Cambios en el comportamiento epidemiológico de la Leishmaniasis Tegumentaria Americana causada por Leishmania Panamensis en Colombia (1986-2018) y variaciones en el número de copias de genes asociados con virulencia.
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.hm.v12n2a04Palabras clave:
epidemiología, genómica, LeishmaniasisResumen
Introducción Los cambios moleculares que ocurren en Leishmania spp. pueden reflejar variaciones en la patogenicidad del parásito, pero también en la epidemiología de la enfermedad. Objetivos Este estudio tuvo como objetivo describir las características epidemiológicas de los casos de leishmaniasis cutánea diagnosticados entre 1986 y 2018 e identificar los cambios ocurridos a lo largo de estos años, así como también las variaciones en el número de copias (CNV) de genes asociados a virulencia GP63, HSP83, HISH4 y H2B, BTUB, ATG8, PHOSP, SERP y PTR1 en cepas de Leishmania panamensis aisladas de dichos casos.MétodosSe construyó una base de datos con las historias clínicas de casos atendidos entre 1986 y 2018 en la cual se incluyeron variables sociodemográficas, clínicas y farmacológicas. Se identificaron cambios en el comportamiento de la enfermedad a lo largo del tiempo, agrupando los casos por periodos de 10 años. Las CNV se determinaron en el 9.3% (n = 125) de los aislados clínicos de L. panamensis. Por último, las CNV se correlacionaron con los cambios observados en las variables clínicas tales como: tamaño de la lesión, aparición de recaídas/reactivaciones y respuesta al tratamiento.El estudio retrospectivo incluyó la información obtenida de 1351 casos procedentes de 26 departamentos de Colombia. El 77% eran hombres y la edad promedio fue de 23 años. El 97% de los casos presentó LC con un 72% de úlceras; y el 7% tenía antecedentes de leishmaniasis. El 32% presentaban una lesión y el 68% tuvieron 2 o 3 lesiones; el 50% con un tiempo de evolución < 2 meses; un tamaño < 4 cm2 y el 16% > 4 cm2. No se encontró correlación entre el tipo de ocupación y la aparición de reinfección o reactivación, así como tampoco entre la edad, el tipo de lesión, el número de lesiones, el tamaño de las lesiones, el tiempo de evolución, la aparición de reactivación o reinfección, ni los ciclos de tratamiento adicionales. No obstante, si se observaron cambios en las variables entre el periodo 3 en comparación con los otros dos periodos estudiados, con mayor número de casos en pacientes con actividades en espacios interiores. Compromiso mucoso e infección diseminada, recaídas y reactivaciones y mayor tamaño de las lesiones. Al comparar los cambios en el número de copias (CNV) de los genes asociados con virulencia entre los aislados de L. panamensis de los tres periodos de estudio, se observó un mayor incremento en el número de copias de los genes evaluados en los periodos 2 y 3 en comparación con el periodo 1, siendo el gen PHOSP el que mostró mayor variación. ResultadosEstos resultados sugieren que L. panamensis ha sufrido cambios genómicos asociados a la virulencia a lo largo del tiempo que podrían estar aumentando su potencial patogénico, ocasionando lesiones más grandes y formas más complejas de LC incluyendo recaídas, reactivaciones y reinfecciones. No obstante, se necesitan más estudios para ampliar la información sobre la variabilidad genética de L. panamensis y su asociación con los mecanismos de virulencia, resistencia y patogenicidad.
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Alvar J, Vélez ID, Bern C, Herrero M, Desjeux P, Cano J, Janin J, den Boer M, WHO Leishmaniasis Control Team. Leishmaniasis worldwide and global estimates of its incidence. PLoS One 2012;7(5):e35671.
Comité de Expertos de la OMS sobre el Control de las Leishmaniasis & Organización Mundial de la Salud. Control de las leishmaniasis: Informe Comité de Expertos de la OMS sobre el Control de las Leishmaniasis, Ginebra, 22 a 26 de marzo de 2010.
Pan American Health Organization. Leishmaniasis: Epidemiological Report in the Americas. 2020; 9. Washington, D.C.
Sivigila. Boletín epidemiológico Semana epidemiológica 53 27 de dic. de 2020 al 2 de enero de 2021. Disponible en https://www.ins.gov.co/buscador-eventos/BoletinEpidemiologico/2020_Boletin_epidemiologico_semana_53.pdf
Bañuls AL, Hide M, Tibayrenc M. Molecular epidemiology and evolutionary genetics of Leishmania parasites. Int J of Parasitol 1999;29(8): 1137-1147.
