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Universidad Nacional Autoacutenoma de Nicaragua
UNAN-Leoacuten
Escuela de Medicina Veterinaria
TESIS PARA OPTAR AL TIacuteTULO DE MEacuteDICO VETERINARIO
Tema Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
Autores
Br Eveling Isabeth Peacuterez Loacutepez
Br Karoll Jeaneth Salgado Saballos
Tutores MSc Byron Flores Somarriba
MSc Jessica Sheleby Eliacuteas
ldquoA la libertad por la universidadrdquo
IacuteNDICE
I Dedicatoriahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1
II Agradecimientoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2
III Resumenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
IV Abreviaturashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
V Glosariohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6
1 Introduccioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
11 Antecedenteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
12 Justificacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
13 Planteamiento del problemahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
2 Objetivo generalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
21 Objetivos especiacuteficoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
3 Marco teoacutericohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
31 Mecanismo de transmisioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
32 Clasificacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
33 Patogeacutenesishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
34 Sintomatologiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
35 Diagnoacutesticohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegicohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
352 Pruebas diagnoacutesticashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
4 Material y meacutetodohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28
5 Resultadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
6 Discusioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
7 Conclusioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
8 Recomendacioneshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
9 Bibliografiacutea40
10 Anexoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip47
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 1
I DEDICATORIA
El siguiente trabajo investigativo se lo quiero dedicar primeramente a Dios por
darme la oportunidad de culminar con eacutexito cada una de las etapas de mi estudio y
por darme la fortaleza y perseverancia para culminar este trabajo
A mi abuelita Domitila Griacuteo por darme siempre su apoyo incondicional en todo
momento y aconsejarme para culminar cada una de las etapas de mis estudios
con eacutexito a mi mamaacute Karla Loacutepez que desde lejos siempre ha estado ahiacute
apoyaacutendome en todo momento a mi padrastro Gerhard Gust y a mi tiacuteo Sergio
Loacutepez que han sido participes en mi vida acadeacutemica en todo momento
Br Eveling Isabeth Peacuterez Loacutepez
Este trabajo investigativo quiero dedicarlo primeramente y por sobre todas las
cosas a Dios por darme la oportunidad de concluir con eacutexito cada etapa de mis
estudios y por darme fuerzas y perseverancia al realizar este trabajo
A mi madre Janeth Saballos a mi tiacutea Amanda Gutieacuterrez mi hermano River
Salgado que diacutea a diacutea han sabido dar lo mejor de ellos en todos los aspectos
Depositando en miacute su confianza y paciencia para hacer de miacute una mejor persona
Karoll Jeaneth Salgado Saballos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 2
II AGRADECIMIENTOS
A Dios por darnos la vida sabiduriacutea y perseverancia para vencer los obstaacuteculos
que se nos presentaron en nuestro camino y asiacute poder culminar con eacutexito nuestros
estudios
A nuestros guiacuteas en este trabajo investigativo Lic Byron Flores Somarriba
MSc y Jessica Sheleby Eliacuteas MSc por darnos la oportunidad de trabajar en
esta tesis y confiar en que la culminariacuteamos con eacutexito
Al Dr William Jiroacuten por brindarnos su apoyo incondicional en todo momento y
aconsejarnos en culminar nuestra tesis con eacutexito
A la Lic Brenda Mora por apoyarnos en todo momento en el laboratorio por ser
una buena profesora y amiga y ser siempre participe en todo el proceso de
elaboracioacuten de esta tesis
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 3
III RESUMEN
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico por
ello es preciso mejorar su diagnoacutestico mediante un multiplex PCR Objetivo
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Para esto se debe calcular el
liacutemite de deteccioacuten la sensibilidad y especificidad asiacute como la clasificacioacuten de las
cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena Disentildeo En este estudio se
emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos de Leptospira Se tomaron
paraacutemetros como tipos de mezclas extraccioacuten por calentamiento y por el Kit
comercial QUIAGEN la presencia de 5- fluoracilo y muestras fingidas de sangre y
orina de diferentes especies (canino equino porcino y bovino) La sensibilidad se
determinoacute al calcular la cantidad de ADN capaz de detectar en muestras de
sangre y orina La especificidad se demostroacute con el uso de ADN de otros agentes
patoacutegenos Resultados De las 30 cepas que se sometieron al ensayo se
detectaron 15 siendo correspondiente a 12 serogrupos La mezcla maacutes efectiva
fue la mezcla 1 Los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no mostro diferencia
en la capacidad para detectar la Leptospira La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute
ser por calentamiento en la que se identificaron 8 muestras de 19 mientras que
por extraccioacuten con kit comercial soacutelo 2 muestras de 8 La teacutecnica es capaz de
identificar una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a
una dilucioacuten 110000 La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956)
mientras que la especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) Conclusioacuten La PCR
multiplex fue estandarizada mostrando su utilidad en el diagnoacutestico temprano de
animales portadores lo que seraacute importante para la identificacioacuten de zonas
vulnerables a la aparicioacuten de casos de leptospirosis humana a si como una
respuesta temprana en el abordaje integral de brotes
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IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
IacuteNDICE
I Dedicatoriahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip1
II Agradecimientoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip2
III Resumenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip3
IV Abreviaturashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip4
V Glosariohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip6
1 Introduccioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip9
11 Antecedenteshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip11
12 Justificacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip13
13 Planteamiento del problemahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip14
2 Objetivo generalhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
21 Objetivos especiacuteficoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip15
3 Marco teoacutericohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip16
31 Mecanismo de transmisioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
32 Clasificacioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
33 Patogeacutenesishelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip17
34 Sintomatologiacuteahelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip18
35 Diagnoacutesticohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip19
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegicohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
352 Pruebas diagnoacutesticashelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip20
4 Material y meacutetodohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28
5 Resultadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
6 Discusioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
7 Conclusioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
8 Recomendacioneshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
9 Bibliografiacutea40
10 Anexoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip47
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I DEDICATORIA
El siguiente trabajo investigativo se lo quiero dedicar primeramente a Dios por
darme la oportunidad de culminar con eacutexito cada una de las etapas de mi estudio y
por darme la fortaleza y perseverancia para culminar este trabajo
A mi abuelita Domitila Griacuteo por darme siempre su apoyo incondicional en todo
momento y aconsejarme para culminar cada una de las etapas de mis estudios
con eacutexito a mi mamaacute Karla Loacutepez que desde lejos siempre ha estado ahiacute
apoyaacutendome en todo momento a mi padrastro Gerhard Gust y a mi tiacuteo Sergio
Loacutepez que han sido participes en mi vida acadeacutemica en todo momento
Br Eveling Isabeth Peacuterez Loacutepez
Este trabajo investigativo quiero dedicarlo primeramente y por sobre todas las
cosas a Dios por darme la oportunidad de concluir con eacutexito cada etapa de mis
estudios y por darme fuerzas y perseverancia al realizar este trabajo
A mi madre Janeth Saballos a mi tiacutea Amanda Gutieacuterrez mi hermano River
Salgado que diacutea a diacutea han sabido dar lo mejor de ellos en todos los aspectos
Depositando en miacute su confianza y paciencia para hacer de miacute una mejor persona
Karoll Jeaneth Salgado Saballos
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II AGRADECIMIENTOS
A Dios por darnos la vida sabiduriacutea y perseverancia para vencer los obstaacuteculos
que se nos presentaron en nuestro camino y asiacute poder culminar con eacutexito nuestros
estudios
A nuestros guiacuteas en este trabajo investigativo Lic Byron Flores Somarriba
MSc y Jessica Sheleby Eliacuteas MSc por darnos la oportunidad de trabajar en
esta tesis y confiar en que la culminariacuteamos con eacutexito
Al Dr William Jiroacuten por brindarnos su apoyo incondicional en todo momento y
aconsejarnos en culminar nuestra tesis con eacutexito
A la Lic Brenda Mora por apoyarnos en todo momento en el laboratorio por ser
una buena profesora y amiga y ser siempre participe en todo el proceso de
elaboracioacuten de esta tesis
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III RESUMEN
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico por
ello es preciso mejorar su diagnoacutestico mediante un multiplex PCR Objetivo
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Para esto se debe calcular el
liacutemite de deteccioacuten la sensibilidad y especificidad asiacute como la clasificacioacuten de las
cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena Disentildeo En este estudio se
emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos de Leptospira Se tomaron
paraacutemetros como tipos de mezclas extraccioacuten por calentamiento y por el Kit
comercial QUIAGEN la presencia de 5- fluoracilo y muestras fingidas de sangre y
orina de diferentes especies (canino equino porcino y bovino) La sensibilidad se
determinoacute al calcular la cantidad de ADN capaz de detectar en muestras de
sangre y orina La especificidad se demostroacute con el uso de ADN de otros agentes
patoacutegenos Resultados De las 30 cepas que se sometieron al ensayo se
detectaron 15 siendo correspondiente a 12 serogrupos La mezcla maacutes efectiva
fue la mezcla 1 Los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no mostro diferencia
en la capacidad para detectar la Leptospira La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute
ser por calentamiento en la que se identificaron 8 muestras de 19 mientras que
por extraccioacuten con kit comercial soacutelo 2 muestras de 8 La teacutecnica es capaz de
identificar una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a
una dilucioacuten 110000 La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956)
mientras que la especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) Conclusioacuten La PCR
multiplex fue estandarizada mostrando su utilidad en el diagnoacutestico temprano de
animales portadores lo que seraacute importante para la identificacioacuten de zonas
vulnerables a la aparicioacuten de casos de leptospirosis humana a si como una
respuesta temprana en el abordaje integral de brotes
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IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 16
3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
4 Material y meacutetodohelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip28
5 Resultadoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip32
6 Discusioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip33
7 Conclusioacutenhelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip38
8 Recomendacioneshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip39
9 Bibliografiacutea40
10 Anexoshelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphelliphellip47
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 1
I DEDICATORIA
El siguiente trabajo investigativo se lo quiero dedicar primeramente a Dios por
darme la oportunidad de culminar con eacutexito cada una de las etapas de mi estudio y
por darme la fortaleza y perseverancia para culminar este trabajo
A mi abuelita Domitila Griacuteo por darme siempre su apoyo incondicional en todo
momento y aconsejarme para culminar cada una de las etapas de mis estudios
con eacutexito a mi mamaacute Karla Loacutepez que desde lejos siempre ha estado ahiacute
apoyaacutendome en todo momento a mi padrastro Gerhard Gust y a mi tiacuteo Sergio
Loacutepez que han sido participes en mi vida acadeacutemica en todo momento
Br Eveling Isabeth Peacuterez Loacutepez
Este trabajo investigativo quiero dedicarlo primeramente y por sobre todas las
cosas a Dios por darme la oportunidad de concluir con eacutexito cada etapa de mis
estudios y por darme fuerzas y perseverancia al realizar este trabajo
A mi madre Janeth Saballos a mi tiacutea Amanda Gutieacuterrez mi hermano River
Salgado que diacutea a diacutea han sabido dar lo mejor de ellos en todos los aspectos
Depositando en miacute su confianza y paciencia para hacer de miacute una mejor persona
Karoll Jeaneth Salgado Saballos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 2
II AGRADECIMIENTOS
A Dios por darnos la vida sabiduriacutea y perseverancia para vencer los obstaacuteculos
que se nos presentaron en nuestro camino y asiacute poder culminar con eacutexito nuestros
estudios
