Leprosy

1- Analysis of T-cell and B-cell responses to recombinant M. leprae antigens in leprosy patients and in healthy contacts: significant t-cell responses to antigens in M. leprae nonresponders

Jelle E. R. Thole; Anneke A. M. Janson; Alemayu Kifle; Rawleigh C. Howe; Kimberly McLean; Ayenew Nurilygn; Elaine Filley; Edward J. Shannon; G. Jaffero Bulla; Jo Hermans; Rene R. P. de Vries; Dominique Frommel; Tobias F. Rinke de Witt

The recognition of a panel of recombinant Mycobacterium leprae antigens by T cells and B cells f rom 29 borderline tuberculoid/ tuberculoid (BT/TT) and 18 lepromatous leprosy (LL) patients and f rom 21 healthy controls (HC) in leprosy-endemic regions of Ethiopia was examined. All 11 antigenic molecules tested (including M. leprae hsp 10, hspl8, hsp65 and several novel M. leprae antigens) were shown to be recognized by T cells, but clear quantitative differences existed between reactivities induced by individual antigens. Similar quantitative differences were observed when antibody responses to hsp 10 and hsp65 antigens were determined. No associations were found between the antigen-specific responses and the subject status of either BT/TT and LL patients or HC. Fifteen percent of the patients who were nonresponsive to sonicates of M. leprae showed significant T-cell responses to one or more individual M. leprae antigens. This indicates that M. leprae constituents other than the proteins tested are responsible for the M. leprae-specific nonresponsiveness in these patients, which may be exploited for the design of vaccines or immunotherapeutic modalities aimed at inducing M. leprae-specific immunity in non-responders.

La reconnaissance d'un panel d'antigénes recombinants de Mycobacterium leprae par des cellules T et B provenent de 29 patients lépreux borderline tuberculoides et tuberculoides (BT/TT), de 18 patients lépromateux (LL) et de 21 témoins en bonne santé de régions d'Ethiopie endémiques pour la lépre a été examinée. On a montré que toutes les 11 molécules antigéniques testées (y compris hsp10, hspl8, hsp65 et plusieurs antigénes "nouveaux" de M. leprae) étaient reconnues par les cellules T, mais que des différences quantitatives évidentes existaient dans la réactivité induite par les antigénes individuels. De semblables différences quantitatives ont été observées quand on a déterminé les réponses en anticorps aux antigénes hsplO et hsp65. Aucune association n'a été trouvée entre les réponses spécifiques pour l'antigéne et le statut individuel des personnes, que ce soient des patients BT/TT ou LL ou des individuels en bonne santé. Quinze pourcents des personnes qui ne répondaient pas aux sonicats de M. leprae montraient des réponses significatives de leurs cellules T à un ou plusieurs antigénes individuels de M. leprae. Ceci indique que des constituants de M. leprae autres que les protéines testées sont responsables de la non-réponse spécifique pour M. leprae chez ces patients, ce qui pourrait être exploité pour la conception de vaccins ou de moyens immunothérapeutiques ayant pour but d'induire une immunité spécifique pour M. leprae chez les non-répondants.

Se examinó el reconocimiento de un panel de antígenos recombinantes de Mycobacterium leprae por las células T y B de 29 pacientes con lepra tuberculoide/ tuberculoide subpolar (BT/TT), de 18 pacientes con lepra lepromatosa (LL), y de 21 controles sanos (HC) de regiones con lepra endémica en Etiopia. Las 11 moléculas antigénicas probadas (incluyendo hsplO, hspl8, hsp65 y varios antígenos nuevos de M. leprae) fueron reconocidos por las células T, aunque existieron claras diferencias cuantitativas entre las reactividades inducidas por los antígenos individuales. También se observaron diferencias cuantitativas similares en el caso de las respuestas en anticuerpo con los antígenos hsp 10 y hsp65. No se encontraron asociaciones entre las respuestas específicas para un antígeno y el estado BT/ TT, LL, o HC de los individuos. Quince porcicnto de los pacientes que no respondieron a sonicados totales de M. leprae mostraron significantes respuestas celulares (Le T) hacia uno o más antígenos individuales de M. leprae. Se concluye que no son las proteínas probadas en este estudio, sino otros constituyents de M. leprae, los responsables de la anergia específica que muestran los pacientes hacia el bacilo de la lepra. Esto podría ser explotado en el diseño de vacunas o de modalidades inmunoterapéuticas tendientes a inducir inmunidad específica hacia M. leprae en los individuos no respondedores.

