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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/67231
APRIMORAMENTO E DESENVOLVIMENTO DE MÉTODOS DIAGNÓSTICOS IN VITRO PARA A SÍFILIS
Silva, Ângelo Antonio Oliveira | Date Issued:
2024
Alternative title
Improvement and development of in vitro diagnostic methods for syphilisAdvisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: A sífilis é uma infecção sexualmente transmissível (IST) causada pela bactéria Treponema pallidum e caracteriza-se por ser crônica e multissistêmica. O cenário epidemiológico atual apresenta elevada incidência, sendo o problema de saúde pública que mais afeta adultos, gestantes e recém-nascidos. O diagnóstico é realizado por meio de testes sorológicos não treponêmicos (VDRL e RPR) e testes treponêmicos (ELISA, QML e IFI). Os testes treponêmicos apresentam desempenho variável, dependendo da fase clínica, mas, entre eles, os imunoenzimáticos se destacam devido à preparação antigênica usada, uma vez que as proteínas recombinantes melhoram a sensibilidade, especificidade e reprodutibilidade. Assim, o estudo de novos biomarcadores é relevante para melhoria do diagnóstico da IST. OBJETIVO: Avaliar o desempenho diagnóstico de proteínas recombinantes treponêmicas (TpN17 e TmpA) para o imunodiagnóstico da sífilis. MATERIAL E MÉTODOS: Ensaios de dicroísmo circular (DC), espalhamento dinâmico da luz (DLS) e fluorimetria de varredura diferencial (DSF) foram utilizados para avaliar a estrutura e estabilidade dos antígenos. O ELISA sanduíche duplo antígeno (DAgS-ELISA) foi padronizado por meio de checkerboard titration. Setecentas e doze amostras séricas foram obtidas no CEDAP, HEMOBA e IGM, sendo 187 positivas para sífilis, 211 negativas e 314 positivas para outras doenças infecto-parasitárias. Todas as amostras foram reavaliadas quanto à presença ou ausência de anticorpos anti-T. pallidum, utilizando VDRL, FTA-ABS e ELISA. Os resultados foram avaliados por meio da análise dos parâmetros de desempenho diagnóstico. RESULTADOS: Dos pacientes recrutados, 91,5% e 25,2% residem em Salvador e no Distrito Sanitário Barra/Rio Vermelho, respectivamente Na população do estudo, a maioria se considerou masculino sicgênero (89,9%), solteira (o) (89,4%), atendida no ambulatório de IST (55,9%), faixa etária de 25 a 34 anos (41,0%), homossexuais (60,6%), assintomáticos (61,2%), diagnosticada com sífilis primária (52,1%) e com histórico de reinfecção (52,1%). No ELISA indireto, a acurácia foi de 95,4% (TmpA) e 98,7% (TpN17). O índice de Kappa de Cohen (κ) apresentou concordância quase perfeita para as duas moléculas. A TpN17 apresentou reatividade cruzada apenas com a doença de Chagas (1,54%), enquanto a TmpA apresentou reatividade cruzada com doença de Chagas (3,07%), HBV (1,25%), HIV (9,52%) e HTLV (1,64%). No DAgS-ELISA, os valores de especificidade, sensibilidade e acurácia para a TpN17 foram de 100%, 88,9%, 94,3%, respectivamente. O índice κ demonstrou concordância quase perfeita. Foram observadas reatividades cruzadas com doença de Chagas (11,5%), HBV (2,6%), HCV (6,4%) e HTLV (6,8%). Nas análises estruturais, a TpN17 apresentou-se como uma amostra monodispersa, resistente no desnovelamento, mas sem resistência na renaturação. A TmpA foi vista como polidispersa, menos resistente no desnovelamento, mas com maior capacidade de renovelamento. Nos espectros do DC, as estruturas secundárias das proteínas estavam em conformidade com o esperado para elas. CONCLUSÃO: As moléculas TmpA e TpN17 demonstraram elevada capacidade diagnóstica, sendo capazes de diferenciar amostras positivas das negativas para sífilis. No entanto, o ELISA indireto mostrou-se mais promissor. A TpN17 mostrou-se mais resistente às condições extremas de temperatura
Abstract
INTRODUCTION: Syphilis is a sexually transmitted infection (STI) caused by the bacterium Treponema pallidum being chronic and multisystemic. The current epidemiological scenario is of high incidence, being the public health problem that most affects adults, pregnant women, and newborns. The diagnosis is performed by non-treponemal serological (VDRL and RPR) and treponemal tests (ELISA, QML and IFI). Treponemal tests have variable performance depending on the clinical phase, but among these, immunoenzymatic perform well due to the antigenic preparation used, as recombinant proteins improve sensitivity, specificity, and reproducibility. Thus, the study of new biomarkers is relevant for improving STI diagnosis. AIM: To evaluate the diagnostic performance of recombinant treponemal proteins (TpN17 and TmpA) for the immunodiagnostic of syphilis. MATERIAL AND METHODS: Circular Dichroism (DC), Dynamic Light Scattering (DLS) and Differential Scanning Fluorimetry (DSF) assays were performed to evaluate the structure and stability of the antigens. The double antigen sandwich ELISA (DAgS-ELISA) was standardized using checkerboard titration. Seven hundred and twelve serum samples were obtained from CEDAP, HEMOBA and IGM, of which 187 were positive for syphilis, 211 were negative and 314 were positive for other infectious and parasitic diseases. All samples were reassessed for the presence or absence of syphilis antibodies with VDRL, FTA-ABS and ELISA. Results were evaluated by analyzing diagnostic performance parameters. RESULTS: Of the recruited patients, 91.5% and 25.2% are residents of Salvador and the Barra/Rio Vermelho Sanitary District, respectively. Among the study population, the majority were male (89.9%), single (89.4%), attended at the STI outpatient clinic (55.9%), aged between 25 and 34 years (41.0%), gay people (60.6%), asymptomatic (61.2%), diagnosed with primary syphilis (52.1%) and with a history of reinfection (52.1%) In the indirect ELISA, the accuracy was 95.4% (TmpA) and 98.7% (TpN17). Cohen's Kappa index (κ) showed almost perfect agreement for both molecules. TpN17 was only cross-reactive for Chagas disease (1.54%), but TmpA was cross-reactive for Chagas disease (3.07%), HBV (1.25%), HIV (9.52%) and HTLV (1.64%). In the DAgS-ELISA, the specificity, sensitivity, and accuracy values for TpN17 were 100%, 88.9%, 94.3%, respectively. The κ index showed almost perfect agreement. Cross-reactivity was observed for Chagas disease (11.5%), HBV (2.6%), HCV (6.4%) and HTLV (6.8%). In the structural analyses, TpN17 presented itself as a monodisperse sample, resistant to unfolding, but without resistance to renaturation. TmpA was seen as polydisperse, less resistant to unfolding, but with a greater capacity for renewal. In the DC spectra, the secondary structures of the proteins were consistent with what was expected for them. CONCLUSION: TmpA and TpN17 molecules showed high diagnostic capacity, being able to differentiate between positive and negative samples for syphilis. However, the indirect ELISA showed more promise. TpN17 proved to be more resistant to extreme temperature conditions
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