A nuestros guiacuteas en este trabajo investigativo Lic Byron Flores Somarriba
MSc y Jessica Sheleby Eliacuteas MSc por darnos la oportunidad de trabajar en
esta tesis y confiar en que la culminariacuteamos con eacutexito
Al Dr William Jiroacuten por brindarnos su apoyo incondicional en todo momento y
aconsejarnos en culminar nuestra tesis con eacutexito
A la Lic Brenda Mora por apoyarnos en todo momento en el laboratorio por ser
una buena profesora y amiga y ser siempre participe en todo el proceso de
elaboracioacuten de esta tesis
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 3
III RESUMEN
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico por
ello es preciso mejorar su diagnoacutestico mediante un multiplex PCR Objetivo
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Para esto se debe calcular el
liacutemite de deteccioacuten la sensibilidad y especificidad asiacute como la clasificacioacuten de las
cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena Disentildeo En este estudio se
emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos de Leptospira Se tomaron
paraacutemetros como tipos de mezclas extraccioacuten por calentamiento y por el Kit
comercial QUIAGEN la presencia de 5- fluoracilo y muestras fingidas de sangre y
orina de diferentes especies (canino equino porcino y bovino) La sensibilidad se
determinoacute al calcular la cantidad de ADN capaz de detectar en muestras de
sangre y orina La especificidad se demostroacute con el uso de ADN de otros agentes
patoacutegenos Resultados De las 30 cepas que se sometieron al ensayo se
detectaron 15 siendo correspondiente a 12 serogrupos La mezcla maacutes efectiva
fue la mezcla 1 Los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no mostro diferencia
en la capacidad para detectar la Leptospira La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute
ser por calentamiento en la que se identificaron 8 muestras de 19 mientras que
por extraccioacuten con kit comercial soacutelo 2 muestras de 8 La teacutecnica es capaz de
identificar una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a
una dilucioacuten 110000 La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956)
mientras que la especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) Conclusioacuten La PCR
multiplex fue estandarizada mostrando su utilidad en el diagnoacutestico temprano de
animales portadores lo que seraacute importante para la identificacioacuten de zonas
vulnerables a la aparicioacuten de casos de leptospirosis humana a si como una
respuesta temprana en el abordaje integral de brotes
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 4
IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 5
NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 6
V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 13
12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 1
I DEDICATORIA
El siguiente trabajo investigativo se lo quiero dedicar primeramente a Dios por
darme la oportunidad de culminar con eacutexito cada una de las etapas de mi estudio y
por darme la fortaleza y perseverancia para culminar este trabajo
A mi abuelita Domitila Griacuteo por darme siempre su apoyo incondicional en todo
momento y aconsejarme para culminar cada una de las etapas de mis estudios
con eacutexito a mi mamaacute Karla Loacutepez que desde lejos siempre ha estado ahiacute
apoyaacutendome en todo momento a mi padrastro Gerhard Gust y a mi tiacuteo Sergio
Loacutepez que han sido participes en mi vida acadeacutemica en todo momento
Br Eveling Isabeth Peacuterez Loacutepez
Este trabajo investigativo quiero dedicarlo primeramente y por sobre todas las
cosas a Dios por darme la oportunidad de concluir con eacutexito cada etapa de mis
estudios y por darme fuerzas y perseverancia al realizar este trabajo
A mi madre Janeth Saballos a mi tiacutea Amanda Gutieacuterrez mi hermano River
Salgado que diacutea a diacutea han sabido dar lo mejor de ellos en todos los aspectos
Depositando en miacute su confianza y paciencia para hacer de miacute una mejor persona
Karoll Jeaneth Salgado Saballos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 2
II AGRADECIMIENTOS
A Dios por darnos la vida sabiduriacutea y perseverancia para vencer los obstaacuteculos
que se nos presentaron en nuestro camino y asiacute poder culminar con eacutexito nuestros
estudios
A nuestros guiacuteas en este trabajo investigativo Lic Byron Flores Somarriba
MSc y Jessica Sheleby Eliacuteas MSc por darnos la oportunidad de trabajar en
esta tesis y confiar en que la culminariacuteamos con eacutexito
Al Dr William Jiroacuten por brindarnos su apoyo incondicional en todo momento y
aconsejarnos en culminar nuestra tesis con eacutexito
A la Lic Brenda Mora por apoyarnos en todo momento en el laboratorio por ser
una buena profesora y amiga y ser siempre participe en todo el proceso de
elaboracioacuten de esta tesis
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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III RESUMEN
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico por
ello es preciso mejorar su diagnoacutestico mediante un multiplex PCR Objetivo
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Para esto se debe calcular el
liacutemite de deteccioacuten la sensibilidad y especificidad asiacute como la clasificacioacuten de las
cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena Disentildeo En este estudio se
emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos de Leptospira Se tomaron
paraacutemetros como tipos de mezclas extraccioacuten por calentamiento y por el Kit
comercial QUIAGEN la presencia de 5- fluoracilo y muestras fingidas de sangre y
orina de diferentes especies (canino equino porcino y bovino) La sensibilidad se
determinoacute al calcular la cantidad de ADN capaz de detectar en muestras de
sangre y orina La especificidad se demostroacute con el uso de ADN de otros agentes
patoacutegenos Resultados De las 30 cepas que se sometieron al ensayo se
detectaron 15 siendo correspondiente a 12 serogrupos La mezcla maacutes efectiva
fue la mezcla 1 Los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no mostro diferencia
en la capacidad para detectar la Leptospira La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute
ser por calentamiento en la que se identificaron 8 muestras de 19 mientras que
por extraccioacuten con kit comercial soacutelo 2 muestras de 8 La teacutecnica es capaz de
identificar una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a
una dilucioacuten 110000 La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956)
mientras que la especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) Conclusioacuten La PCR
multiplex fue estandarizada mostrando su utilidad en el diagnoacutestico temprano de
animales portadores lo que seraacute importante para la identificacioacuten de zonas
vulnerables a la aparicioacuten de casos de leptospirosis humana a si como una
respuesta temprana en el abordaje integral de brotes
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IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 6
V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 13
12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 15
2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 16
3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 2
II AGRADECIMIENTOS
A Dios por darnos la vida sabiduriacutea y perseverancia para vencer los obstaacuteculos
que se nos presentaron en nuestro camino y asiacute poder culminar con eacutexito nuestros
estudios
A nuestros guiacuteas en este trabajo investigativo Lic Byron Flores Somarriba
MSc y Jessica Sheleby Eliacuteas MSc por darnos la oportunidad de trabajar en
esta tesis y confiar en que la culminariacuteamos con eacutexito
Al Dr William Jiroacuten por brindarnos su apoyo incondicional en todo momento y
aconsejarnos en culminar nuestra tesis con eacutexito
A la Lic Brenda Mora por apoyarnos en todo momento en el laboratorio por ser
una buena profesora y amiga y ser siempre participe en todo el proceso de
elaboracioacuten de esta tesis
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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III RESUMEN
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico por
ello es preciso mejorar su diagnoacutestico mediante un multiplex PCR Objetivo
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Para esto se debe calcular el
liacutemite de deteccioacuten la sensibilidad y especificidad asiacute como la clasificacioacuten de las
cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena Disentildeo En este estudio se
emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos de Leptospira Se tomaron
paraacutemetros como tipos de mezclas extraccioacuten por calentamiento y por el Kit
comercial QUIAGEN la presencia de 5- fluoracilo y muestras fingidas de sangre y
orina de diferentes especies (canino equino porcino y bovino) La sensibilidad se
determinoacute al calcular la cantidad de ADN capaz de detectar en muestras de
sangre y orina La especificidad se demostroacute con el uso de ADN de otros agentes
patoacutegenos Resultados De las 30 cepas que se sometieron al ensayo se
detectaron 15 siendo correspondiente a 12 serogrupos La mezcla maacutes efectiva
fue la mezcla 1 Los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no mostro diferencia
en la capacidad para detectar la Leptospira La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute
ser por calentamiento en la que se identificaron 8 muestras de 19 mientras que
por extraccioacuten con kit comercial soacutelo 2 muestras de 8 La teacutecnica es capaz de
identificar una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a
una dilucioacuten 110000 La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956)
mientras que la especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) Conclusioacuten La PCR
multiplex fue estandarizada mostrando su utilidad en el diagnoacutestico temprano de
animales portadores lo que seraacute importante para la identificacioacuten de zonas
vulnerables a la aparicioacuten de casos de leptospirosis humana a si como una
respuesta temprana en el abordaje integral de brotes
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 4
IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 14
13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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III RESUMEN
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico por
ello es preciso mejorar su diagnoacutestico mediante un multiplex PCR Objetivo
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Para esto se debe calcular el
liacutemite de deteccioacuten la sensibilidad y especificidad asiacute como la clasificacioacuten de las
cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena Disentildeo En este estudio se
emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos de Leptospira Se tomaron
paraacutemetros como tipos de mezclas extraccioacuten por calentamiento y por el Kit
comercial QUIAGEN la presencia de 5- fluoracilo y muestras fingidas de sangre y
orina de diferentes especies (canino equino porcino y bovino) La sensibilidad se
determinoacute al calcular la cantidad de ADN capaz de detectar en muestras de
sangre y orina La especificidad se demostroacute con el uso de ADN de otros agentes
patoacutegenos Resultados De las 30 cepas que se sometieron al ensayo se
detectaron 15 siendo correspondiente a 12 serogrupos La mezcla maacutes efectiva
fue la mezcla 1 Los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no mostro diferencia
en la capacidad para detectar la Leptospira La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute
ser por calentamiento en la que se identificaron 8 muestras de 19 mientras que
por extraccioacuten con kit comercial soacutelo 2 muestras de 8 La teacutecnica es capaz de
identificar una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a
una dilucioacuten 110000 La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956)
mientras que la especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) Conclusioacuten La PCR
multiplex fue estandarizada mostrando su utilidad en el diagnoacutestico temprano de
animales portadores lo que seraacute importante para la identificacioacuten de zonas
vulnerables a la aparicioacuten de casos de leptospirosis humana a si como una
respuesta temprana en el abordaje integral de brotes
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IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 13
12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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IV ABREVIATURA
ADN Acido desoxirribonucleico
ADNr ADN ribosoacutemico
ARN Acido ribonucleico
ARNr El ARN ribosoacutemico
CF Fijacioacuten de complemento
CGH Hibridacioacuten Genoacutemica Comparada
dATP Trifosfato de desoxiadenosina del ingleacutes deoxyadenosine triphosphate
dCTP Trifosfato de desoxicitidina del ingleacutes deoxycytidine triphosphate
dGTP Trifosfato de desoxiguanosina del ingleacutes deoxyguanosine triphosphate
dTTP Trifosfato de desoxitimidin del ingleacutes deoxythymidine triphosphate
ELISA Ensayo por inmunoabsorcioacuten ligado a enzimas
EMJH Ellinghausen-Mcllough-Johnson-Harries
Et al Procede de la expresioacuten latiacuten et alii que significa lsquoy otrosrsquo
IC Intervalo de confianza
IG Inmunoglobulina
KCl Cloruro de potasio
LCR Liacutequido cefalorraquiacutedeo
MAT Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (por sus siglas en ingleacutes)
MgCl2 Cloruro de magnesio
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 6
V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 15
2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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NaCl Cloruro de sodio
Ng Nanogramo
OIE Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal
OMS Organizacioacuten Mundial de la Salud
OPS Organizacioacuten Panamericana de la Salud
Pb Pares de bases
Pg Picogramo
PCR Reaccioacuten en Cadena de la Polimerasa (por sus siglas en ingleacutes)
RFLP Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (por sus siglas en
ingleacutes)
Spp Especies
SSCP Polimorfismo de Conformacioacuten de Cadena Simple (por sus siglas en
ingleacutes)
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V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 6
V GLOSARIO
Aglutinacioacuten Agrupamiento en pequentildeos cuacutemulos de cuerpos formes (microbios
hematiacutees) portadores de un antiacutegeno y en suspensioacuten en un liacutequido originado
cuando se introduce el anticuerpo correspondiente en el liacutequido
Amplicones conjunto de moleacuteculas de ADN ideacutenticas resultado de una reaccioacuten
en cadena de la polimerasa (PCR) Esencialmente se trata de un clon molecular