2- Immunogenic properties of the M. leprae recombinant 18-kda antigen purified f rom saccharomyces cerevisiae; enhancement of delayed-type hypersensitivity after gamma-irradiation

Joao R. R. Pinho; Bruno A. Cardi; Heiter F. Andrade Jr.; Philip J. Barr; Ian C. Bathurst; Elisabete J. Vicente; Ana Clara G. Schenberg

In this paper we report the purification and study of the immunogenic properties of the Mycobacterium leprae 18-kDa protein antigen produced and secreted by the yeast Saccharomyces cerevisiae, using an expression system we recently described [Biotech. Lett. 16 (1994) 1241-1246]. The 18-kDa protein was purified f rom the yeast culture media by precipitation, ion exchange chromatography (MonoQ) and exclusion size chromatography (Sephacryl S-100). The biological properties of the recombinant protein, previously irradiated with gamma rays, were assayed by immunization of mice. Humoral and cellular responses, monitored by antibody gamma-irradiation of the recombinant protein prior to the administration was shown to significantly potentiate the T-cell response. The data suggest that this irradiated recombinant antigen could be used in a more sensitive standardized skin test to monitor M. leprae infection.

Nous rapportons dans ce papier la purification et l'étude des propriétés immunogéniques de l'antigène protéique de 18-kDa de Mycobacterium leprae produit et sécrété par la levure Saccharrnyces cerevisiae, en utilisant un système d'expression que nous avons récemment décrit [Biotech. Lett. 19 (1994) 1241-1246]. La protéine de 18-kDa fut purifiée du milieu de culture de levure par précipitation, chromatographic d'échange ionique (MonoQ) et chromatographie d'exclision pour la taille (Sephacryl S-100). Les propriétés biologiques de la protéine recombinante, irradiée auparavant par des rayons gamma, ont été testées par immunisation de souris. On a obtenu les réponses humorales et cellulaires, monitorées respectivement par la production d'anticorps et par l'hypersensibilité retardée. De plus, on a montré que l'irradiation gamma de la protéine recombinante avant l'administration stimulait la réponse des cellules T de manière significative. Les données suggèrent que cet antigène recombinant irradié pourrait ê;tre utilisé dans un test cutané standardisé plus sensible pour la surveillance de l'infection lépreuse.

En este trabajo reportamos la purificación y el estudio de las propiedades inmunogénicas de la proteina de 18 kDa de Mycobacterium leprae producida y secretada por la levadura Saccharomyces cerevisiae usando un sistema de expresión recientemente descrito por nosotros [Biotech, Lett. 16(1994) 1241-1246]. La proteina de 18 kDa fue purificada del medio de cultivo de la levadura por precipitación, cromatografía de intercambio iónico (MonoQ), y por cromatografia de exclusión por tamaño (Sephacryl S-100). Las propiedades biológicas de la proteina recombinante irradiada con rayos gamma, se analizaron por ensayos de inmunización de ratones; las respuestas humoral y celular generadas, se visualizaron por producción de anticuerpos y por reacciones de hipersenbilidad tardía, respectivamente. Se encontró que la irradiación gamma de la proteína recombinante antes de su administración, potenció significativamente la respuesta mediada por células T. Los datos sugieren que este antigeno recombinante irradiado podría usarse en pruebas dérmicas (previa estandarización de las mismas) para establecer la infección por M. leprae.

3- Relapses during long-term follow up with drug-susceptible M. leprae among multibacillary leprosy patients treated with multidrug therapy regimens; case reports

Aleyamma Thomas; Lalitha Hari; Muthiyalusamy Nagarajan; Ramachandra Prabhakar

A controlled clinical trial in highly bacilliferous multibacillary leprosy patients was initiated in 1977. We report here two cases of relapse during long-term follow up of patients 15 years after the start of treatment. The patients reported here were treated with rifampin, isoniazid, clofazimine and dapsone for the first 3 months followed by clofazimine and dapsone until 84 months in one case; the other case received the same treatment but had received dapsone alone for 60-84 months. The relapses occurred 6 ½ and 7 ½ years after therapy was discontinued.

