de hibridação que só produzem fluorescência quando estão hibridizadas juntas na sequência-alvo. Alguns métodos da PCR em tempo real têm sido empregados na detecção e diferenciação de E histolytica e E. dispar nos últimos anos. Blessemann e cols. (2002) amplificaram um fragmento de 310 bp contido no SSU- rRNA, utilizando o sistema Light Cycler. A PCR foi capaz de detectar menos de 0,1 parasito por grama de fezes. No ano seguinte, Verweij et al. (2003b) utilizaram o gene SSU-rRNA e a sequência epissômica repetitiva, descrita por Garfinkel et al. (1989), em dois ensaios de PCR em tempo real, empregando sondas do tipo TaqMan. Neste trabalho foram utilizadas 192 amostras de fezes obtidas de indivíduos moradores na região Norte de Gana. Nesta amostragem foi evidenciada somente uma amostra positiva para E. histolytica, o que revelou um elevado percentual de E. dispar na população estudada. Posteriormente, Roy e cols. (2005) empregaram o sistema “molecular beacon” na identificação de E. histolytica e E. dispar em secreção hepática e em amostras de fezes. Também, em 2005, Qvarnstrom e cols., em seu trabalho singular, compararam três métodos de PCR em tempo real, até então publicado na literatura, além de adaptar a PCR descrita por Clark e Diamond (1992) para um ensaio do tipo PCR em tempo real, utilizando o corante SYBR-GREEN 1. O limite de detecção e a eficiência de cada ensaio foi testado utilizando DNA de amostras fecais, amostras artificialmente contaminada e de trofozoítos de cultura. Os autores concluíram que o método que apresentou uma maior sensibilidade foi o sistema TaqMan, que amplifica o segmento gênico do SSU-rDNA, descrito por Verweij et al. (2003 b). A PCR em tempo real realiza a detecção e a quantificação do DNA de maneira precisa e com maior sensibilidade. Este método tem mostrado ser mais 23 sensível na detecção simultânea de E. histolytica e E. dispar em amostras fecais, principalmente em indivíduos com infecção mista, quando comparado com a PCR convencional (QVARNSTROM et al., 2005), além de ser um método bastante propício para o laboratório de diagnóstico pela sua característica de eliminar a análise pós-PCR, diminuindo, assim, seu tempo de execução e, também, minimizando o risco de contaminação do ambiente do laboratorial com produtos amplificados. O emprego da PCR em tempo real em ensaios do tipo multiplex para a detecção simultânea de E. histolytica, Giardia lamblia e Cryptosporidium parvum em amostras fecais foram padronizados por Verweij et al. (2004) e Haque et al. (2007). Cabe ressaltar que a PCR em tempo real tem sido utilizada como uma interface experimental na elaboração de teste do tipo multianalítico, que utiliza uma plataforma de instrumentação que pode ser implementada nos laboratórios clínicos. Mesmo assim, ainda restam alguns problemas, tendo como a principal desvantagem da PCR em tempo real em relação a PCR convencional, a sua limitação quanto ao número de fragmentos de DNA a serem detectados. Os equipamentos de PCR em tempo real possuem um número limitado de grupamentos fluorescente, isto ganha um forte impacto quando se pretende identificar vários alvos simultaneamente. Outros fatores que limitam a amplificação do DNA, de uma maneira em geral, é a necessidade prévia de regiões alvos, parcialmente ou totalmente, sequenciadas. Isto restringe bastante a expansão da PCR para estudo de micro- organismos com um pequeno número de sequências disponíveis nos bancos públicos de DNA, GenBank. No entanto, o aumento do número de “projetos genoma” de vários organismos tem proporcionado a identificação de várias sequências gênicas, que podem ser utilizadas para o desenvolvimento de testes de diagnóstico, baseado na PCR. O sequenciamento do genoma total de E. 24 histolytica foi concluído em 2005 (LOFTUS et al. 2005). Já os sequenciamentos do genoma de E. moshkovskii e E. dispar estão na etapa final de montagem. Paradoxalmente, somente as sequências que codificma o gene SSU-rRNA de E. hartmanii, E. poleckii, e E. coli