Anticuerpo Es una proteiacutena producida por el sistema inmunitario del cuerpo
cuando detecta sustancias dantildeinas llamadas antiacutegenos
Antiacutegeno Toda sustancia que introducida en un organismo que no la poseiacutea
provoca en eacutel la formacioacuten de un anticuerpo especiacutefico con el cual puede
combinarse de forma electiva
Cebadores Oligonucleoacutetido de 5-20 nucleoacutetidos de longitud que sirve como punto
de partida para la replicacioacuten de ADN
Desnaturalizacioacuten cambio estructural de las proteiacutenas o aacutecidos nucleicos donde
pierden su estructura nativa y de esta forma su oacuteptimo funcionamiento y a veces
tambieacuten cambian sus propiedades fiacutesico-quiacutemicas
Electroforesis La electroforesis es un meacutetodo de laboratorio en el que se utiliza
una corriente eleacutectrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas seguacuten
su tamantildeo y carga eleacutectrica a traveacutes de una matriz gelatinosa
Endemicidad Persistencia en una regioacuten de una enfermedad particular bien
porque estaacute presente constantemente o bien porque reaparece en eacutepocas
determinadas
Endemoepideacutemico aumento de incidencia superior al esperado en el contexto de
una epidemia
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 7
Endonucleasa es aquella que puede reconocer una secuencia caracteriacutestica de
nucleoacutetidos dentro de una moleacutecula de ADN y cortar el ADN en ese punto en
concreto llamado sitio o diana de restriccioacuten o en un sitio no muy lejano a este
Los sitios de restriccioacuten cuentan con entre 4 y 12 pares de bases con las que son
reconocidos
Espiroquetas Protozoario espiral de cuerpo delgado y flexible que se desplaza
por movimientos activos Las espiroquetas son bacterias que poseen unas
caracteriacutesticas morfoloacutegicas y unos oacuterganos de locomocioacuten que les diferencian del
resto de las bacterias
Gen Un gen es una secuencia ordenada de nucleoacutetidos en la moleacutecula de ADN (o
ARN en el caso de algunos virus) que contiene la informacioacuten necesaria para la
siacutentesis de una macromoleacutecula con funcioacuten celular especiacutefica habitualmente
proteiacutenas pero tambieacuten ARNm ARNr y ARNt
Genoma es todo el ADN de un organismo incluidos sus genes unos treinta mil
en el caso de los humanos (hasta hace poco se pensaba que eran sobre ochenta
mil)
Glicoproteiacutenas moleacuteculas compuestas por una proteiacutena unida a uno o varios
gluacutecidos simples o compuestos Tienen entre otras funciones el reconocimiento
celular cuando estaacuten presentes en la superficie de las membranas plasmaacuteticas
(glucocaacutelix)
Leptospirosis enfermedad infecto-contagiosa que afecta a los seres humanos
los animales domeacutesticos y silvestres
Lisis Rompimiento de la membrana celular
Monoclonal es un anticuerpo homogeacuteneo producido por una ceacutelula hiacutebrida
producto de la fusioacuten de un clon de linfocitos B descendiente de una sola y uacutenica
ceacutelula madre y una ceacutelula plasmaacutetica tumoral
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 13
12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 14
13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 15
2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 16
3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 8
Nucleasa son enzimas que pueden ser tanto ribonucleasas (RNasas) como
desoxirribonucleasas (DNasas) las primeras hidrolizan al ARN y las segundas al
ADN
Nucleoacutetidos son moleacuteculas orgaacutenicas formadas por la unioacuten covalente de un
monosacaacuterido de cinco carbonos (pentosa) una base nitrogenada y un grupo
fosfato
Opsonizacioacuten proceso por el que se marca a un patoacutegeno para su ingestioacuten y
destruccioacuten por un fagocito
Oligonucleoacutetidos es una secuencia corta de ADN o ARN con cincuenta pares
de bases o menos
Patoacutegena es todo agente que puede producir enfermedad
Polimerasa La polimerasa es una enzima capaz de transcribir o replicar aacutecidos
nucleicos
Polimorfismo hace referencia a la existencia en una poblacioacuten de muacuteltiples
alelos de un gen
Saproacutefita bacterias que no se desarrollan en el organismo vivo y que se
alimentan de los desperdicios de alimentos generados por el propio organismo
Serotipo Categoriacutea en la que se clasifican los microbios o los virus seguacuten su
reaccioacuten en presencia de suero que contiene anticuerpos especiacuteficos
Tamizaje exaacutemenes aplicados con el fin de identificar una poblacioacuten
aparentemente sana en mayor riesgo de tener una determinada enfermedad que
hasta ese momento no se les ha diagnosticado
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 9
1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 13
12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 14
13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 15
2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 16
3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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1 INTRODUCCIOacuteN
Las Leptospira son bacterias Gram negativas que miden 0-1microm de diaacutemetro y 6-
20microm de largo Estas espiroquetas pertenecen a la familia Leptospiraceae orden
Spirochaetales y claacutesicamente comprenden 2 especies L interrogans y L biflexa
siendo la primera patoacutegena y la segunda saproacutefita Leptospira interrogans incluye
alrededor de 23 serogrupos y 218 serovares y L biflexa 28 serogrupos y 60
serovares (Zunido et al 2007 Desvars et al 2008)
Los hueacutespedes reservorios son los animales silvestres y domeacutesticos aunque el
agente tambieacuten se ha aislado de otros vertebrados como aves y anfibios los que
eliminan las Leptospira con la orina por periodos de tiempos variables
dependiendo de la especie animal (Ceacutespedes et al 2007)
La leptospirosis tiene en Nicaragua un comportamiento endemo-epideacutemico con
una notificacioacuten 2 casos como promedio semanal En el periacuteodo de lluvias
(octubre-noviembre) este promedio semanal se eleva hasta 8 casos La regioacuten
Occidental (Departamentos de Leoacuten y Chinandega) son los que con maacutes
frecuencia reportan la ocurrencia de brotes epideacutemicos
Los cuadros de leptospirosis humana en cuya fase terminal ocurre la hemorragia
pulmonar se han presentado en Nicaragua a partir de 1995 con grandes brotes
epideacutemicos en 1995 1998 y 2007 todos ellos asociados a intensas lluvias (Pelaacuteez
et al 2007)
En Nicaragua como en el resto de paiacuteses del mundo la prueba de oro para el
diagnoacutestico de Leptospira es la prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) (OPS
2008) sin embargo esta teacutecnica tiene desventajas tales como no diferencia entre
anticuerpos vacunales y de infeccioacuten utiliza como antiacutegeno Leptospira vivas
siendo tedioso el mantenimiento de las cepas y un riesgo potencial para el
personal del laboratorio Para obtener una sensibilidad adecuada se deben utilizar
como antiacutegenos cepas representativas de todos los serogrupos presentes en el
paiacutes o regioacuten y de todos los serovares adaptados a la especie objeto de estudio
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Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 10
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Diversos estudios han demostrado una sensibilidad y especificad de la PCR de
hasta el 100 siendo asiacute una herramienta uacutetil en el diagnoacutestico precoz de
leptospirosis sobre todo en las formas graves de la enfermedad (Ceacutespedes et al
2007)
Por las razones citadas anteriormente se pretende estandarizar una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos y asiacute validar su alta sensibilidad y especificidad Esta teacutecnica ha
servido para detectar e identificar Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo
humor acuoso y orina Ademaacutes puede diferenciar con rapidez las formas
patoacutegenas de las no patoacutegenas (Green et al 2008)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 11
11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 13
12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 14
13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 15
2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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11 ANTECEDENTES
En 2001 se llevoacute a cabo la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por
meacutetodos seroloacutegicos y geneacuteticos en tres provincias de Cuba Se estudiaron 18
cepas de Leptospira aisladas de pacientes con leptospirosis humana en los
resultados por MAT las cepas fueron agrupadas entre los serogrupos ballum
pomoma caniacutecola e icterohaemorrhagiae Se determinoacute el serovar de 7 de las
cepas estudiadas con el uso de los anticuerpos monoclonales Para la totalidad de
las cepas se obtuvo por reaccioacuten en cadena de la polimerasa un fragmento
amplificado de 631 pb El anaacutelisis con enzimas de restriccioacuten del producto
amplificado originoacute iguales patrones de restriccioacuten en todas las cepas estudiadas
(Victoria et al 2001)
En 2007 se efectuoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en animales por PCR
basado en los genes lipL21 y lipL32 en India Se recogieron muestras de suero y
tejido de bovinos buacutefalos y cobayos junto a becerros experimentalmente
infectados A los cuales se les realizoacute PCR usando los genes lipL21 y lipL32 asiacute
como los cebadores G1G2 y se determinoacute que todos los sueros tanto las
muestras colectada en campo como la de los animales infectados
experimentalmente fueron positivos tanto con el uso de cebadores G1G2 asiacute
como con los genes lipL21 y lipL32 (Cheema et al 2006)
Se desarrolloacute un estudio para la deteccioacuten y diferenciacioacuten entre Leptospira spp
patoacutegenas y saproacutefitas por multiplex PCR en la ciudad de Bangkok Tailandia Este
meacutetodo pudo amplificar 27 serovares patoacutegenos y 5 serovares saproacutefitas
mostrando una amplificacioacuten de 615 y 316 pares de bases (pb) respectivamente
(Kositanont et al 2007)
En 2007 se llevoacute a cabo la estandarizacioacuten y validacioacuten de una prueba de PCR
para el diagnoacutestico precoz de leptospirosis humana en zonas endeacutemicas del Peruacute
Amplificoacute el ADN de 25 serovares de seis especies de Leptospira spp No
amplificoacute las muestras de ADN de otros microorganismos patoacutegenos La
sensibilidad y especificidad del meacutetodo fue 100 in vitro Su sensibilidad fue de
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 12
100 (IC95 979 - 100) en muestras de sangre antes de los ocho primeros diacuteas
de enfermedad y de 30 (IC95 163 - 43-7) cuando el tiempo de enfermedad fue
mayor El PCR en orina tiene una baja sensibilidad (Ceacutespedes et al 2007)
En 2009 se realizoacute la deteccioacuten de Leptospira patoacutegenas en tejido renal de perros
vagos mediante PCR en tiempo real en la ciudad de Chillan Chile De los 72
perros a los que se les extrajo ADN de tejido renal el 597 de los perros resultoacute
infectado (Campos 2009)
En 2010 se realizoacute un estudio para la aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia los resultados maacutes consistentes fueron obtenidos con la PCR
simple lipL32 tanto en limite de deteccioacuten especificidad y utilidad para la
identificacioacuten de Leptospira spp (Moreno et al 2010)
Una multiplex PCR fue desarrollada para la deteccioacuten de Leptospira en muestras
de agua del ambiente obtenidas en un asentamiento de barrio en Petroacutepolis
ciudad de Rio de Janeiro Tres de las 100 muestras analizadas fueron positivas en
la multiplex PCR se consideroacute que dos muestras teniacutean Leptospira saproacutefitas y
una Leptospira patoacutegenas (Vital et al 2010)
En 2012 se caracterizoacute aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos
fenotiacutepicos y moleculares en la repuacuteblica de Nicaragua De las 8 cepas de
Leptospira aisladas de casos cliacutenicos mediante meacutetodos fenotiacutepicos y
moleculares para el primer meacutetodo ninguna de estas mostraron crecimiento a
13degC en medio suplementado con 8-azaguanina (225 mgMl) y para el segundo
meacutetodo los resultados de este ensayo demostraron la presencia de bandas de
amplificacioacuten de los genes OmpL1 y lipL32 para los ocho aislamientos (Rosario et
al 2012)
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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12 JUSTIFICACIOacuteN
La leptospirosis es una zoonosis de distribucioacuten mundial que afecta a los
mamiacuteferos tanto domeacutesticos como silvestres aunque el agente tambieacuten se ha
aislado de otros vertebrados como aves y anfibios La enfermedad puede estar
causada por cualquiera de las espiroquetas paraacutesitas clasificadas dentro del
geacutenero Leptospira (Alonso et al 2001)
Es una zoonosis en Nicaragua que presenta una endemicidad constante tal y
como lo demuestran las estadiacutesticas de la enfermedad principalmente despueacutes de
lluvias fuertes e inundaciones Afectando de igual manera a humanos y animales
produciendo un gran impacto socioeconoacutemico para la poblacioacuten en general
El diagnoacutestico de la enfermedad es complejo debido a que no manifiesta siacutentomas
especiacuteficos y resulta difiacutecil realizar e interpretar los meacutetodos diagnoacutesticos de
referencia en base a cultivos bacterianos y a test seroloacutegicos para la identificacioacuten
de la especie y serovares (Levett et al 2001)
La reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) es una prueba de diagnoacutestico
molecular muy sensible y especiacutefico que sirve para detectar e identificar
Leptospira en sangre liacutequido cefalorraquiacutedeo humor acuoso y orina Esta teacutecnica
puede diferenciar con rapidez las formas patoacutegenas de las no patoacutegenas (Greene
et al 2008) Sin embargo la teacutecnica debe ser estandarizada en cada laboratorio
antes de ser utilidad en el diagnoacutestico y vigilancia de la enfermedad El objetivo de
este estudio fue estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira
saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos Esta teacutecnica
proporcionaraacute una alterativa maacutes raacutepida que el aislamiento asiacute como una
clasificacioacuten confiable de Leptospira patoacutegenas y saproacutefitas circulante en animales
domeacutesticos
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13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 14
13 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
iquestCuaacuteles son los paraacutemetros oacuteptimos en la estandarizacioacuten de una multiplex PCR