Saravia N, Segura I, Holguin AF, Santrich C, Valderrama L, Ocampo C. Epidemiologic, genetic, and clinical associations among phenotypically distinct populations of Leishmania (Viannia) in Colombia. Am J Trop Med Hyg. 1998;59(1):86-94. doi: 10.4269/ajtmh.1998.59.86.
Urrea DA, Duitama J, Imamura H, Álzate JF, Gil J, Muñoz N, Villa JA, Dujardin JC, Ramirez-Pineda JR, Triana-Chavez O. Genomic Analysis of Colombian Leishmania panamensis strains with different level of virulence. Sci Rep. 2018;8(1):17336. DOI: 10.1038/s41598-018-35778-6
Rogers MB, Hilley JD, Dickens NJ, Wilkes J, Bates PA, Depledge DP, Harris D, Her Y, Herzyk P, Imamura H, Otto TD, Sanders M, Seeger K, Dujardin JC, Berriman M, Smith DF, Hertz-Fowler C, Mottram JC. Chromosome and gene copy number variation allow major structural change between species and strains of Leishmania. Genome Res. 2011;21(12):2129-2142. DOI: 10.1101/gr.122945.111
Reis-Cunha JL, Valdivia HO, Bartholomeu DC. Gene and Chromosomal Copy Number Variations as an Adaptive Mechanism Towards a Parasitic Lifestyle in Trypanosomatids. CG. 2018;19(2):87-97. DOI: 10.2174/1389202918666170911161311
Yasur-Landau D, Jaffe CL, David L, Doron-Faigenboim A, Baneth G. Resistance of Leishmania infantum to allopurinol is associated with chromosome and gene copy number variations including decrease in the S-adenosylmethionine synthetase (METK) gene copy number Int J Parasitol Drugs Drug Resist. 2018;8(3):403-410. DOI: 10.1016/j.ijpddr.2018.08.002.
Patino LH, Imamura H, Cruz-Saavedra L, Pavia P, Muskus C, Méndez C, Dujardin JC, Ramírez JD. Major changes in chromosomal somy, gene expression and gene dosage driven by SbIII in Leishmania braziliensis and Leishmania panamensis. Sci Rep. 2019; 9(1):9485. DOI: 10.1038/s41598-019-45538-9
Ghouila A, Guerfali FZ, Atri C, Bali A, Attia H, Sghaier RM, Mkannez G, Dickens, NJ, Laouini D. Comparative Genomics of Tunisian Leishmania major isolates causing human cutaneous leishmaniasis with contrasting clinical severity HHS Public Access. Infect Genet Evol. 2017; 50:110-120. DOI: 10.1016/j.meegid.2016.10.029.
Restrepo CM, Llanes A, Cedeño EM, Chang HJ, Álvarez J, Ríos M, Penagos H, Suárez JA, Lleonart R. Environmental conditions may shape the patterns of genomic variations in Leishmania panamensis. Genes (Basel) 2019;10(11):838. DOI: 10.3390/genes10110838
Joshi PB, Kelly BL, Kamhawi S, Sacks DL, McMaster WR. (2002). Targeted gene deletion in Leishmania major identifies leishmanolysin (GP63) as a virulence factor. Mol Biochem Parasitol. 2002;120(1):33-40. DOI: 10.1016/s0166-6851(01)00432-7
Brittingham A, Morrison CJ, McMaster WR, McGwire BS, Chang KP, Mosser DM. Role of the Leishmania surface protease gp63 in complement fixation, cell adhesion, and resistance to complement-mediated lysis. J Immunol. 1995;155(6):3102-11
Salotra P, Ralhan R, Bhatnagar R. Differential expression of stress proteins in virulent and attenuated promastigotes of Leishmania donovani. Biochem Mol Biol Int. 1994;33(4):691-7
Puello García MJ. Leishmaniasis. Rev fac med. 1948. 17(7):338-359. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/revfacmed/article/view/30921
Corredor A, Kreutzer RD, Tesh RB, Boshell J, Palau MT, Caceres E, Duque S, Pelaez D, Rodriguez G, Nichols S, et al. Distribution and etiology of leishmaniasis in Colombia. Am J Trop Med Hyg. 1990;42(3):206-14. DOI: 10.4269/ajtmh.1990.42.206.