On a commencé en 1977 un essai clinique contrôlé chez des patients lépreux multibacillaires hautement bacillifercs. Nous rapportons ici deux cas de rechute durant le suivi à long terme des patients 15 ans après le début du traitement. Les patients rapportés ici avaient été traités par rifampicine, isoniazidc, clofazimine et dapsonc pour les trois premiers mois, puis par clofazimine et dapsone jusqu'au quatre-vingt-quatrième mois dans un cas; l'autre cas avait reçu le même traitement, mais avait reçu la dapsonc seule du soixantième au quatre-vingt-quatrième mois. Les rechutes sont survenues 6½ ans et 7 ½ ans après l'arrêt du traitement.

En 1977 se inició un estudio clínico controlado en pacientes con lepra lepromatosa altamente bacilíferos, con objeto de establecer la frecuencia de recaída de la enfermedad. Aquí se reporta el caso de 2 pacientes que mostraron recaída después de 15 años de haber iniciado el tratamiento antileproso. Uno de los pacientes fue tratado con rifampina, isoniazida, clofazimina y dapsona durante los primeros tres meses y después con clofazimina y dapsona hasta los 84 meses; el otro caso recibió el mismo tratamiento pero recibió dapsona sola durante los meses 60-84. Las recaídas ocurrieron, respectivamente, a los 6.5 y 7.5 años de haber suspendido el tratamiento.

4- Electrophysiological correlates of hanseniasis

Angarai G. Ramakrishnan; Thaiyar M. Srinivasan

Sensory nerve action potentials (SNAPs) and compound nerve action potentials (CNAPs) were recorded f rom 25 normal subjects and 21 hanseniasis patients following electrical stimulation of the median nerve at the wrist. The various nerve conduction parameters f rom the affected nerves of the patients were compared with those f rom the clinically normal nerves of patients as well as data f rom healthy individuals. Analysis of the data and clinical correlation studies indicate the suitability of amplitudes of the SNAPs and CNAPs rather than the nerve conduction velocities in better characterizing the neuropathy of the patients. Significantly reduced amplitudes of responses f rom clinically unaffected nerves of patients indicate an early stage of neuropathy, thus being of predictive value. Further, a discriminant classifier, trained on data f rom clinically affected nerves of patients, classified most of the data f rom clinically unaffected nerves of patients as abnormal. This indicates that clinical neurophysiological studies can reveal leprous neuropathy much before it becomes clinically evident by means of sensory or motor loss. A discriminant score involving only the parameters of motor threshold, amplitude of digit potential and palm nerve conduction velocity is able to classify almost all of the normal and abnormal responses. The authors hope that further confirmative studies might ultimately lead to the use of the study of distal sensory conduction in the upper limbs in possible screening of a population exposed to Mycobacterium leprae. On the other hand, misclassification of a normal person occurred and suggests that further refinement of the methods is necessary in order to facilitate wider use of the methods under field conditions.

Les potentiels d'action nerveux sensoriels et les potentiels d'action nerveux mixtes ont été enregistrés chez 25 sujets normaux et 21 patients hanséniens après stimulation électrique du nerf médian au poignet. Les différents paramètres de la conduction nerveuse des nerfs affectés des patients ont été comparés avec ceux des nerfs cliniquement normaux des patients ainsi qu'avec les données provenant des individus en bonne santé. L'analyse des données et les études de correlation clinique indiquent que c'est l'amplitude des potentiels d'action nerveux, plutôt que la vitesse de conduction nerveuse, qui caractérise le mieux la neuropathic des patients. Des amplitudes de réponses réduites de manière significative de nerfs cliniquement non atteints chez des patients indiquent un stage précoce de neuropathic, et ont donc une valeur prédictive. De plus, une classification discriminante, réalisée à partir de données provenant de nerfs cliniquement atteints de patients, a classé comme anormaux la plupart des nerfs cliniquement indemnes des patients. Ceci indique que des études ncurophysiologiques cliniques peuvent révéler une neuropathie lépreuse longtemps avant qu'elle ne devienne évidente cliniquement suite à une perte sensorielle ou motrice. Un score discriminant comprenant seulement les paramètres de seuil moteur, l'amplitude du potentiel au doigt et la vitesse de conduction nerveuse palmaire permet de classer presque toutes les réponses normales et anormales. Les auteurs espèrent que d'autres études de confirmation pourront finalement conduire à l'utilisation de l'étude de la conduction sensorielle distale dans les membres supérieurs pour un dépistage de la population exposé au Mycobacterium leprae. D'autre part, une mauvaise classification d'une personne normale survint, ce qui suggère qu'un raffinement de la méthode est encore nécessaire afin de faciliter une utilisation plus large de la méthode dans les conditions de terrain.