para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y patoacutegena en muestras de animales
domeacutesticos
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2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 16
3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 15
2 OBJETIVOS
21 General
Estandarizar una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
22 Especiacutefico
Establecer el liacutemite deteccioacuten de multiplex PCR en muestras sanguiacuteneas y orina
Determinar la sensibilidad y especificidad de muacuteltiplex PCR para el diagnoacutestico de
Leptospira
Clasificar las cepas de Leptospira como saproacutefita y patoacutegena a traveacutes de multiplex
PCR
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 17
31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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3 MARCO TEOacuteRICO
Las Leptospira son bacterias pertenecientes al orden Spirochaetales familia
Leptospiraceae y geacutenero Leptospira Aunque son bacterias Gram negativas no se
tintildeen bien mediante los colorantes convencionales por lo que habitualmente se
visualizan por medio de la microscopiacutea de campo oscuro La impregnacioacuten
argeacutentica y las teacutecnicas de inmunohistoquiacutemicas se utilizan para poner en
manifiesto su presencia en tejidos (Quinn et al 2002)
Su tamantildeo es de 025 por 6-25 microm tienen forma ciliacutendrica y helicoidal con dos
filamentos axiales insertados en los extremos del cuerpo celular que actuacutean como
citoesqueleto y le permiten el movimiento (Bharti et al 2003)
Estas son moacuteviles describen tres tipos de movimientos rotacioacuten alrededor de su
eje central movimientos progresivos rectos y movimientos circulares (Bharti et al
2003) son aerobios obligados que se desarrollan a una temperatura de 28 a
30degC Son catalasa y oxidasa positivo creciendo en medios simples enriquecidos
con vitaminas aacutecidos grasos de cadena larga y sales de amonio (Levett 2001)
Su genoma consiste en dos cromosomas circulares uno de mayor tamantildeo que
asciende a 4332241 bp y uno pequentildeo de 358943 bp los que juntos suman
4691184 bp (Ren et al 2003)
La bacteria no se multiplica fuera del hueacutesped y es considerablemente
dependiente del medio puesto que es muy susceptible a la desecacioacuten a pH
inferiores a 6 o superiores a 8 y temperaturas menores a 10ordmC o mayores a 34ordmC
le resultan nocivos (McDonough 2001) Asiacute como la luz solar directa la
hipersalinidad los desinfectantes corrientes los detergentes y el jaboacuten pueden
afectar al microorganismo (Zamora et al 1999)
Los organismos de Leptospira sobreviven hasta 180 diacuteas en suelos huacutemedos por
varios meses en superficies acuosas y sobreviven auacuten mejor en agua estancada
que en movimiento (McDonough 2001 Acosta et al 1994)
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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31 Mecanismos de transmisioacuten
Las Leptospira se transmiten por contacto directo o indirecto La transmisioacuten
directa ocurre a traveacutes de orina infectada transferencia veneacuterea o
transplacentaria heridas por mordedura o ingestioacuten de tejidos infectados La
transmisioacuten indirecta se da a traveacutes de la exposicioacuten de los animales susceptibles
agua suelo alimento o camas contaminadas (Greene et al 2008)
Existen dos tipos de hueacutespedes involucrados en la transmisioacuten de la enfermedad
Los hueacutespedes primarios constituidos por aquellas especies que no desarrollan
una sintomatologiacutea evidente y que son capaces de eliminar por periodos
prolongados la bacteria y los hueacutespedes secundarios conformados por aquellas
especies que por el contrario enferman gravemente y no alcanzan a liberar la
bacteria o lo hacen por un periodo reducido (McDonough 2001)
32 Clasificacioacuten
A partir de 1989 el geacutenero Leptospira fue dividido en dos especies L interrogans
que comprendiacutea a todas las cepas patoacutegenas y L biflexa que incluiacutea a las cepas
saproacutefitas aisladas del medio ambiente Ambas fueron divididas en numerosos
serovares definidos por aglutinacioacuten Sobre 60 y 200 serovares han sido
reconocidos para L biflexa y L interrogans respectivamente Los serovares que
se encontraban relacionados antigeacutenicamente fueron agrupados como serogrupos
(Levett 2001)
33 Patogeacutenesis
La Leptospira es resistente a la actividad bactericida del suero normal y en
ausencia de anticuerpos especiacuteficos no es fagocitada ni destruida por los
polimorfonucleares o macroacutefagos Despueacutes de penetrar la piel o las mucosas la
Leptospira hace una bacteriemia que inicialmente alcanza todas las partes del
cuerpo incluyendo el liacutequido cefalorraquiacutedeo (LCR) y los ojos y genera la
produccioacuten de anticuerpos aglutinantes y el fenoacutemeno de opsonizacioacuten entre los
diacuteas 5 y 7 Si esta respuesta no es suficiente para detener su progreso la
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Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
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PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
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8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 18
Leptospira avanza en los tejidos Alliacute se multiplica en forma acelerada deja de ser
encontrada en la sangre y se elimina por la orina durante semanas o meses (fase
inmune o de leptospiruria) (Acosta et al 1994)
La leptospirosis puede presentarse con diferentes formas grados y combinaciones
de compromiso orgaacutenico ya sea como un cuadro febril inespeciacutefico como
afeccioacuten preferente de uno o maacutes oacuterganos involucrados o como una enfermedad
grave con compromiso multiorgaacutenico y alta letalidad (Zunino y Pizarro 2007)
La etapa aguda o septiceacutemica de alrededor de 1 semana seguida de una fase
inmune caracterizada por la produccioacuten de anticuerpos y eliminacioacuten de la
bacteria a traveacutes de la orina La mayor complicacioacuten de la patologiacutea se encuentra
asociada a la localizacioacuten de las bacterias en los tejidos durante la fase inmune
alrededor de la segunda semana de la patologiacutea (Levett 2001)
En animales susceptibles la lesioacuten de las membranas de los gloacutebulos rojos y de
las ceacutelulas endoteliales junto con el dantildeo hepatocelular desencadena anemia
hemoliacutetica ictericia hemoglobinuria y hemorragia (Quinn et al 2002)
La superficie de las ceacutelulas bacterianas constituye una interfase entre el patoacutegeno
y el hospedador formando un sitio de interaccioacuten con los tejidos durante la
infeccioacuten Para los patoacutegenos extracelulares la superficie bacteriana es tambieacuten el
blanco de la respuesta inmune del hospedador (Cullen et al 2005) Se ha
sentildealado que LipL32 interactuacutea con componentes de la matriz extracelular como el
colaacutegeno y que existe una respuesta de inmunoglobulina M contra la lipoproteiacutena
durante la fase aguda y convaleciente de leptospirosis en humanos (Hauk et al
2008)
34 Sintomatologiacutea
Las manifestaciones oculares incluyen efusioacuten conjuntival presencia de ictericia
en la escleroacutetica y uveiacutetis Esta uacuteltima puede ser unilateral o bilateral y puede
presentarse semanas meses y ocasionalmente en antildeos posterior a la
enfermedad aguda (Levett 2001)
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Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 19
Las alteraciones reproductivas pueden ocurrir posterior a una infeccioacuten y la
leptospirosis debe ser considerada como diagnoacutestico diferencial en casos de
aborto o muerte perinatal (Andreacute Fontaine 2006)
En bovinos la enfermedad puede ser aguda subaguda y croacutenica En la forma
aguda son maacutes susceptibles los animales de un mes de edad Se caracteriza por
septicemia fiebre de 405 Cdeg anorexia petequias en mucosas depresioacuten
ictericia anemia hemoliacutetica con hemoglobinuria palidez de las mucosas disnea
suele ocurrir aborto baja de la produccioacuten de la leche y ocasionalmente mastitis
En la forma subaguda se presentan los mismos siacutentomas la fiebre es de 39 a 40
Cdeg existe baja de la produccioacuten laacutectea y esta es de color rojo o anaranjado
amarillento En la forma croacutenica generalmente los siacutentomas son aborto que se
presenta en el uacuteltimo tercio de la gestacioacuten ocasionalmente se puede presentar
meningitis leptospiroacutesica incoordinacioacuten sialorrea conjuntivitis y rigidez muscular
En porcinos generalmente se presenta la forma croacutenica en ovinos y caprinos no
se conoce mucho la enfermedad debido a su poca frecuencia y la mayor parte de
los animales afectados se encuentran muertos con apariencia septiceacutemica en
equinos se presenta la forma subaguda en perros y gatos se presenta la
enfermedad desde formas subcliacutenicas hasta formas graves en animales
silvestres la mayoriacutea estaacuten adaptados y no manifiestan siacutentomas cliacutenicos (Acha et
al 1978)
35 Diagnoacutestico
Debido a que las manifestaciones cliacutenicas de la leptospirosis variacutean en tipo y
gravedad tanto en los hombres como en animales es difiacutecil su diagnoacutestico cliacutenico
hacieacutendose necesaria la confirmacioacuten de los casos mediante pruebas de
laboratorio existen pruebas que sin ser especiacuteficas para la enfermedad pueden
orientar al cliacutenico hacia el diagnoacutestico de leptospirosis (Ceacutespedes 2005)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 20
351 Diagnoacutestico epidemioloacutegico
La anamnesis debe incluir datos sobre la eacutepoca del antildeo en la que aparecioacute el
brote la aptitud del rebantildeo el estado sanitario del mismo el contacto con otras
especies domeacutesticas la sintomatologiacutea predominante y si se realiza vacunacioacuten
frente a la leptospirosis Asimismo deberaacute obtenerse informacioacuten sobre el nuacutemero
de animales afectados la edad de los mismos y la fase de la gestacioacuten en que se
produce el aborto (Alonso et al 2001)
352 Pruebas Diagnoacutesticas
Se basa en el cultivo del organismo la demostracioacuten seroloacutegica o el diagnoacutestico
molecular (Dammert 2005)
3521 Cultivo
La Leptospira se puede aislar de muestras de sangre y liacutequido cefalorraquiacutedeo en
los primeros 7-10 diacuteas de la enfermedad y en la orina puede ser detectada durante
la segunda y tercera semana de la enfermedad (Bharti 2003) Una vez tomada la
muestra esta se debe inocular en 10 ml de medio semisoacutelido que contenga 5-
fluoracilo
El cultivo debe ser incubado a 28-30 degC y ser examinado semanalmente en el
microscopio de campo oscuro durante 13 semanas antes de ser descartado Los
cultivos contaminados pueden ser filtrados antes de recultivarlos a un medio
nuevo (Levett 2001)
Existen otros medios recientemente desarrollados uacutetiles en el aislamiento de la
Leptospira medio EMJH (Ellinghausen y Mcllough modificado por Johnson y
Harries) y el medio Tween 80-albuacutemina este uacuteltimo considerado el mejor
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 21
Como el cultivo tiene el inconveniente de ser muy largo (5-6 semanas de
incubacioacuten) no se debe considerar para definir una conducta terapeacuteutica inicial
(Acosta et al 1994)
3522 Pruebas seroloacutegicas
Las pruebas seroloacutegicas constituyen el procedimiento de laboratorio utilizado con
maacutes frecuencia para confirmar el diagnoacutestico cliacutenico para determinar la
prevalencia en el rebantildeo y para realizar los estudios epidemioloacutegicos Los
anticuerpos de las Leptospira aparecen a los pocos diacuteas del comienzo de la
enfermedad y persisten durante semanas o meses y en algunos casos antildeos
Desafortunadamente los tiacutetulos de anticuerpos puede que desciendan hasta
niveles indetectables mientras los animales permanecen infectados croacutenicamente
Para superar este problema se necesitan meacutetodos sensibles que detecten el
microorganismo en la orina o en el tracto genital de portadores croacutenicos
Se ha descrito una amplia variedad de pruebas seroloacutegicas que muestran grados
variables de especificidad de serogrupo y de serotipo La prueba de la aglutinacioacuten
microscoacutepica (MAT) y el enzimoinmunoensayo (ELISA) contribuyen al diagnoacutestico
veterinario (OIE 2008)
35221 Prueba de Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) La prueba MAT en la
que se emplean antiacutegenos vivos es la prueba seroloacutegica maacutes ampliamente
utilizada Constituye la prueba de referencia frente a la que se evaluacutean todas las
otras pruebas seroloacutegicas y se utiliza en las comprobaciones para la
importacioacutenexportacioacuten (OIE 2008)
El MAT posee una alta sensibilidad y especificidad siendo sus resultados
utilizados para identificar el serovar o serogrupo infectante pero requiere de la
experiencia del operador y la variacioacuten diagnoacutestica entre laboratorios es elevada
(Bharti et al 2003) Para llevarlo a cabo se requiere que el laboratorio cuente con
cultivos vivos de todos los serovares para emplearlos como antiacutegenos
consideraacutendose que su interpretacioacuten es complicada debido a la alta degradacioacuten
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 22
presencia de reaccioacuten cruzada entre diferentes serogrupos y a reacciones
paradoacutejicas (Levett 2001)
35222 Otras pruebas seroloacutegicas Debido a la complejidad de la prueba de
Aglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) se ha desarrollado otras pruebas seroloacutegicas
para la deteccioacuten de anticuerpos antileptospira en la fase aguda de la infeccioacuten La
fijacioacuten de complemento (CF) fue ampliamente usado pero el meacutetodo no fue
estandarizado La prueba de Fijacioacuten de complemento ha sido reemplazada por el
meacutetodo ELISA (Levett 2001)
El ELISA se utiliza tanto para la deteccioacuten de anticuerpos en la leche como en el
suero permitiendo ademaacutes diferenciar entre IgG e IgM (Alonso et al 2001) En
este ensayo se detecta IgM antileptospira tan solo 1 semana despueacutes de la
infeccioacuten antes de que esteacuten presentes los anticuerpos aglutinantes Los
anticuerpos IgG se detectan comenzando 2 semanas despueacutes de la infeccioacuten y
persisten durante largos periodos de tiempo (OIE 2008)
La deteccioacuten de IgM en suero por ELISA es maacutes sensible que el MAT cuando la
primera muestra se toma en la fase aguda de la enfermedad (Ceacutespedes 2005)
Ademaacutes presenta otras ventajas frente al MAT como es el hecho de no presentar
riesgo sanitario para los operarios ser de faacutecil estandarizacioacuten y ser una prueba
en la que las reacciones cruzadas son poco frecuentes Sus principales
