Analysis of IgG/IgG2 reactivity with carbohydrate epitopes from species of Paracoccidioides and detection of Paracoccidiodomycosis infection in the population of Guarapuava, PR

Paracoccidioidomicose (PCM) é uma micose sistêmica causada pelos fungos termodimórficos Paracoccidioides brasiliensis e Paracoccidiodies lutzii, sendo restrita a América Latina e endêmica no Brasil. Acredita-se que a infecção ocorra pela inalação de propágulos fúngicos quando o solo é revolvido. A PCM pode ser dividida em: (1) PCM infecção, sem sintomas, mas com reação positiva aos antígenos de Paracoccidioides spp., com prevalência muito variável entre regiões; e (2) PCM doença, classificada em (2a) PCM aguda, condição mais grave que ocorre em crianças e jovens ou (2b) PCM crônica, que ocorre em adultos e soma aproximadamente 90% dos casos. A presente pesquisa objetivou: (a) avaliar a reatividade de IgG/IgG2 de pacientes crônicos aos epítopos de carboidrato de Paracoccidioides spp.; (b) avaliar epidemiologicamente os casos de PCM infecção em Guarapuava, PR, Brasil. A investigação dos epítopos de carboidrato foi feita por immunoblot (IB) de cell free antigens (CFA) de P. brasiliensis B339 (anteriormente espécie S1), Paracoccidioides americana LDR3 (anteriormente P. brasiliensis PS2) e P. lutzii LDR2, tratados ou não com metaperiodato de sódio (SMP). IgG de coelho anti-P. brasiliensis Pb18 e IgG/IgG2 de um pool de soros de pacientes com PCM doença reconheceram principalmente antígenos de alta massa molecular (hMM, >150 kDa), gp70 e gp43, sendo esta última não detectada em P. lutzii LDR2. A reatividade aos antígenos diminuiu com o tratamento com SMP. Conclui-se que não foi possível detectar gp43 em P. lutzii LDR2 e, como P. brasiliensis, seus principais antígenos apresentam epítopos de carboidrato reconhecidos pelos soros de pacientes com PCM. No levantamento epidemiológico sobre PCM infecção, 359 soros foram analisados por ELISA para detecção de IgG contra CFA de P. brasiliensis B339, P. americana LDR3 e P. lutzii LDR2. Gp43 de B339 serviu de teste confirmatório. Estes antígenos foram também testados após tratamento com SMP para redução de reações cruzadas. Reatividade em ELISA: CFA/SMP-CFA em geral 37,3/17,8%, B339 25,3/14,5%, LDR3 24,5/1,4%, LDR2 8,3/5,8%; gp43/SMP-gp43 7,2/4,7%. Houve soros reagentes para mais de uma espécie. IB de 37 soros selecionados demonstrou diferentes padrões de reconhecimento de gp43, gp70 e hMM. Residência em zona rural e profissões relacionadas ao manejo do solo foram identificados como fatores de risco. P. brasiliensis parece ser a espécie prevalente na área, mas 21 soros de pessoas que declararam ter vivido apenas na região foram reagentes com antígenos de P. lutzii LDR2. IgG anti-gp70 e -hMM foram avaliados em amostras reagentes, mas com baixa reatividade: gp70/hMM em geral 6,4/6,7%. O uso de SMP ou antígenos purificados podem não ser adequados para levantamentos sobre PCM infecção na região avaliada, portanto, recomenda-se o uso de CFA-ELISA. Apesar de Guarapuava ser uma cidade de economia agrícola e estar localizada em região endêmica de PCM, a baixa prevalência para PCM infecção era esperada, considerando-se que a região teve relatos anteriores de menor endemicidade de PCM doença do que outras áreas do Paraná, mas as características gerais encontradas assemelham-se à outros trabalhos publicados. Paracoccidioidomycosis (PCM) is a systemic mycosis caused by the thermodimorphic fungi Paracoccidioides brasiliensis and Paracoccidioides lutzii, restricted to Latin America and is endemic in Brazil. It is believed that the infection occurs by inhalation of fungal propagules when the soil is plowed. PCM can be divided into: (1) PCM infection, with no symptoms but with positive reaction to Paracoccidioides spp. antigens, of variable prevalence, according to the evaluated region; (2) PCM disease, which is classified as (2a) acute PCM, a more serious condition that occurs in children and young people or (2b) chronic PCM, which occurs in adults and sums almost 90% of cases. Current research aimed to: (a) evaluate the reactivity IgG/IgG2 of chronic PCM patients to carbohydrate epitopes of Paracoccidioides spp.; (b) epidemiologically evaluate the cases of PCM infection in Guarapuava, Paraná, Brazil. The investigation of carbohydrate epitopes was performed using immunoblot (IB) of cell free antigens (CFA) from P. brasiliensis B339 (former species S1), Paracoccidioides americana LDR3 (former P. brasiliensis PS2) and P. lutzii LDR2, treated or not with sodium metaperiodate (SMP). Rabbit IgG anti-P. brasiliensis Pb18 and IgG/IgG2 from a pool of PCM patients? sera recognized mainly high molecular mass antigens (hMM, >150 kDa), gp70 and gp43, but the last was not detected in P. lutzii. Antigens reactivities decreased after SMP treatment. In conclusion, gp43 was not detected in P. lutzii LDR2 and, as P. brasiliensis, its major antigens present carbohydrate epitopes recognized by PCM patients? sera. In the epidemiological survey about PCM infection, 359 sera were analyzed by ELISA to detect IgG against CFA from P. brasiliensis B339, P. americana LDR3 and P. lutzii LDR2. Gp43 from B339 was used as a confirmatory test. These antigens were also tested after SMP treatment in order to reduce cross-reactions. ELISA reactivity: CFA/SMP-CFA in general 37.3/17.8%, B339 25.3/14.5%, LDR3 24.5/1.4%, LDR2 8.3/5.8%; gp43/SMP-gp43 7.2/4.7%. There were sera reactive with multiple species. IB of 37 selected-sera showed different patterns of recognition of gp43, gp70 and hMM. Residence in rural areas and professions related to soil handling were identified as risk factors. P. brasiliensis seems the prevalent species of the region, but 21 sera from people who declared to have only lived in Guarapuava reacted with P. lutzii LDR2. IgG anti-gp70 and -hMM were also investigated in reactive samples, but with low reactivity: gp70/hMM in general 6.4/6.7%. Use of SMP or purified antigens might not be suited for surveys about PCM infection in the evaluated region. Therefore, CFA-ELISA seems a better alternative. Although Guarapuava is a city of agricultural economy and is located in an endemic region for PCM, the low prevalence of PCM infection was expected, considering that the region had previous reports of lower endemicity of PCM disease than other areas of Paraná, but the general characteristics found are similar to other published works.