Después de la estimulación eléctrica del nervio mediano de la muñeca se registraron los potenciales de acción nerviosa sensorial y mixta (SNAPs y CNAPs) en 25 sujetos sanos y en 21 pacientes hansenianos. Los diferentes parámetros de conducción nerviosa de los nervios afectados en los pacientes se compararon con aquellos de los nervios no afectados y con los mismos parámetros en los sujetos sanos. El análisis de los datos y los estudios de correlación clínica indican que la medición de los potenciales de acción nerviosa es un mejor parámetro que la medición de las velocidades de conducción nerviosa para establecer y caracterizar la neuropatía de los pacientes. Las respuestas de amplitud significativamente reducida en los nervios clínicamente no afectados son indicativas de una neuropatía incipiente y por lo tanto tienen valor predictive Usando esta técnica, un examinador experimentado, clasificó a la mayoría de los nervios clínicamente sanos como anormales. Esto indica que los estudios neurofisiológicos pueden revelar la neuropatía leprosa mucho antes de que esta llege a ser clínicamente evidente. Un registro discriminativo que comprenda sólo los parámetros del umbral motor, la amplitud del potencial digital, y la velocidad de condución del nervio palmar, es suficiente para clasificar a casi todas las respuestas normales y anormales. Los autores esperan que los estudios corroborativos posteriores puedan finalmente conducir al empleo de estas técnicas para establecer el nivel de conducción sensorial distal en las xtremidades superiores, en programas de exploración de las poblaciones expuestas a Mycobacterium leprae. Por otro lado, también oceurrió la clasificación errónea de una persona normal; esto indica que es necesario hacer un refinamiento de los métodos para que estos se puedan aplicar bajo condiciones de campo.

5- Intraoperative electroneurodiagnostics to detect a second granuloma in the cubital area of median nerves affected by leprosy: a new approach to prevent incomplete surgery

Edvin Turkof; Suresh Tambwekar; Khushnuma Mansukhani; Hanno Millesi; Norbert Mayr

A recent work reports on the necessity to localize the most proximal site of leprous ulnar neuritis with intraoperative electroneurodiagnostics. In the present study we wanted to verify the applicability of this method on leprous median nerves. In six patients, seven median nerves were exposed at the wrist, all showing a typical leprous granuloma there. Spinal roots C5 to Th1 were then stimulated intraoperatively, evoking efferent mixed nerve compound action potentials (NCAPs) which were registered f rom the nerve's surface. No recordings could be obtained on the granuloma in all patients, neither distally nor shortly proximal f rom it, nor even further central at the forearm's proximal third where the median nerve exits the cubital area. Prior to dissecting the nerves in this precarious region, they were exposed at the arm's distal third, looking inconspicuous in all cases. Recordings could finally be obtained there, and subsequent exposure further proximal showed no increase in amplitude of the NCAPs, but there was a sharp decrease distally. In all cases, subsequent dissection of the cubital area revealed a second leprous granuloma extending variably f rom the distal third of the arm to the two heads of the pronator teres muscle, requiring microsurgical release. Intraoperative spinal root stimulation is an effective method to detect a second leprous granuloma and to avoid incomplète surgery in median nerves affected by leprosy.