desventajas son que normalmente son serovar especiacuteficos con lo cual no
obtendremos informacioacuten acerca de una posible infeccioacuten por otros serovares y
que no permite diferenciar entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten (Alonso et
al 2001)
3523 Diagnoacutestico molecular
35231 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR)
La PCR es un meacutetodo in vitro de siacutentesis de ADN con el que un segmento
particular de este es especiacuteficamente amplificado al ser delimitado por un par de
cebadores o iniciadores que lo flanquean Su copiado se logra en forma
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 23
exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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exponencial a traveacutes de repetidos ciclos de diferentes periodos y temperaturas de
incubacioacuten en presencia de una enzima ADN polimerasa termoestable Asiacute se
obtienen en cuestioacuten de horas millones de copias de la secuencia deseada del
ADN
La PCR es una teacutecnica de biologiacutea molecular altamente especiacutefica raacutepida
sensible y versaacutetil para detectar cantidades iacutenfimas de un cierto ADN especiacutefico
posibilitando su faacutecil identificacioacuten (Rodriacuteguez et al 2004)
El meacutetodo se basa en su forma maacutes simple en la realizacioacuten de tres reacciones
sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas Estas reacciones se repiten
ciacuteclicamente entre veinte y cuarenta veces La muestra se calienta en el primer
paso hasta lograr la separacioacuten de las dos cadenas que constituyen el ADN
hecho que se conoce como desnaturalizacioacuten (Satz et al 1993) En el segundo
ocurre la hibridacioacuten de las cadenas desnaturalizadas del ADN blanco con los
denominados cebadores o iniciadores (ADN sinteacutetico de hebra sencilla) a una
temperatura que facilita el apareamiento de las bases nitrogenadas
complementarias de ambas clases de ADNs (Rodriacuteguez et al 2004) Por uacuteltimo se
da la reaccioacuten de extensioacuten que generalmente es llevada a cabo a una
temperatura intermedia en la cual la ADN polimerasa copia el ADN entre las
secuencias correspondientes a los oligonucleoacutetidos iniciadores (Torres et al
1995) La deteccioacuten se realiza mediante electroforesis en gel de agarosa y tincioacuten
con bromuro de etidio (Costa 2004)
En los uacuteltimos antildeos se ha desarrollado PCR en muestras bioloacutegicas como orina
suero liacutequido cefalorraquiacutedeo y tejido renal posicionaacutendose la teacutecnica como una
herramienta de diagnoacutestico sensible y especiacutefica en la deteccioacuten e identificacioacuten
de Leptospira spp (Levett 2001 Branger et al 2005)
Una limitacioacuten de diagnoacutestico basado en la PCR de la leptospirosis es la
incapacidad de la mayoriacutea de los ensayos de PCR para identificar el serovar
infectante Si bien esto no es significativo para la gestioacuten individual del paciente la
identidad del serovar tiene un importante valor epidemioloacutegico y en salud puacuteblica
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Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 24
Las estrategias disentildeadas para superar este obstaacuteculo han incluido la digestioacuten de
productos de PCR con endonucleasas de restriccioacuten secuenciacioacuten directa de los
amplicones y Anaacutelisis de Conformacioacuten de Cadena Sencilla (SSCP)
Genomospecies de Leptospira pueden ser diferenciadas despueacutes de la PCR por
electroforesis en geles de poliacrilamida no desnaturalizante seguido por tincioacuten
con plata y sin el paso adicional de purificacioacuten y desnaturalizacioacuten (Ahmad et al
2005)
35232 Reaccioacuten en cadena de la polimerasa muacuteltiple
La PCR muacuteltiple son reacciones que consiguen amplificar simultaacuteneamente y en
un uacutenico tubo diferentes secuencias diana permitiendo la deteccioacuten e
identificacioacuten simultaacutenea de distintos genes de intereacutes (Mendez et al 2004)
35233 Fingerprinting
Un desarrollo reciente en el anaacutelisis del ADN ribotipificacioacuten se basa en el
Polimorfismo de Longitud de Fragmentos de Restriccioacuten (RFLP) Posterior a la
electroforesis del gel Agarosa el ADN es trasferido sobre una membrana y
posteriormente hibridado con sondas marcadas desde el 16S al 23S de la cadena
de ARN por lo tanto nos da una interpretacioacuten maacutes raacutepida y faacutecil del Fingerprints
Este meacutetodo es una herramienta uacutetil para la tipificacioacuten molecular de Leptospira
ya que esta metodologiacutea utiliza reactivos disponibles comercialmente puede ser
aplicada por laboratorio de diagnoacutestico y no requiere el mantenimiento de todas
las cepas de referencia y correspondientemente suero inmune de conejo La
tipificacioacuten ribosomal tambieacuten nos provee informacioacuten sobre la relacioacuten genoacutemica
basado en la similitud que tienen en comuacuten fragmentos de cadenas de Leptospira
(Terpstra et al 1986)
35234 Anticuerpo monoclonales
Los anticuerpos monoclonales son glicoproteiacutenas especializadas que hacen parte
del sistema inmune producidas por las ceacutelulas B con la capacidad de conocer
moleacuteculas especificas (Antiacutegenos) Los anticuerpos monoclonales son
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 25
herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 26
para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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herramientas esenciales en el aacutembito cliacutenico y biotecnoloacutegico y han probado ser
uacutetiles en el diagnoacutestico y tratamiento de enfermedades infecciosas inmunoloacutegicas
y neoplaacutesicas asiacute como tambieacuten en el estudio de las interacciones patoacutegenas-
hospedador y la marcacioacuten deteccioacuten y cuantificacioacuten de diversas moleacuteculas
(Machado et al 2006)
Se han preparado anticuerpos monoclonales de conejo que aglutinan Leptospira y
los serovares pueden ser identificados con base en patrones caracteriacutesticos de
aglutinacioacuten Preparar anticuerpos monoclonales es difiacutecil y toma tiempo pero
usarlos en la MAT para serotipificar es faacutecil y da resultados raacutepidos Actualmente
estaacuten disponibles anticuerpos monoclonales para tipificar cerca de la mitad de los
serovares maacutes comunes actualmente reconocidos (OMS 2008)
35235 Secuenciacioacuten del ARNr 16S
La amplificacioacuten del gen para su posterior secuenciacioacuten parte preferentemente
de ADN extraiacutedo de un cultivo puro de la bacteria pero tambieacuten puede
conseguirse directamente de una muestra cliacutenica
El meacutetodo molecular de identificacioacuten bacteriana mediante secuenciacioacuten del
ADNr 16S incluye tres etapas a) amplificacioacuten del gen a partir de la muestra
apropiada b) determinacioacuten de la secuencia de nucleoacutetidos del amplicoacuten y c)
anaacutelisis de la secuencia (Rodicio et al 2004)
La secuenciacioacuten del ARNr 16S es un meacutetodo potente y simplificado para la
identificacioacuten de especies Leptospira (Morey et al 2006)
35236 Microarrays
El anaacutelisis de microarray consiste en la deteccioacuten e identificacioacuten simultaacutenea de un
patoacutegeno desde la misma muestra para asiacute ser implementado en los laboratorios
cliacutenicos de microbiologiacutea con facilidad y exactitud
Microarray simplemente se define como una coleccioacuten de caracteriacutesticas
microscoacutepicas (maacutes comuacutenmente ADN) que se puede probar con moleacuteculas diana
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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para producir ya sea (expresioacuten geacutenica) cuantitativa o los datos cualitativos
(diagnoacutestico)
El anaacutelisis por medio de microarray tiene la capacidad de ofrecer una fuerte
deteccioacuten muacuteltiple Existen plataformas de microarrays muacuteltiples incluyendo
impresos de ADN de doble cadena y matrices de oligonucleoacutetidos
Los microarrays permiten el depoacutesito de miles de puntos conteniendo genes o
parte de genes sobre un portaobjetos para su estudio en paralelo De esta manera
es posible tener una visioacuten instantaacutenea de actividad de genomas completos o de
un grupo selecto de genes (Miller et al 2009)
En los estudios de microarrays se combinan las teacutecnicas de hibridizacioacuten de
aacutecidos nucleicos y deteccioacuten por fluorescencia De esta manera soacutelo en los
puntos del portaobjeto donde haya ocurrido hibridizacioacuten habraacute fluorescencia y la
intensidad de la fluorescencia detectada seraacute proporcional al nivel de expresioacuten
del gen en estudio
Una condicioacuten indispensable es que cada uno de los genes que esteacute representado
sea faacutecilmente distinguible de otros En otras palabras la porcioacuten del gen
inmovilizada en el portaobjeto debe llevar consigo independientemente de su
tamantildeo su ceacutedula de identidad (Barrero 2005)
La hibridacioacuten genoacutemica comparada (CGH) ha demostrado ser una herramienta
muy poderosa para las comparaciones genoacutemicas de alto rendimiento entre
especies patoacutegenas y no patoacutegenas y la exploracioacuten del genoma de muchas
especies bacterianas Las secuencias genoacutemicas disponibles de L interrogans
serovar Lai y copenhageni se utilizaron para disentildear una matriz de mosaico (Eribo
et al 2012)
35237 Enzimas de Restriccioacuten
El meacutetodo consiste en la extraccioacuten de ADN a partir de una poblacioacuten homogeacutenea
de organismos la digestioacuten del ADN con una endonucleasa de restriccioacuten y la
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electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
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PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 27
electroforesis en gel de agarosa del ADN Debido a que las endonucleasas de
restriccioacuten reconocen y se unen al ADN de doble cadena especiacuteficamente a la
secuencia 4 oacute 6 de pares de bases se genera un conjunto de fragmentos La
migracioacuten de estos fragmentos en gel de agarosa estaacute relacionada con el peso
molecular un patroacuten de bandas se puede ver en el gel por la luz ultravioleta siacute se
tintildeeron con bromuro de etidio o por autorradiografiacutea Estos modelos constituyen
una huella digital caracteriacutestico de cualquier ADN en particular (Marshall et al
1981)
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4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 28
4 MATERIAL Y MEacuteTODO
41 Tipo de estudio Ensayo de laboratorio
42 Cepas En este estudio se emplearon 30 cepas distribuidas en 24 serogrupos
de Leptospira proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
(CNDR)
43 Muestras Las condiciones de crecimiento para la Leptospira fueron de 28-
30degC durante siete diacuteas en el medio Ellinghaussen-McCullough-Johnson-Harris
(EMJH)
45 PCR cebadores y condiciones de amplificacioacuten
Los cebadores de oligonucleoacutetidos LepF1 PU1 y LepR1 que corresponden a las
posiciones 8461 a 8480 8720 a 8738 y 9334 a 9316 respectivamente fueron
disentildeados para unirse a regioacuten 23S del ADNr la cual corresponde a la secuencia
de Leptospira interrogans (patoacutegena)
Los cebadores SU1 y LepR1 fueron disentildeados para serovares de saproacutefitas que
corresponden a la posicioacuten 326 a 343 y 641 a 623 respectivamente basado en la
secuencia parcial del ADNr de Leptospira biflexa La secuencia de los cebadores
se demuestra en la tabla 1
Tabla1 Cebadores utilizados en la amplificacioacuten
Cebador Secuenciacioacuten 5` a 3` Especificidad Posicioacuten de la base
LepF1 GTTACCAAGCACAAGATTAG Leptospira spp 8461 - 8480
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 9334 - 9316
PU1 TATCAGAGCCTT TTAATGG Patoacutegena 8720 - 8738
SU1 TTTAGGGTTAGCGTGGTA Saproacutefita 326 - 343
LepR1 TAGTCCCGATTACATTTTC Leptospira spp 641 - 623
El ADN de la Leptospira fue amplificado usando LepF1 (5
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3) y LepR1 (5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la multiplex PCR fueron usado como cebadores internos PU1 (5
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 29
TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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TATCAGAGCCTTTTAATGG 3) SU1 (5 TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3) y LepR1
(5 TAGTCCCGATTACATTTTC 3)
Para la amplificacioacuten del ADN se utilizoacute como control positivo de patoacutegena la cepa
icterohaemorrhagiae mientras que como control de saproacutefita se utilizoacute la cepa
patoc ambas se encontraban en caldo de cultivo Ellinghausen-McCullough-
Johnson-Harris (EMJH) y como control negativo se utilizoacute agua libre de nucleasa
Los segmentos de ADN amplificado para patoacutegenas corresponde a 615 pb y para
saproacutefitas 316 pb (gen 23S ADNr) Esta amplificacioacuten fue realizada en el
termociclador Las condiciones de la PCR consistieron en 40 ciclos Una
desnaturalizacioacuten inicial fue de 94degC por 5 minutos Cada ciclo comprendioacute una
desnaturalizacioacuten a 94degC por 1 minuto temperatura de anneling a 50degC por 50
segundos y una extensioacuten a 72degC por 1 minuto El uacuteltimo paso fue la elongacioacuten a
72degC por 7 minutos
46 Paraacutemetros a probar en la estandarizacioacuten
461 Mezcla
Se sometieron a prueba tres tipos de mezcla cada una con concentraciones
distintas pero con un volumen final de 50 microl reflejadas en la tabla 2
Tabla 2 Mezclas de reactivos puestas a prueba
Componente Mezcla 1 Mezcla 2 Mezcla 3
Agua free nucleasa 19 microl 26 microl 14 microl
Master mix 16 microl 8 microl 16 microl
Cebador 1 (LepF1) 2 microl 2 microl 2 microl
Cebador 2-5 (LepR1) 4 microl 2 microl 4 microl
Cebador 3 (PU1) 2 microl 1 microl 2 microl
Cebador 4 (SU1) 2 microl 1 microl 2 microl
AND (muestral o control) 5 microl 10 microl 10 microl
Volumen final 50 microl 50 microl 50 microl
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462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
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48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 30
462 5-Fluoracilo
Se puso a prueba el papel que juega el 5-fluoracilo debido a su utilizacioacuten en los
medios de cultivo para evitar la contaminacioacuten bacteriana de las Leptospira
ademaacutes que permite un mejor crecimiento de eacutestas (WHO 1967) Su eficacia
radica en que se une de forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial
para la siacutentesis de nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases
