Selection and optimization of PCR-based methods for the detection of Histoplasma capsulatum var. capsulatum

BackgroundCurrent methods for the laboratory diagnosis of histoplasmosis are problematic in terms of their sensitivity, specificity and runtime.ObjectivesThus, in this study, we sought to select and optimize methods for the detection of Histoplasma capsulatum var. capsulatum by polymerase chain reaction (PCR).MethodsThree DNA extraction methods and three PCR methods were evaluated. We optimised the concentration of the components of this PCR reaction and determined its sensitivity and specificity using blood samples to which H. capsulatum had been added.ResultsThe DNA extraction method that yielded the highest-quality DNA used silica membranes (DNeasy Blood & Tissue Kit, Qiagen, Hilden, Germany), and the amplification method with the best detection capacity used a target gene encoding a 100-kDa protein. Our optimisation of the PCR conditions indicated that the reaction works over a significant range of component concentrations; in addition, it was able to detect H. capsulatum better than traditional culture techniques, with a detection limit of only 10 pg of DNA.ConclusionsIn our experimental conditions, the PCR method selected in this work (instead of nested-PCR) is a tool sensitive enough for the diagnosis of histoplasmosis.

ResumenAntecedentesLos métodos actuales para el diagnóstico de laboratorio de la histoplasmosis son problemáticos si consideramos los valores de sensibilidad, especificidad y tiempo de ejecución.ObjetivosEn este estudio hemos tratado de seleccionar y optimizar los métodos para la detección de Histoplasma capsulatum var. capsulatum mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).MétodosSe evaluaron tres métodos de extracción de ADN y tres métodos de PCR. Se optimizó la concentración de los componentes de esta reacción de PCR y se determinó su co-positividad (sensibilidad) y co-negatividad (especificidad), utilizando muestras de sangre a las que se había añadido H. capsulatum.ResultadosEl método de extracción que dio el ADN de más alta calidad utiliza membranas de sílice (DNeasy Blood & Tissue Kit, Qiagen, Hilden, Germany), y el método de PCR con mayor capacidad de detección es el que incluye un gen diana que codifica una proteína de 100 kDa. Nuestra optimización de las condiciones de PCR indicaron que la reacción trabaja en un rango significativo de las concentraciones de componentes y, además, fue capaz de detectar H. capsulatum mejor que las técnicas de cultivo tradicional, con un límite de detección de solo 10 pg de ADN.ConclusionesEn nuestras condiciones experimentales, el método PCR seleccionado en este trabajo (en lugar de PCR anidada) es una herramienta lo suficientemente sensible para el diagnóstico de la histoplasmosis.