Adaptation of real-time PCR method for evaluating the duration of leptospiral persistence in experimentally infected animals

Abstract

Лептоспироз - острое инфекционное заболевание, вызываемое патогенными представителями рода Leptospira и представляющее важную медико-социальную проблему. Диагностика лептоспироза на ранних стадиях заболевания осложнена неспецифичностью симптомов. На поздних стадиях лептоспироз может принимать стремительное и очень тяжелое течение, сложно поддающееся лечению, что нередко приводит к летальному исходу. Поэтому крайне важной является ранняя и эффективная диагностика лептоспироза. Последние годы проводится все больше исследований, направленных на применение молекулярных методов диагностики лептоспироза, в том числе, метода полимеразной цепной реакции в реальном времени. Однако, на данный момент, относительно невысокая эффективность метода ПЦР в сочетании с его дороговизной, не позволяют использовать его в качестве повсеместного и надежного способа диагностики лептоспироза. Вместе с тем, метод ПЦР в реальном времени является многообещающим подходом для изучения персистенции патогенных лептоспир в организме хозяина. Недостаточная изученность этого феномена — одна из наиболее актуальных проблем в диагностике и лечении лептоспироза. Классические серологические методы, являющиеся основным подходом в диагностике лептоспир, непригодны для изучения явления персистенции. Метод ПЦР в реальном времени может быть эффективным способом изучения пространственно-временных паттернов распространения лептоспир во время инфекционного процесса. Помимо детекции возбудителей в конкретных очагах поражения, этот метод позволит определить также и число микроорганизмов в органах и тканях хозяина и установить корреляцию между количеством лептоспир и тяжестью вызываемой ими патологии.

Leptospirosis is an infection caused by pathogenic Leptospira and recognized as a world-wide dangerous disease. Diagnostics of leptospirosis on early stages of disease appears to be difficult because of a nonspecific character of symptoms. On late stages, leptospirosis can be represented in very severe forms, which is very difficult to cure and often result in death. Thus, effectiveness of diagnostic methods for leptospirosis applied immediately after the onset of symptoms is extremely important. A lot of research made in last few years was conducted to achieve the adaptation of molecular diagnostic methods of leptospirosis, including real time polymerase chain reaction (qPCR). However, right now, inefficiency and expensiveness of qPCR method don't allow using it as a widespread and reliable method of diagnosis for leptospirosis. Nevertheless, qPCR method still remains a promising method for study of interaction between pathogenic leptospiras and hosts, including the persistence of bacteria in organs and tissues, as a very important aspect. Lack of knowledge about this phenomenon is one of the most actual problems in diagnosis and treatment of leptospirosis. Classic serological methods used as main tools for leptospirosis diagnosis nowadays appear to be unsuitable for the observation of persistence phenomenon. Real-time PCR can be proved to be very useful in research of leptospiral dissemination patterns in space and time during the infection. Beside the detection of bacteria in specific niduses, the usage of qPCR can allow to evaluate quantity of leptospira in host organs and tissues. This data will allow determining the correlation between the amount of microorganisms and severeness of pathology caused by them.