nitrogenadas que forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se
puede replicar lo que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002)
463 Tipo de extraccioacuten de ADN
El ADN genoacutemico de las cepas de Leptospira y de las muestras sanguiacuteneas y
orina fue extraiacutedo de acuerdo a las instrucciones del kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) siguiendo los procedimientos de manufactura (ver anexo
1)
Se ensayaron extracciones por calentamiento a 90degC ndash 100degC por 20 minutos El
ADN extraiacutedo fue almacenado a -20deg C hasta su amplificacioacuten
464 Muestras fingidas
Se obtuvieron muestras de suero y orina de cada especie (canino bovino porcino
y equino) y se mezclaron con cepas de referencia proporcionados por el Centro
Nacional De Investigacioacuten de Holanda para posteriormente realizar PCR A cada
muestra se le realizoacute extracciones por calentamiento y por el kit de extraccioacuten
QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
47 Determinacioacuten del liacutemite de deteccioacuten
Se determinoacute al calcular la cantidad de ADN que capaz de detectar la teacutecnica en
un ml de muestras de sangre y orina para esto se realizoacute una serie de diluciones
(desde 11 hasta 110000000) de las muestras a partir de una concentracioacuten de
ADN conocida (120 ng)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 31
48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 33
6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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48 Sensibilidad
Se sometieron 29 serovares patoacutegenas y 1 saproacutefita como controles positivos
proporcionados por Centro Nacional de Diagnoacutestico y Referencia
Se calculoacute la sensibilidad y el intervalo de confianza del 95 en el programa
EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VP= Verdaderos positivos
FN= Falsos negativos
49 Especificidad
Se realizoacute un ensayo de especificidad utilizando ADN de 10 muestras con otras
cepas bacterianas diferentes a Leptospira que fueron inoculadas en medio EMJH
y suero para detectar falsos positivos el panel de muestras se describe en la
siguiente tabla
Tabla 3 Cepas bacterianas utilizadas para la determinacioacuten de la
especificidad
Cepa Nuacutemero de muestras
Staphyloccocus aureus 2
Escherichi coli 2
Salmonella spp 2
Proteus spp 2
Streptococcus pyogenes 2
Se calculoacute la especificidad y el correspondiente intervalo de confianza (95) en el
programa EPIDAT 31 de acuerdo a la siguiente foacutermula
VN= Verdaderas negativos
FP= Falso Positivos
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 32
5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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5 RESULTADOS
De los 30 serovares que se sometieron al ensayo se detectaron 15 siendo
correspondiente a 12 serogrupos dentro los que se encuentran pomona e
icterohaemorrhagia dentro las patoacutegenas de importancia asiacute como el serogrupo
patoc de la saprofitas puesta a prueba Ver foto 1
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute ser la nuacutemero 1 compuesta por
Agua free nucleasa 19 microl Master mix 16 microl Primer 1 (Lep F1) 2 microl Primer 2-5
(LepR1) 4 microl Primer 3 (PU1) 2 microl Primer4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl Ver foto 2
En los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia en la
capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y saprofitas Ver
foto 2
La extraccioacuten maacutes adecuada resultoacute ser por calentamiento en la que se
identificaron 8 muestras de 19 mientras que las extracciones con el kit de
extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg) solo 2 muestras de 8 fueron
identificadas Ver foto 3
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten se encontroacute que la teacutecnica es capaz de identificar
una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira correspondiente a una
dilucioacuten 110000 Ver foto 4
En la determinacioacuten de la capacidad de la teacutecnica para detectar e identificar
Leptospira en muestras de campo se encontroacute que de 12 muestras de suero se
identificaron 3 mientras que de 13 muestras de orina fueron identificadas 5 Ver
foto 3
La sensibilidad mostrada fue de 50 IC 95 (3044 ndash 6956) mientras que la
especificidad fue de 100 IC 95 (95 ndash 100) con un valor predictivo positivos de
100 IC 95 (9667 ndash 100) y un valor predictivo negativo de 40 IC 95 (1880 ndash
6120) esto con una prevalencia de 75 IC 95 (6033 ndash 8967) mostrando un
Iacutendice de validez de 6550 IC 95 (4625 ndash 7875)
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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6 DISCUSIOacuteN
Actualmente el meacutetodo para diagnosticar leptospirosis es la prueba de
Microaglutinacioacuten Microscoacutepica (MAT) pero esta resulta tediosa por la necesidad
de mantener las cepas lo que implica tambieacuten un riesgo potencial para el personal
de laboratorio ademaacutes no diferencia entre anticuerpos vacunales y de infeccioacuten
Otro meacutetodo directo de diagnoacutestico es el cultivo pero es limitado y requiere de
mucho tiempo (Alonso et al 2001)
Debido a las restricciones que generan estas pruebas diagnoacutesticas se ha
estandarizado una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefita y
patoacutegena en muestras de animales domeacutesticos
En este estudio se sometieron 30 serovares al ensayo de los que se detectaron
15 correspondiente a 12 serogrupos amplificados mostrando una sensibilidad del
50 diferente a los resultados obtenidos por Ceacutespedes et al (2007) en cuyo
estudio la PCR pudo amplificar el ADN de 25 serovares de seis especies de
Leptospira spp con una sensibilidad del 100 in vitro Moreno et al (2010) mostroacute
un amplificado especiacutefico para 2122 cepas de referencia con la PCR simple
lipL32 mientras que la PCR muacuteltiple secYflaB amplificoacute 1822 cepas
Esta sensibilidad baja indica que la teacutecnica no es recomendada como una prueba
de tamizaje ya que ademaacutes del alto costo no es capaz de detectar a toda la
poblacioacuten infectada en cambio la especificidad que se obtuvo fue del 100
demostrada con el uso de ADN de otros agentes patoacutegenos (Staphyloccocus
Aureus Escherichi coli Salmonella spp Proteus spp y Streptococcus pyogenes)
los cuales no fueron amplificados Esto coincide con los ensayo realizado por
Ceacutespedes et al (2007) Moreno et al (2010) Kositanont et al (2007) y Boonsilp et al
(2011) los cuales muestran una especificad del 100 al no obtener amplificado del
ADN de otras cepas patoacutegenas que causan enfermedades febriles en sus paiacuteses
La causa de una especificidad tan alta de la reaccioacuten se debe a las secuencias
nucleotiacutedicas especiacuteficas formadas por los oligonucleoacutetidos (cebadores) LepF1 (5rsquo
GTTACCAAGCACAAGATTAG 3rsquo) LepR1 (5rsquo TAGTCCCGATTACATTTTC 3rsquo)
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
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8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
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Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 34
PU1 (5rsquo TATCAGAGCCTTTTAATGG 3rsquo) y SU1 (5rsquo TTTAGGGTTAGCGTGGTA 3rsquo)
que fueron disentildeados para detectar secuencias nucleotiacutedicas especiacuteficas en este
caso el genoma de Leptospira spp (OIE 2006) Tambieacuten se debe tomar en cuenta
que la especificidad de la PCR depende ademaacutes de la temperatura empleada en
la fase de hibridacioacuten y de la cantidad de iones divalentes que se incorporan a la
reaccioacuten Cuanto mayor sea la temperatura utilizada en la fase de hibridacioacuten maacutes
especiacutefica es la reaccioacuten Esto se debe a que a mayor temperatura maacutes dificultada
se ve la unioacuten entre el cebador y la cadena molde en condiciones de
temperaturas de hibridacioacuten elevadas el cebador soacutelo se uniraacute a la cadena molde
si son complementarios en todos sus nucleoacutetidos (McPherson et al 1991)
En cuanto al liacutemite de deteccioacuten por la diluciones de ADN puro (120ng) de L
interrogans serovar Australis se obtuvo un producto de 615pb hasta la dilucioacuten
110000 correspondiente a una concentracioacuten de 0012 pg de ADN de Leptospira
lo que coincide con la investigacioacuten realizada por Moreno et al (2010) cuyo liacutemite
de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR simple lipL32 obtuvo productos especiacuteficos
de 423 pb L interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten
110000 pero para el caso del liacutemite de deteccioacuten de la reaccioacuten de la PCR
muacuteltiple secYflaB se obtuvieron productos especiacuteficos de 285 pb y 793 pb de L
interrogans serovar Copenhageni cepa M 20 hasta la dilucioacuten 1100 para secY y
11000 para flaB Estas diluciones se hicieron a partir de 120 ng de ADN extraiacutedo
de la cepa de referencia de Leptospira
El liacutemite de deteccioacuten para la PCR muacuteltiple indica una alta sensibilidad analiacutetica en
condiciones de PCR real esto lo posiciona como un meacutetodo de diagnoacutestico
molecular de eleccioacuten para estudios posteriores que busquen validar su uso
potencial para el diagnoacutestico de leptospirosis (Levett et al 2005)
La teacutecnica fue capaz de identificar Leptospira patoacutegena y saproacutefita lo que coincide
con el estudio de Kositanont et al (2007) que muestran resultados similares esto
se atribuye al uso de los cebadores especiacuteficos para la amplificacioacuten de genes
conservados en cepas patoacutegenas y saprofitas Otros estudios como los realizados
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Shermani y Patoc en un grupo de monos Rhesus (Macaca mulatta) en
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Kositanont Uraiwan Rugsasuk Songsak Leelaporn Amornrut Phulsuksombati
Duangporn Tantitanawat Sompong Naigowit Pimjai Detection and differentiation
between pathogenic and saprophytic Leptospira spp by multiplex polymerase
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 35
por Cheema et al (2007) Moreno et al (2010) y Rosario et al (2012) no
lograron detectar Leptospira saprofitas soacutelo patoacutegenas pues en ese estudio se
implicoacute solamente los genes conservados en cepas patoacutegenas de Leptospira La
inhabilidad de poder diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y no patoacutegenas puede
ser una dificultad en estudios ambientales donde se quiera diferenciar entre los
distintos serovares sin embargo no tiene importancia en el aspecto cliacutenico pues
no se aiacutesla Leptospira saprofitas en muestras animales (Ceacutespedes et al 2010)
Sin embargo otros estudios (Ibaacutentildeez et al 2010)) han mostrado anticuerpos contra
Leptospira sp serovariedad patoc en 1159 monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Con tiacutetulos que variaron de 120 a 180 Silva et al
(2010) recogioacute muestra de 388 animales (aves reptiles mamiacuteferos y peces) tanto
salvajes como en cautiverio resultando positivo a MAT el 265 de los animales
Los tiacutetulos seroloacutegicos predominante fueron de 140 y 180 para los serotipos
patoc andamana canicola icterohaemorrhagiae y panamaacute
La mezcla maacutes adecuada para la PCR resultoacute estar compuesta por 19 microl de Agua
free nucleasa 16 microl de GoTaqreg qPCR Master Mix 2 microl de cada uno de los
iniciadores (Lep F1 Lep R1 PU1 SU1 y Lep R1) a una concentracioacuten de 100
[Pmol] y 5 microl de ADN a un volumen final de 50 microl con una amplificacioacuten de 40
ciclos En una publicacioacuten similar realizada por Kosinatont et al (2007) utilizan 5microl
de buffer PCR 8 microl de MgCl2 1microl de cada iniciador a 20 [Pmol] y 5 microl de ADN a un
volumen final de 50microl Las condiciones de PCR consistieron de 35 ciclos Las
diferentes concentraciones de reactivos en ambos estudios se deben
probablemente a que las condiciones de laboratorio son diferentes en todas las
regiones ademaacutes del uso en el presente ensayo de un master mix comercial que
incluye todos los componentes para la PCR cuantitativa como son ADN Taq
polimerasa dATP dGTP dCTP dTTP y MgCl2 a excepcioacuten del ADN de la
muestra los cebadores y agua Utilizar este master mix evita errores en el
alineamiento de los cebadores en la temperatura de disociacioacuten de las cadenas
tanto del templado como del producto de la PCR la especificad del producto la
formacioacuten de diacutemero de cebadores y en la inhibicioacuten de la Taq polimerasa por
altas concentraciones de KCl o NaCl (Martinez et al 2004)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Pelaacuteez Saacutenchez Otto Reinaldo Garciacutea Quintero Gustavo Batista Santiesteban
Niurka Blain Torres Kirenia Informe del trabajo realizado en el enfrentamiento del
brote epideacutemico de leptospirosis Managua Nicaragua Instituto Finlay Centro de
Investigacioacuten y Produccioacuten de Vacunas 2007 [Citado 14 de agosto de 2012]
Disponible en
httpwwwconamornicaraguaorgnidocumentos_4DICIEMBREINFORME_BRIG
ADA_MEDICA_CUBANA_FINAL__IMP
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias1ra edZaragoza Espantildea Acribia 2002
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias 2 da ed Zaragoza Espantildea Acribia 2005
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 45
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 36
En cuanto a los ensayos realizados con y sin 5-fluoracilo no se observoacute diferencia
en la capacidad para detectar y diferenciar entre Leptospira patoacutegenas y
saproacutefitas Eacuteste se puso a prueba debido a su utilizacioacuten en los medios de cultivo
cuando se toman muestras en el campo Su eficacia radica en que se une de
forma irreversible a la enzima timidilato sintasa esencial para la siacutentesis de
nucleoacutetidos de timina La timina es una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ADN y su carencia implica que el ADN no se puede replicar lo
que inhibe la divisioacuten celular (Botana et al 2002) el 5-fluoracilo no fue una
sustancia inhibidora de la PCR pues no provoca el bloqueo directo total o parcial
de la actividad cataliacutetica de la ADN polimerasa o inhibe la unioacuten directa al ADN de
doble cadena (Newsletter Microbial 2009)
La extraccioacuten de ADN se hizo por calentamiento y con el kit de extraccioacuten QIAamp
DNA Mini Kit (Quiagenreg) con el fin de determinar cuaacutel de los meacutetodos era el maacutes
efectivo para la extraccioacuten resultando ser la extraccioacuten por calentamiento ya que
fue capaz de detectar 8 muestras de 19 mientras que con el kit de extraccioacuten soacutelo
se lograron identificar 2 de 8 muestras Aunque con este meacutetodo ademaacutes de ser