Un travail récent rapporte la nécessité de localiser le site le plus proximal des névrites cubitales lércuses par électroncurodiagnostic peropératoire. Dans la présente étude, nous avons voulu vérifier l'applicabilité de cette méthode sur des nerfs médians lépreux. Chez six patients, sept nerfs médians ont été exposés au poignet, tous montrant à cet endroit un granulome lépreux typique. Les racines rachidiennes C5 à Dl ont alors été stimulées en peropératoire, provoquant des potentiels d'action nerveux mixtes efférents qui étaient enregistrés à la surface du nerf. Aucun enregistrement n'a pu être obtenu sur le granulome chez aucun patient, ni distalement, ni au niveau proximal à courte distance de celui-ci, ni même à un niveau plus central au tiers proximal de l'avant-bras où le nerf médian quitte la région cubitale. Avant de disséquer les nerfs dans cette région délicate, ils ont été exposés au tiers distal du bras, et ne semblaient suspects dans aucun cas. Des enregistrements ont finalement pu être obtenus là, et une exposition ultérieure à un niveau plus proximal n'a pas montré d'augmentation d'amplitude des potentiels d'action nerveux, mais il y avait une forte diminution au niveau distal. Dans tous les cas, une dissection ultérieure de la région cubitale a montré un second granulome lépreux s'étendant de manière variable du tiers distal du bras aux deux têtes du muscle rond pronateur, ce qui a nécessité une libération microchirurgicale. La stimulation rachidienne peropératoire est une méthode efficace pour détecter un second granulome lépreux et éviter une chirurgie incomplète des nerfs médians affectés par la lèpre.

Recientemente señalamos la necesidad de localizar el sitio más proximal de la neuritis ulnar leprosa mediante el clectroneurodiagnóstico intraoperativo. En el presente trabajo quisimos verificar la aplicación de este método en el estudio de los nervios medianos afectados por la lepra. Para esto se expusieron 7 nervios medianos en la muñeca de 6 pacientes; en todos los casos se observó la presencia de un típico granuloma leproso. Después de estimular intraoperativamente las raíces C5 a Th1 de estos nervios, se registraron los potenciales mixtos de acción (NCAPs) producidos en los nervios eferentes. No se pudieron obtener registros de los nervios a nivel de los granulomas ni distalmcnte ni proximalmentc a ellos, ni siquiera en el tercio proximal al antebrazo donde el nervio mediano sale del área cubital. Antes de disectar los nervios en esta precaria región, se intentó su exposición a nivel del tercio distal del brazo, siendo inconspicuos en todos los casos. Sin embargo, ahí sí se pudieron obtener registros. La exposición subsecuente, todavía más proximal, no mostró incremento en la amplitud de los NCAPs, por el contrario, distalmcnte hubo una marcada disminución de la amplitud de los registros. En todos los casos, la disección subsecuente del área cubital reveló un segundo granuloma leproso con extensión variable del tercio distal del brazo a las dos cabezas del músculo pronator, requiriendo su liberación microquirúrgica. La estimulación intraoperativa de la raíz espinal es un método efectivo para detectar un segundo granuloma leproso y para evitar la cirugía incompleta de los nervios medianos afectados por la lepra.

6- Persistence of lepromatous granuloma in clinically cured cases of leprosy

Prabha Desikan; Kotthapalle V. Desikan

Multibacillary (MB) leprosy patients are declared cured when they become bacteriologically negative and their lesions do not show any signs of clinical activity. Whether there is also a corresponding histological clearance of skin lesions is not known. The present study was carried out on the histopathology of the skin of 40 MB cases who were declared cured with multidrug (MDT). In 22 of them, small lepromatous,granulomas were seen to persist, although acid-fast bacilli were not found in them. The presence of these granulomas was not found to have any significant association with the duration of the disease, length of treatment, or the period of cessation of therapy.

Les patients lépreux multibacillaires (MB) sont déclarés guéris quand ils deviennent bactériologiquement négatifs et que leurs lésions ne montrent aucun signe d'activité clinique. Y a-t-il également un nettoyage histologique correspondant des lésions cutanées, cela on ne le sait pas. L'étude présente concerne l'histopathologie cutanée de 40 patients MB déclarés guéris suite à une polychimiothérapie (PCT). Chez 22 d'entre eux, on a vu que des petits granulomes lépromateux persistaient, bien qu'on n'y ait pas trouvé de bacilles acido-résistants. On n'a pas trouvé que la présence de ces granulomes était associée de quelque manière que ce soit avec la durée de la maladie, la durée du taritement, ou la période d'arrêt du traitement.