estão disponíveis no GenBank. De fato, os dados moleculares que fornecem informações importantes para a avaliação da diversidade intere intraespecífica de amebas que pertencem ao gênero Entamoeba são escassos. A única sequência gênica que é comum a todas as amebas que compõe o gênero Entamoeba, atualmente disponível no GenBank, é o gene da SSU-rRNA. Isto reduz bastante a expansão de metodologia e estratégias de diagnóstico para o estudo das espécies de amebas. Em 1992, Clark e Diamond utilizaram os iniciadores universais, RD5/RD3 para a amplificação de um segmento do gene SSU-rDNA. O diagnóstico diferencial entre E. histolytica e outros protozoários intestinais foi realizado por meio da análise de restrição de fragmentos polimórficos. Somente uma década após, a mesma estratégia para a diferenciação de espécies de ameba foi utilizada por Verweij e cols. (2003a). Estes autores, descreveram o método de hibridação reversa em membrana como intuito de identificar espécies do gênero Entamoeba. Inicialmente foi empregada a PCR que amplifica parte do gene do SSU-rDNA das amebas, empregando os iniciadores Entam1 e Entam2 biotinilados. O produto amplificado biotinilado foi hibridizado com sondas ligadas na membrana de nitrocelulose e a formação dos híbridos foram detectados e visualizados por meio de adição de substrato quimiluminescente seguida da autorradiografia. O DNA ribossômico é uma ferramenta importante e que tem sido utilizado na avaliação de polimorfismo de micro-organismo de uma maneira em geral. A diferenciação genética entre as populações de uma espécie constitui o primeiro estágio da divergência evolutiva. Estas diferenças resultam, na maioria das vezes, da ação de diferentes ambientes a que cada população está 25 submetida ao longo dos anos sobre a variabilidade preexistente na espécie. Assim, as diferenças interespécies podem ser avaliadas. Sabemos que o gene SSU-rDNA está presente em multicópia no DNA extracromossômico e representa cerca de 200 cópias no genoma de E. histolytica e E. dispar (ALI, CLARK & PETRI, 2008). Esta sequência possui regiões altamente conservadas e intercaladas com sequências polimórficas entre o gênero Entamoeba, o que propicia a sua utilização para desenhos de iniciadores universais ou semi- universais capazes de amplificar múltiplos produtos, além de sondas do tipo espécie específica, utilizadas na detecção de sequência-alvos empregadas no diagnóstico de amebas intestinais. Uma alternativa utilizada na identificação de espécies de parasitos é através da reação de sequenciamento de DNA. É uma técnica altamente fidedigna, porém, trabalhosa, dispendiosa, demorada e que não é prática como ferramenta de diagnóstico em laboratório clínico. Mas, permite identificar, caracterizar e avaliar a aplicabilidade das sequências consideradas como uma potente ferramenta para o diagnóstico. Nos últimos anos, várias tecnologias têm emergido como uma ferramenta diagnóstica usando como princípio o estilo multianalítico. Assim, o processo de diagnóstico torna-se rápido, vários patógenos podem ser detectados simultaneamente, sendo menos dispendioso e decaindo o tempo de trabalho porque estes métodos podem ser parcialmente automatizados. A grande vantagem dessa metodologia consiste na capacidade de atender a uma forte demanda no cenário de diagnóstico por métodos multianalíticos, onde poucos procedimentos podem diagnosticar uma grande quantidade de micro- organismos. Genes de diversos patógenos, dentro do mesmo grupo taxonomicamente relacionados, podem ser amplificados quando empregamos iniciadores universais para este grupo. Estes iniciadores são capazes de amplificar DNA de múltiplos patógenos simultaneamente na amostra clínica. 