de menor costoso se obtiene mayores valores de concentracioacuten y rendimiento de
ADN en el menor tiempo aportaacutendole rapidez y simplicidad a la prueba la pureza
del mismo es baja La importancia del proceso de purificacioacuten del material
geneacutetico es recobrar el producto maacuteximo de ADN de alto peso molecular libre de
proteiacutenas fenol e inhibidores de la Taq polimerasa El ADN de alta calidad es un
prerrequisito para su uso en teacutecnicas de biologiacutea molecular en este caso PCR
para la identificacioacuten de las secuencias especificas de ADN mediante el uso de
cebadores no asiacute el ADN degradado no sustenta la integridad de los sitios
blancos para los cebadores y consecuentemente afectar la calidad de la PCR
(Rada et al 1998)
Ademaacutes de la extraccioacuten de ADN por calentamiento existen otras teacutecnicas como
son meacutetodo fenol-cloroformo meacutetodo del acetato de potasio meacutetodo del acetato
de potasio modificado y meacutetodo de bromuro de cetil-trimetil amonio cuya base
principal es provocar una lisis celular para inactivar las nucleasas celulares y
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
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de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
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Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 37
separar los aacutecidos nucleicos de los restos de ceacutelulas (Fraga et al 2004) (Velasco
2005)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
detectar hasta 0012 ng de ADN
El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 38
7 CONCLUSIOacuteN
El PCR multiplex fue capaz de diferenciar entre Leptospira saprofita y
patoacutegena
Se obtuvo una baja sensibilidad pero alta especificidad
El 5-fluoracilo no mostro alteracioacuten en el proceso de amplificacioacuten
La mezcla maacutes adecuada fue la mezcla 1 compuesta por Agua free
nucleasa 19 microl Master mix 16 microl cebador 1 (Lep F1) 2 microl cebador 2-5
(LepR1) 4 microl cebador 3 (PU1) 2 microl cebador 4 (SU1) 2 microl y de ADN 5 microl
Se obtuvo una alta sensibilidad analiacutetica o liacutemite de deteccioacuten capaz de
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El meacutetodo de extraccioacuten maacutes efectivo fue por calentamiento que por el kit
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Detection of pathogenic leptospiras in animals by PCR based on lipL21 and lipL32
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Costa Josep Reaccioacuten en cadena de la polimerasa (PCR) a tiempo real Enferm
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AS et al In LipL32 the major leptospiral lipoprotein the C terminus is the primary
immunogenic domain and mediates interaction with collagen IV and plasma
fibronectin Infect Immun 2008 76(6) 2642-2650
Ibaacutentildeez C A Hernaacutendez G B Torres B J Meleacutendez V P Hallazgos de
anticuerpos contra Leptospira sp serovariedades Panama Lai Australis
Shermani y Patoc en un grupo de monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Arch Med Vet 2010 42101-104
Kositanont Uraiwan Rugsasuk Songsak Leelaporn Amornrut Phulsuksombati
Duangporn Tantitanawat Sompong Naigowit Pimjai Detection and differentiation
between pathogenic and saprophytic Leptospira spp by multiplex polymerase
chain reaction Diagnosis Microbiology and Infectious Disease 2007 52 117-122
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 43
La extraccioacuten y purificacioacuten del ADN para el anaacutelisis por PCR Mitos y realidades
News Microb 2009 (3) 1-2
Levett Paul N Leptospirosis Clin Microbiol Rev 2001 14(2)296-326
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Steigerwalt Arnold G Mayer Leonard W Detection of pathogenic Leptospires by
real-time quantitative PCR J Med Microbiol 2005 54 45ndash49
Machado Nina Patricia Teacutellez Germaacuten Alberto Catantildeo Carlos Jonh Anticuerpos
monoclonales desarrollo fiacutesico y perspectivas terapeacuteuticas Infectio 2006 10(3)
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Martiacutenez C Adriana Silva R Elsa Patricia Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos en
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restriction-endonuclease analysis J Med Microbiol1981 14163-166
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Canine Infectious Diseases Ithaca New York USA International Veterinary
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McPherson MJ Quirke P Taylor GR PCR A practical approach 3ra ed
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Meacutendez A Sebastiaacuten Peacuterez R Eduardo La PCR muacuteltiple en microbiologiacutea cliacutenica
Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(3)183-92
Miller Melissa B Tang Yi-Wei Basic concepts of microarrays and potential
applications in clinical microbiology Clin Microbiol Rev 2009 22(4) 611-627
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 44
Moreno Natali Agudelo F Piedad Aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia Rev Peruacute Med Exp Salud Puacuteblica 2010 27 (4)548-56
Morey Roger E Galloway Renee L Bragg Sandra L Steigerwalt Arnold G
Mayer Leonard W Levett Paul N Species-specific identification of Leptospiraceae
by 16s rRNA gene sequencing J Clin Microbiol 2006 44(10) 3510ndash3516
Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal Leptospirosis Manual de la OIE sobre
animales terrestres 2008
Organizacioacuten Mundial de la Salud Leptospirosis humana guiacutea para el diagnoacutestico
vigilancia y control Rio de Janeiro OMS 2008 Serie de Manuales Teacutecnicos 12
Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal Validacioacuten y control de calidad de los
meacutetodos de reaccioacuten en cadena de la polimerasa utilizados para el diagnoacutestico de
enfermedades infecciosas Manual de pruebas de diagnoacutestico para los animales
acuaacuteticos 2006
Pelaacuteez Saacutenchez Otto Reinaldo Garciacutea Quintero Gustavo Batista Santiesteban
Niurka Blain Torres Kirenia Informe del trabajo realizado en el enfrentamiento del
brote epideacutemico de leptospirosis Managua Nicaragua Instituto Finlay Centro de
Investigacioacuten y Produccioacuten de Vacunas 2007 [Citado 14 de agosto de 2012]
Disponible en
httpwwwconamornicaraguaorgnidocumentos_4DICIEMBREINFORME_BRIG
ADA_MEDICA_CUBANA_FINAL__IMP
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias1ra edZaragoza Espantildea Acribia 2002
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias 2 da ed Zaragoza Espantildea Acribia 2005
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 45
Rada T Ana Toboada L Gonzalo Meacutetodo de obtencioacuten y purificacioacuten de ADN
humano para su aplicacioacuten en geneacutetica molecular Biofarbo 1998 6 63-68
Ren SX Fu G Jiang XG Zeng R Miao YG Xu H Unique physiological and
pathogenic features of Leptospira interrogans revealed by whole-genome
sequencing Nature 2003 422(6934)888-893
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mediante secuenciacioacuten del ARNr 16S fundamento metodologiacutea y aplicaciones
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Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
res anim sci 2010 47(3)237-242
Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
methods for the classification of leptospiral serovars In The present state of
leptospirosis diagnosis and control EdsWA Ellis and TWA Little PublNijhoff
1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 39
8 RECOMENDACIONES
Validar la teacutecnica con una poblacioacuten maacutes representativa
Publicar los resultados de esta investigacioacuten con el fin de seguir mejorando
el diagnoacutestico de leptospirosis por PCR
Promover el uso de la PCR para un diagnoacutestico raacutepido de leptospirosis en
animales domeacutesticos
Realizar estudios de las fuentes de agua para la caracterizacioacuten de las
zonas de riesgo
Estandarizar teacutecnicas de diagnoacutestico de campo para fortalecer los sistemas
de vigilancia activa
Ofrecer charlas a las poblaciones con mayor prevalencia de leptospirosis
sobre el papel que juegan los animales en la transmisioacuten de la enfermedad
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Satz Leonardo M Kornblihtt Alberto R La reaccion en cadena de la polimeras
Revist Divulg Cient y Tecnol AsocCien Hoy 1993 4(23)
Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
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Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
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1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
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Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
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Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
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Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 40
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
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L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Duangporn Tantitanawat Sompong Naigowit Pimjai Detection and differentiation
between pathogenic and saprophytic Leptospira spp by multiplex polymerase
chain reaction Diagnosis Microbiology and Infectious Disease 2007 52 117-122
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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en microbiologiacutea cliacutenica Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(4)238-45
Rodriacuteguez S Iram Pablo Barrera S Hugo A La reaccioacuten en cadena de la
polimerasa a dos deacutecadas de su invencioacuten Ciencia UANL 2004 7(3)323-335
Rosario Luis A Arencibia Daniel F Batista Niurka et al Caracterizacioacuten de
aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos fenotiacutepicos y moleculares en la
Repuacuteblica de Nicaragua VacciMonitor 2012 21(3)6-12
Satz Leonardo M Kornblihtt Alberto R La reaccion en cadena de la polimeras
Revist Divulg Cient y Tecnol AsocCien Hoy 1993 4(23)
Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
res anim sci 2010 47(3)237-242
Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
methods for the classification of leptospiral serovars In The present state of
leptospirosis diagnosis and control EdsWA Ellis and TWA Little PublNijhoff
1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
WHO 1967 Technical report series 380
Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 42
Dammert Nicole Leptospirosis una revisioacuten bibliograacutefica 2005 [Citado 23 de
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Ibaacutentildeez C A Hernaacutendez G B Torres B J Meleacutendez V P Hallazgos de
anticuerpos contra Leptospira sp serovariedades Panama Lai Australis
Shermani y Patoc en un grupo de monos Rhesus (Macaca mulatta) en
condiciones de cautiverio Arch Med Vet 2010 42101-104
Kositanont Uraiwan Rugsasuk Songsak Leelaporn Amornrut Phulsuksombati
Duangporn Tantitanawat Sompong Naigowit Pimjai Detection and differentiation
between pathogenic and saprophytic Leptospira spp by multiplex polymerase
chain reaction Diagnosis Microbiology and Infectious Disease 2007 52 117-122
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 43
La extraccioacuten y purificacioacuten del ADN para el anaacutelisis por PCR Mitos y realidades
News Microb 2009 (3) 1-2
Levett Paul N Leptospirosis Clin Microbiol Rev 2001 14(2)296-326
Levett Paul N Morey Roger E Galloway Renee L Turner Danielle E
Steigerwalt Arnold G Mayer Leonard W Detection of pathogenic Leptospires by
real-time quantitative PCR J Med Microbiol 2005 54 45ndash49
Machado Nina Patricia Teacutellez Germaacuten Alberto Catantildeo Carlos Jonh Anticuerpos
monoclonales desarrollo fiacutesico y perspectivas terapeacuteuticas Infectio 2006 10(3)
186-197
Martiacutenez C Adriana Silva R Elsa Patricia Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos en
biotecnologiacutea PCR 2004 [Citado 20 de agosto 2013] Disponible en
httpwwwibtunammxcomputopdfsmetpcrpdf
Marshall RB Wilton BE Robinson AJ identification of Leptospira serovars by
restriction-endonuclease analysis J Med Microbiol1981 14163-166
McDonough PL Leptospirosis en caninos - estado actual En Recent Advances in
Canine Infectious Diseases Ithaca New York USA International Veterinary
Information Service 200
McPherson MJ Quirke P Taylor GR PCR A practical approach 3ra ed
Oxford Estados Unidos University Press1991
Meacutendez A Sebastiaacuten Peacuterez R Eduardo La PCR muacuteltiple en microbiologiacutea cliacutenica
Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(3)183-92
Miller Melissa B Tang Yi-Wei Basic concepts of microarrays and potential
applications in clinical microbiology Clin Microbiol Rev 2009 22(4) 611-627
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 44
Moreno Natali Agudelo F Piedad Aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia Rev Peruacute Med Exp Salud Puacuteblica 2010 27 (4)548-56
Morey Roger E Galloway Renee L Bragg Sandra L Steigerwalt Arnold G
Mayer Leonard W Levett Paul N Species-specific identification of Leptospiraceae
by 16s rRNA gene sequencing J Clin Microbiol 2006 44(10) 3510ndash3516
Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal Leptospirosis Manual de la OIE sobre
animales terrestres 2008
Organizacioacuten Mundial de la Salud Leptospirosis humana guiacutea para el diagnoacutestico
vigilancia y control Rio de Janeiro OMS 2008 Serie de Manuales Teacutecnicos 12
Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal Validacioacuten y control de calidad de los
meacutetodos de reaccioacuten en cadena de la polimerasa utilizados para el diagnoacutestico de
enfermedades infecciosas Manual de pruebas de diagnoacutestico para los animales
acuaacuteticos 2006
Pelaacuteez Saacutenchez Otto Reinaldo Garciacutea Quintero Gustavo Batista Santiesteban
Niurka Blain Torres Kirenia Informe del trabajo realizado en el enfrentamiento del
brote epideacutemico de leptospirosis Managua Nicaragua Instituto Finlay Centro de
Investigacioacuten y Produccioacuten de Vacunas 2007 [Citado 14 de agosto de 2012]
Disponible en
httpwwwconamornicaraguaorgnidocumentos_4DICIEMBREINFORME_BRIG
ADA_MEDICA_CUBANA_FINAL__IMP
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias1ra edZaragoza Espantildea Acribia 2002
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias 2 da ed Zaragoza Espantildea Acribia 2005
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 45
Rada T Ana Toboada L Gonzalo Meacutetodo de obtencioacuten y purificacioacuten de ADN
humano para su aplicacioacuten en geneacutetica molecular Biofarbo 1998 6 63-68
Ren SX Fu G Jiang XG Zeng R Miao YG Xu H Unique physiological and
pathogenic features of Leptospira interrogans revealed by whole-genome