Los pacientes con lepra multibacilar (MB) son declarados curados cuando llegan a ser bacteriológicamente negativos y sus lesiones no muestran ningún signo de actividad clínica. No se establece, sin embargo, si también ocurre una mejoría en las características histológicas de las lesiones de la piel. El presente estudio sobre la histopatología de la piel, se llevó a cabo en 40 casos MB que fueron declarados curados después de su tratamiento con poliquimioterapia. Se observó que en 22 de los casos persistieron pequeños granulomas lepromatosos, aunque no se encontraron bacilos ácido resistentes. No se encontró ninguna asociación significativa entre la presencia de granulomas y la duración de la enfermedad, la duración del tratamiento, o el período de suspensión de la terapia.

7- Integration of leprosy control into basic health services; an example from nepal

Bianca R. Roos; Wim H. van Brakel; Ashok K. Chaurasia

The need for integration of vertical projects into the Basic Health Services (BHS) has been felt in Nepal since 1968. In 1987 it was decided to provide integrated BHS all over the country. The Nepal Leprosy Control Project (NLCP) was one of the vertical projects which had to be integrated f rom that year. In order to prepare the BHS staff for this new task the NLCP developed a Comprehensive Leprosy Training course. Besides adequate training, three other prerequisites for successful integration are: a) adequate supply of drugs and equipment; b) regular supervision and specialist referral facilities; and c) a well functioning BHS system in which to integrate.
This article tries to assess to what extent these prerequisites have been met for leprosy control in Nepal. To do this, some results of an evaluation of the training are used as well as existing literature on the functioning of the BHS system.
The first three prerequisites are not fully met, but problems and obstacles related to these are mainly due to problems in the last prerequisite: a not so well functioning BHS System. It was, therefore, recommended to continue a (semi)vertical support System of leprosy control in those districts where the BHS is not so well developed.

Le besoin d'intégrer les projets verticaux dans les Services de Santé de Base (SSB) a été ressenti au Népal depuis 1968. En 1987, il fut décidé de pourvoir tout le pays en SSB intégrés. Le Programme Népalais de Lutte contre la Lèpre (PNLL) était l'un des programmes verticaux qui devaient être intégrés à partir de cette année-là. Afin de préparer le personnel des SSB à cette nouvelle tâche, le PNLL dévelopa un cours général de formation sur la lèpre. En plus d'une formation adéquate, il y a trois autres conditions à la réussite de l'intégration: a) approvisionnement adéquat en médicaments et équipements; b) supervision régulière et possibilité de référer vers un spécialiste, et c) un système de SSB fonctionnant bien dans lequel on peut faire l'intégration. Cet article tente d'évaluer dans quelle mesure ces conditions ont été remplies en ce qui concerne la lutte contre la lèpre au Népal. Pour ce faire, on utilise certains résultats d'une évaluation de la formation ainsi que la littérature existante se rapportant au système des SSB. Les trois premières conditions ne sont pas entièrement remplies, mais les problèmes et les obstacles concernent surtout la troisième condition: un système de SSB ne fonctionnant pas très bien. Il a dès lors été recommandé de poursuivre un système de support (semi-)vertical pour la lutte contre la lèpre dans les districts où les SSB ne sont pas très bien développés.

En Nepal, desde 1968 se ha visto la necesidad de integrar proyectos verticales dentro de los Servicios Básicos de Salud (SBS). En 1987 se decidió proporcionar SBS integrados, a nivel nacional. El proyeoto sobre control de la lepra en Nepal (PCLN) fue uno de los proyectos verticales integrados al programa de SBS. Para preparar al personal del programa, el PCLN desarrolló un curso de entrenamiento comprensivo sobre la lepra. Además del entrenamiento se consideraron los siguientes tres prerrequisitos: a) el adeouado suministro de medicamentos y equipo; b) la continua supervisión y asesoría del proyecto; c) el adecuado funcionamiento del programa de SBS. Este articulo trata de establecer en que grado se han cubierto estos prerrequisitos en cuanto al programa de control de la lepra en Nepal. Para haoer esta evaluación, se han tomado en cuenta los resultados del curso de entrenamiento y la información publicada sobre el funcionamiento del sistema de los SBS. Los primaros tres prerrequisitos no se han cumplido completamente pero los problemas y obstáculos se han atribuido a fallas en el último prerrequisito: un sistema de SBS funcionando de manera inadeouada. Por lo tanto, se recomienda continuar con el apoyo (semi-) vertical del proyecto de control de la lepra en aquellos distritos donde el SBS no está bien desarrollado.