26 Assim, ensaios do tipo microarranjo podem ser usados para identificar os produtos amplificados através da reação de hibridação empregando sondas patógenos-específicas. Sabemos que a ideia de imobilizar e hibridizar moléculas em suporte sólido foi primeiro proposta por Denhardt (1966), conduzindo ao desenvolvimento de metodologias de identificação de sequência no DNA genômico ou oriunda da clonagem molecular. Posteriormente, o segundo passo foi dado por Southern (1975), quando demonstrou que poderia ser feita a transferência de DNA do gel para membranas de nylon. Segundo Dyson (1991), desde as descobertas de Denhardt e Southern, as técnicas de hibridação em suporte sólidos tornaram-se gradativamente sofisticadas, principalmente devido a melhor compreensão acerca dos fatores que influenciam a taxa de hibridação e estabilidade dos híbridos. No entanto, a tecnologia de microarranjos de DNA foi descrita no final da década de 80 e tem impulsionado de maneira importante o estudo da genômica funcional, sendo recentemente aplicada na área de diagnóstico (PALLACIOS et al., 2007). O ensaio de microarranjos usa o princípio da complementaridade de bases dos ácidos nucléicos, sendo essa técnica essencialmente de hibridação de ácidos nucléicos em grande escala. Estudos têm demonstrado a sua aplicação no diagnóstico de bactérias, vírus e de parasitas. Wangs, Vora & Stenger (2004) descreveram a utilização deste ensaio na detecção de E. histolytica, E. dispar, Giárdia lamblia e Cryptosporidium parvum em amostras fecais. Contudo, a arquitetura dos microarranjos consiste em uma ordem predefinida de fragmentos de DNA quimicamente ligada à superfície sólida (lâmina de vidro, membrana etc.). Assim, uma grande quantidade de sondas está presente nestes arranjos, conferindo a técnica uma maior sensibilidade, devido a alta densidade das sondas específicas para um único alvo, além de possibilitar a detecção de diferentes organismos no mesmo ensaio. Estes arranjos pre- definidos de oligonucleotídeos podem ser aderidos ou sintetizados sobre suportes 27 sólidos que contenham uma superfície positivamente carregada. Este processo é todo robotizado e requer uma estrutura complexa para a sua execução ou pode ser terceirizado por empresas especializadas nestas áreas. Isto faz com que esta tecnologia não seja exponencialmente difundida no cenário do diagnóstico. No final da década de 70 surgiram os primeiros trabalhos de análise de imunoensaio, utilizando o suporte sólido associado a citometria de fluxo (HORAN & WHEELESS, 1977). Desde então, a literatura vem apresentando, de forma crescente, a utilização de um método de detecção ensaio molecular inovador que associou a filosofia da citometria de fluxo ao uso de microesferas fluorescentes (DUNBAR, 2006). Esta tecnologia específica é representada pelo sistema da empresa Luminex®, que foi a pioneira no desenvolvimento do equipamento e das microesferas. Esta estratégia apresenta uma amplitude vasta de utilização, permitindo não somente a realização de imunoensaio, como de hibridação direta do DNA sobre a superfície de microesferas. Nota-se, ainda, que esta tecnologia não é controlada por licenças especiais e que aumenta o seu potencial para que novos ensaios possam ser desenvolvidos. Este sistema está fundamentado no uso de microesferas de poliestireno, contendo internamente uma mistura de dois fluorocromos, que emitem intensidades de fluorescência distintas. A utilização de proporções precisa desses fluorocromos produziu mais de 100 diferentes microesferas com espectros de emissão de fluorescências distintos. Assim,cada microesfera apresenta um sinal de fluorescência único e especifico. Em cada uma das superfícies das 100 microesferas podem ser acopladas moléculas de capturas como: anticorpos monoclonais com especificidade única, peptídeos, antígenos protéicos ou sondas específicas para uma sequência de DNA. Isto permite a análise simultânea de até 100 analitos numa única amostra, através de uma simples reação em um único tubo. A ligação das moléculas de captura, já acopladas a cada microesfera, no seu alvo é 28 detectada pela adição de um conjugado fluorescente. Assim, a microesfera que tiver os híbridos, produto amplificado biotinilado/sonda no sistema
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