sequencing Nature 2003 422(6934)888-893
Rodicio Mariacutea del Rosario Mendoza Mariacutea del Carmen Identificacioacuten bacteriana
mediante secuenciacioacuten del ARNr 16S fundamento metodologiacutea y aplicaciones
en microbiologiacutea cliacutenica Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(4)238-45
Rodriacuteguez S Iram Pablo Barrera S Hugo A La reaccioacuten en cadena de la
polimerasa a dos deacutecadas de su invencioacuten Ciencia UANL 2004 7(3)323-335
Rosario Luis A Arencibia Daniel F Batista Niurka et al Caracterizacioacuten de
aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos fenotiacutepicos y moleculares en la
Repuacuteblica de Nicaragua VacciMonitor 2012 21(3)6-12
Satz Leonardo M Kornblihtt Alberto R La reaccion en cadena de la polimeras
Revist Divulg Cient y Tecnol AsocCien Hoy 1993 4(23)
Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
res anim sci 2010 47(3)237-242
Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
methods for the classification of leptospiral serovars In The present state of
leptospirosis diagnosis and control EdsWA Ellis and TWA Little PublNijhoff
1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
WHO 1967 Technical report series 380
Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 43
La extraccioacuten y purificacioacuten del ADN para el anaacutelisis por PCR Mitos y realidades
News Microb 2009 (3) 1-2
Levett Paul N Leptospirosis Clin Microbiol Rev 2001 14(2)296-326
Levett Paul N Morey Roger E Galloway Renee L Turner Danielle E
Steigerwalt Arnold G Mayer Leonard W Detection of pathogenic Leptospires by
real-time quantitative PCR J Med Microbiol 2005 54 45ndash49
Machado Nina Patricia Teacutellez Germaacuten Alberto Catantildeo Carlos Jonh Anticuerpos
monoclonales desarrollo fiacutesico y perspectivas terapeacuteuticas Infectio 2006 10(3)
186-197
Martiacutenez C Adriana Silva R Elsa Patricia Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos en
biotecnologiacutea PCR 2004 [Citado 20 de agosto 2013] Disponible en
httpwwwibtunammxcomputopdfsmetpcrpdf
Marshall RB Wilton BE Robinson AJ identification of Leptospira serovars by
restriction-endonuclease analysis J Med Microbiol1981 14163-166
McDonough PL Leptospirosis en caninos - estado actual En Recent Advances in
Canine Infectious Diseases Ithaca New York USA International Veterinary
Information Service 200
McPherson MJ Quirke P Taylor GR PCR A practical approach 3ra ed
Oxford Estados Unidos University Press1991
Meacutendez A Sebastiaacuten Peacuterez R Eduardo La PCR muacuteltiple en microbiologiacutea cliacutenica
Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(3)183-92
Miller Melissa B Tang Yi-Wei Basic concepts of microarrays and potential
applications in clinical microbiology Clin Microbiol Rev 2009 22(4) 611-627
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 44
Moreno Natali Agudelo F Piedad Aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
spp en Colombia Rev Peruacute Med Exp Salud Puacuteblica 2010 27 (4)548-56
Morey Roger E Galloway Renee L Bragg Sandra L Steigerwalt Arnold G
Mayer Leonard W Levett Paul N Species-specific identification of Leptospiraceae
by 16s rRNA gene sequencing J Clin Microbiol 2006 44(10) 3510ndash3516
Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal Leptospirosis Manual de la OIE sobre
animales terrestres 2008
Organizacioacuten Mundial de la Salud Leptospirosis humana guiacutea para el diagnoacutestico
vigilancia y control Rio de Janeiro OMS 2008 Serie de Manuales Teacutecnicos 12
Organizacioacuten Mundial de Sanidad Animal Validacioacuten y control de calidad de los
meacutetodos de reaccioacuten en cadena de la polimerasa utilizados para el diagnoacutestico de
enfermedades infecciosas Manual de pruebas de diagnoacutestico para los animales
acuaacuteticos 2006
Pelaacuteez Saacutenchez Otto Reinaldo Garciacutea Quintero Gustavo Batista Santiesteban
Niurka Blain Torres Kirenia Informe del trabajo realizado en el enfrentamiento del
brote epideacutemico de leptospirosis Managua Nicaragua Instituto Finlay Centro de
Investigacioacuten y Produccioacuten de Vacunas 2007 [Citado 14 de agosto de 2012]
Disponible en
httpwwwconamornicaraguaorgnidocumentos_4DICIEMBREINFORME_BRIG
ADA_MEDICA_CUBANA_FINAL__IMP
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias1ra edZaragoza Espantildea Acribia 2002
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias 2 da ed Zaragoza Espantildea Acribia 2005
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 45
Rada T Ana Toboada L Gonzalo Meacutetodo de obtencioacuten y purificacioacuten de ADN
humano para su aplicacioacuten en geneacutetica molecular Biofarbo 1998 6 63-68
Ren SX Fu G Jiang XG Zeng R Miao YG Xu H Unique physiological and
pathogenic features of Leptospira interrogans revealed by whole-genome
sequencing Nature 2003 422(6934)888-893
Rodicio Mariacutea del Rosario Mendoza Mariacutea del Carmen Identificacioacuten bacteriana
mediante secuenciacioacuten del ARNr 16S fundamento metodologiacutea y aplicaciones
en microbiologiacutea cliacutenica Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(4)238-45
Rodriacuteguez S Iram Pablo Barrera S Hugo A La reaccioacuten en cadena de la
polimerasa a dos deacutecadas de su invencioacuten Ciencia UANL 2004 7(3)323-335
Rosario Luis A Arencibia Daniel F Batista Niurka et al Caracterizacioacuten de
aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos fenotiacutepicos y moleculares en la
Repuacuteblica de Nicaragua VacciMonitor 2012 21(3)6-12
Satz Leonardo M Kornblihtt Alberto R La reaccion en cadena de la polimeras
Revist Divulg Cient y Tecnol AsocCien Hoy 1993 4(23)
Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
res anim sci 2010 47(3)237-242
Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
methods for the classification of leptospiral serovars In The present state of
leptospirosis diagnosis and control EdsWA Ellis and TWA Little PublNijhoff
1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
WHO 1967 Technical report series 380
Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 44
Moreno Natali Agudelo F Piedad Aplicacioacuten de las pruebas de PCR
convencional simple y muacuteltiple para la identificacioacuten de aislamientos de Leptospira
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animales terrestres 2008
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meacutetodos de reaccioacuten en cadena de la polimerasa utilizados para el diagnoacutestico de
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acuaacuteticos 2006
Pelaacuteez Saacutenchez Otto Reinaldo Garciacutea Quintero Gustavo Batista Santiesteban
Niurka Blain Torres Kirenia Informe del trabajo realizado en el enfrentamiento del
brote epideacutemico de leptospirosis Managua Nicaragua Instituto Finlay Centro de
Investigacioacuten y Produccioacuten de Vacunas 2007 [Citado 14 de agosto de 2012]
Disponible en
httpwwwconamornicaraguaorgnidocumentos_4DICIEMBREINFORME_BRIG
ADA_MEDICA_CUBANA_FINAL__IMP
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias1ra edZaragoza Espantildea Acribia 2002
Quinn PJ Markey BK Carter ME Donnelly WJ Leonard FC Microbiologiacutea y
enfermedades infecciosas veterinarias 2 da ed Zaragoza Espantildea Acribia 2005
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 45
Rada T Ana Toboada L Gonzalo Meacutetodo de obtencioacuten y purificacioacuten de ADN
humano para su aplicacioacuten en geneacutetica molecular Biofarbo 1998 6 63-68
Ren SX Fu G Jiang XG Zeng R Miao YG Xu H Unique physiological and
pathogenic features of Leptospira interrogans revealed by whole-genome
sequencing Nature 2003 422(6934)888-893
Rodicio Mariacutea del Rosario Mendoza Mariacutea del Carmen Identificacioacuten bacteriana
mediante secuenciacioacuten del ARNr 16S fundamento metodologiacutea y aplicaciones
en microbiologiacutea cliacutenica Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(4)238-45
Rodriacuteguez S Iram Pablo Barrera S Hugo A La reaccioacuten en cadena de la
polimerasa a dos deacutecadas de su invencioacuten Ciencia UANL 2004 7(3)323-335
Rosario Luis A Arencibia Daniel F Batista Niurka et al Caracterizacioacuten de
aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos fenotiacutepicos y moleculares en la
Repuacuteblica de Nicaragua VacciMonitor 2012 21(3)6-12
Satz Leonardo M Kornblihtt Alberto R La reaccion en cadena de la polimeras
Revist Divulg Cient y Tecnol AsocCien Hoy 1993 4(23)
Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
res anim sci 2010 47(3)237-242
Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
methods for the classification of leptospiral serovars In The present state of
leptospirosis diagnosis and control EdsWA Ellis and TWA Little PublNijhoff
1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
WHO 1967 Technical report series 380
Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 45
Rada T Ana Toboada L Gonzalo Meacutetodo de obtencioacuten y purificacioacuten de ADN
humano para su aplicacioacuten en geneacutetica molecular Biofarbo 1998 6 63-68
Ren SX Fu G Jiang XG Zeng R Miao YG Xu H Unique physiological and
pathogenic features of Leptospira interrogans revealed by whole-genome
sequencing Nature 2003 422(6934)888-893
Rodicio Mariacutea del Rosario Mendoza Mariacutea del Carmen Identificacioacuten bacteriana
mediante secuenciacioacuten del ARNr 16S fundamento metodologiacutea y aplicaciones
en microbiologiacutea cliacutenica Enferm Infecc Microbiol Clin 2004 22(4)238-45
Rodriacuteguez S Iram Pablo Barrera S Hugo A La reaccioacuten en cadena de la
polimerasa a dos deacutecadas de su invencioacuten Ciencia UANL 2004 7(3)323-335
Rosario Luis A Arencibia Daniel F Batista Niurka et al Caracterizacioacuten de
aislamientos cliacutenicos de Leptospira por meacutetodos fenotiacutepicos y moleculares en la
Repuacuteblica de Nicaragua VacciMonitor 2012 21(3)6-12
Satz Leonardo M Kornblihtt Alberto R La reaccion en cadena de la polimeras
Revist Divulg Cient y Tecnol AsocCien Hoy 1993 4(23)
Silva Carolina dos Santos Giacuterio Raul Joseacute Silva Guerra N Guilherme Brich
Michelle Santana Lucas Alves de Souza Amacircncio Faacutebio Henrique et al
Anticorpos anti-Leptospira spp em animais selvagens do zooloacutegico municipal de
Ribeiratildeo Preto Estado de Satildeo Paulo Brasil Anti-Leptospira spp antibodies in
wild animals from Ribeiratildeo Preto city zoo in Satildeo Paulo State Brazil Braz j vet
res anim sci 2010 47(3)237-242
Terpstra WJ Korver H Leeuwen J van Kolk AHJ Schoone GJ Alternative
methods for the classification of leptospiral serovars In The present state of
leptospirosis diagnosis and control EdsWA Ellis and TWA Little PublNijhoff
1986
Torrez T Alfredo G Baca Beatriz Eugenia Reaccioacuten en cadena de la polimerasa
Elementos 1995 3(23)16-21
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 46
Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
WHO 1967 Technical report series 380
Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Velasco M Reinaldo Marcadores moleculares y la extraccioacuten de ADN
Facultcienc agrop2005 3(1) 14-18
Victoria Berta Fernaacutendez Carmen Rodriacuteguez Joseacute E Obregoacuten Ana M
Rodriacuteguez Islay Identificacioacuten de aislamientos de Leptospira por meacutetodos
seroloacutegicos y geneacuteticos Rev cubana med trop 2002 54(1)48-51
Vital-Brazil Juliana Magalhatildees Balassiano Ilana Teruszkin Oliveira Fabiano Sutter
de Costa Alberto Dias de Souza Hillen Leandro Pereira Martha Mariacutea Multiplex
PCR-based detection of Leptospira in environmental water samples obtained from
a slum settlement Mem Inst Oswaldo Cruz 2010 105(3) 353-355
World Health Organization Current problems in leptospirosis research Geneva
WHO 1967 Technical report series 380
Zamora J Riedmann S Encuesta Seroloacutegica de Leptospirosis Humana en
Ocupaciones de alto riesgo en Chile Rev Med Chile 1990 118 247-252
Zunino M Enna Pizarro P Rolando Leptospirosis Puesta al diacutea Rev Chil
Infectol 2007 24(3) 220-226
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 47
ANEXOS
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 48
Kit de extraccioacuten QIAamp DNA Mini Kit (Quiagenreg)
1 20 microl de proteinasa K en eppendorf
2 Agregar 200 microl de la muestra
3 Agregar 200 microl de buffer AL y bortear por 5 segundos
4 Incubar a 56 ordmC por 10 minutos
5 Centrifugar brevemente
6 Agregar 200 microl de etanol (96 ndash 100)
7 Pasar la mezcla del paso 6 y colocarlo en un tubo de ensayo colector
procurando no tocar los bordes y centrifugar a 8000 rpm por 1 minuto Cambiar el
tubo colector descartando el contenido
8 Agregar en el centro de la columna 500 microl de buffer AW1 Centrifugar por 8000
rpm por 1 minuto luego descartar tubo colector y el contenido cambiando a un
nuevo tubo colector
9 Agregar 500 microl de buffer AW2 en el centro de la membrana y centrifugar a
14000 rpm por 3 minutos
10 Pasar la columna a eppendorf y centrifugar a velocidad maacutexima por 1 minuto
11 Pasar la columna a eppendorf y agregar 100 microl de buffer AE incubar a
temperatura ambiente por 1 minuto luego centrifugar a 8000 rpm por un minuto
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 49
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 50
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
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Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 51
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 52
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1
Estandarizacioacuten de una multiplex PCR para el diagnoacutestico de Leptospira saproacutefitas y patoacutegenas en muestras de animales domeacutesticos
Peacuterez-Salgado Paacutegina 53
Tabla 4 Cepario de referencia de Holanda
Especie Serogrupo Serovar Cepa de referencia
L Interrogans
Australis Australis Ballico
Autumnalis Autumnalis Akiyami A
Betaviae Betaviae Swart
Canicola Canicola Hond Utrechit IV
Djasiman Djasiman Djasiman
Hebdomadis Hebdomadis Hebdomadis
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagica RGA
Icterohaemorrhagia Copenhageni M20
Icterohaemorrhagia Copenhageni Wijnberg
Icterohaemorrhagia Icterohaemorrhagia Kantorowic
Pomona Pomona Pomona
Pyrogenes Pyrogenes Salinem
Sejroe Hardjo Hardjoprajitho
Sejroe Wolffi 3705
L Noguchi
Australis Nicaragua 1011
Lousiana Lousiana LSU 1945
Panama Panama CZ 214
L Biorgpetersenii
Ballum Castellones Castellon 3
Javanica Javanica Veldrat Batavia
Mini Mini Sari
Serjoe Serjoe M 84
Tarassovi Tarassovi Pereplitsin
L welii
Celledoni Celledoni Celledoni
Manhao Qingshui L 105
Sarnin Sarm 11 Sarnin
L Kirschneri
Cynopteri Cynopteri 3522 C
Grippotyphosa Grippotyphosa Moskva V
L Neyeri Ranarum Ranarum ICF
L Santarosal Sherman Shermani 1342 K
L Biflexa Semaranga Patoc Patoc 1