Vélez ID, Wolff M, Valderrama R, Escobar JP, Osorio L. Community and environmental risk factors associated with cutaneous leishmaniasis in Montebello, Antioquia, Colombia. In: Leishmaniasis Control Strategies. A Critical Evaluation of IDRC-Supported Research (P. Wijeyaratne, T. Goodman & C. Espinal, eds.), 1991; 261-274, Ottawa: Editorial International Development Research Center.
Vélez ID, Ospina S, Jaramillo L. Epidemiología de la leishmaniasis cutánea en San Roque (Antioquia). Boletín Epidemiológico de Antioquia 1987; 12:354-359.
Machado-Alba JE, Machado-Duque ME, Medina-Morales DE. Epidemiology of Cutaneous Leishmaniasis in a Colombian Municipality. Am J Trop Med Hyg. 2017; 97(5):1503-1507. DOI: 10.4269/ajtmh.17-0233.
Velez ID, Hendrickx E, Robledo SM, del Pilar Agudelo S. Leishmaniosis cutánea en Colombia y género [Gender and cutaneous leishmaniasis in Colombia]. Cad Saude Publica. 2001; 17(1):171-80. DOI: 10.1590/s0102-311x2001000100018.
Alexander B, Agudelo LA, Navarro JF, Ruiz JF, Molina J, Aguilera G, Klein A, Quiñones, ML. Relationship between coffee cultivation practices in Colombia and exposure to infection with Leishmania. Trans R Soc Trop Med Hyg. 2009; 103(12):1263-8. DOI: 10.1016/j.trstmh.2009.04.018.
Ferro C, López M, Fuya P, Lugo L, Cordovez JM, González G. Spatial distribution of sand fly vectors and eco-epidemiology of cutaneous leishmaniasis transmission in Colombia. PLoS One. 2015;10(10):e0139391. DOI: 10.1371/journal.pone.0139391
Gutierrez JD, Martínez-Vega R, Ramoni-Perazzi J, Diaz-Quijano FA, Gutiérrez R, Ruiz FJ, Botello HA, Gil M, González J, Palencia M. Environmental and socio-economic determinants associated with the occurrence of cutaneous leishmaniasis in the northeast of Colombia. Trans R Soc Trop Med Hyg. 2017; 111(12):564-571. DOI: 10.1093/trstmh/try011.
Barkati S, Ndao M, Libman M. Cutaneous leishmaniasis in the 21st century: From the laboratory to the bedside. Curr Opin Infect Dis. 2019; 32(5):419-425. DOI: 10.1097/QCO.0000000000000579.
Weigle KA, Santrich C, Martinez F, Valderrama L, Saravia NG. Epidemiology of Cutaneous Leishmaniasis in Colombia: Environmental and Behavioral Risk Factors for Infection, clinical manifestations, and pathogenicity. J Infect Dis. 1993; 168(3):709-14. DOI: 10.1093/infdis/168.3.709.
Capela R, Moreira R, Lopes F. An overview of drug resistance in protozoal diseases. Int J Mol Sci. 2019 Nov 15;20(22):5748. DOI: 10.3390/ijms20225748.
Soulat D, Bogdan C. Function of Macrophage and Parasite Phosphatases in Leishmaniasis. Front Immunol. 2017; 8:1838. DOI: 10.3389/fimmu.2017.01838.
Besteiro S, Williams RAM, Morrison LS, Coombs GH, Mottram JC. Endosome sorting and autophagy are essential for differentiation and virulence of Leishmania major. J Biol Chem. 2006; 281(16):11384-96. DOI: 10.1074/jbc.M512307200.
Silva-Almeida M, Pereira BAS, Ribeiro-Guimarães ML, Alves CR. Proteinases as virulence factors in Leishmania spp. infection in mammals. Parasit Vectors. 2012; 5:160. DOI: 10.1186/1756-3305-5-160.
Cunningham ML, Beverley SM. Pteridine salvage throughout the Leishmania infectious cycle: implications for antifolate chemotherapy. Mol Biochem Parasitol. 2001; 113(2):199-213. DOI: 10.1016/s0166-6851(01)00213-4.
Chang KP, McGwire BS. Molecular determinants and regulation of Leishmania virulence. Kinetoplastid Biol Dis. 2002;1(1):1. DOI: 10.1186/1475-9292-1-1.
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