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Intestinal spirochetosis: first cases reported in Brazil and the use of immunohistochemistry as an aid in histopathological diagnosis

Espiroquetose intestinal: primeiros casos no Brasil e o uso de técnicas imunohistoquímicas como ajuda no diagnóstico histopatológico

Abstracts

Colonization of the colon and rectum by intestinal spirochetes is detected for the first time in Brazil in 4 of 282 (1.41%) patients who had undergone sigmoidoscopy and/or colonoscopy with a histopathological diagnosis of chronic non specific-colitis. This frequency is probably understimated, since surgically obtained specimens were not considered in the present study. Histopathological diagnosis was performed using routine stains like hematoxylin-eosin which showed the typical, of 3-µm thick hematoxyphilic fringe on the brush border of the surface epithelium, and by silver stains like the Warthin-Starry stain. Immunohistochemical procedures using two, polyclonal, primary antibodies, one against Treponema pallidum and the other against Leptospira interrogans serovar copenhageni serogroup Icterohaemorrhagiae cross-reacted with spirochetal antigen/s producing a marked contrast of the fringe over the colonic epithelium, preserving the spiral-shaped morphology of the parasite. In one case with marked diarrhea, immunohistochemistry detected spirochetal antigen/s within a cell in an intestinal crypt, thus demonstrating that the infection can be more widely disseminated than suspected using routine stains. Immunohistochemical procedures, thus, greatly facilitate the histological diagnosis of intestinal spirochetosis and may contribute to a better understanding of the pathogenesis of the disease. Transmission and scanning electron microscopy performed in one case showed that the spirochete closely resembled the species designated as Brachyspira aalborgi.

Intestinal Spirochetosis; Brachyspira aalborgi; Immunohistochemistry; Anti-leptospiral and anti-treponemal sera; Antigen detection


A colonização do colo e reto por espiroquetas intestinais foi detectada pela primeira vez no Brasil em 4 de 282 (1,41%) pacientes submetidos a sigmoidoscopia e/ou colonoscopia com o diagnóstico histopatológico de colite crônica inespecífica. A frequência é provavelmente menor que a real, urna vez que espécimens cirúrgicos não foram considerados no presente estudo. O diagnóstico histopatológico foi feito através de colorações de rotina, tais como a hematoxilina-eosina, que mostraram franja basofílica de 3µ de espessura sobre a borda em escova do epitélio e por impregnações pela prata como o método de Whartin-Starry. Métodos imunohistoquímicos, usando dois soros primários policlonais, um contra o Treponema pallidum e o outro contra Leptospira interrogans, serovar copenhageni serogrupo Icterohaemorrhagiae revelaram reatividade cruzada com os antígeno/s dos espiroquetas produzindo um contraste acentuado da franja sobre o epitélio colônico e preservando a morfologia espiralada do parasita. Em um paciente, com acentuada diarréia, a imunohistoquímica detectou antígenos de espiroqueta no citoplasma de uma célula da cripta intestinal, demonstrando que a infecção estava mais disseminada do que parecia pelas colorações comuns. Portanto, os métodos imunohistoquímicos facilitam o diagnóstico histológico da espiroquetose intestinal e podem , também, contribuir para a melhor compreensão da patogenia da doença. A microscopia eletrônica de transmissão e a microscopia de varredura, realizadas em um paciente, demonstraram que os espiroquetas lembram a espécie designada como Brachyspira aalborgi.


PATHOLOGY AND PATHOGENESIS

Intestinal spirochetosis: first cases reported in Brazil and the use of immunohistochemistry as an aid in histopathological diagnosis

Espiroquetose intestinal: primeiros casos no Brasil e o uso de técnicas imunohistoquímicas como ajuda no diagnóstico histopatológico

T. de Brito; Marina P. Sandoval; Ana G. Silva; R. C. Saad; W. Colaiacovo

Institute of Tropical Medicine and University Hospital, University of S. Paulo Medical School, S. Paulo, Brazil

Correspondence to Correspondence to: Thales De Brito, M.D. Instituto de Medicina Tropical de S. Paulo (II), 2º andar, sala 5 Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 470 05403-000 São Paulo, SP, Brazil

SUMMARY

Colonization of the colon and rectum by intestinal spirochetes is detected for the first time in Brazil in 4 of 282 (1.41%) patients who had undergone sigmoidoscopy and/or colonoscopy with a histopathological diagnosis of chronic non specific-colitis. This frequency is probably understimated, since surgically obtained specimens were not considered in the present study.

Histopathological diagnosis was performed using routine stains like hematoxylin-eosin which showed the typical, of 3-µm thick hematoxyphilic fringe on the brush border of the surface epithelium, and by silver stains like the Warthin-Starry stain. Immunohistochemical procedures using two, polyclonal, primary antibodies, one against Treponema pallidum and the other against Leptospira interrogans serovar copenhageni serogroup Icterohaemorrhagiae cross-reacted with spirochetal antigen/s producing a marked contrast of the fringe over the colonic epithelium, preserving the spiral-shaped morphology of the parasite. In one case with marked diarrhea, immunohistochemistry detected spirochetal antigen/s within a cell in an intestinal crypt, thus demonstrating that the infection can be more widely disseminated than suspected using routine stains. Immunohistochemical procedures, thus, greatly facilitate the histological diagnosis of intestinal spirochetosis and may contribute to a better understanding of the pathogenesis of the disease.

Transmission and scanning electron microscopy performed in one case showed that the spirochete closely resembled the species designated as Brachyspira aalborgi.

Keywords: Intestinal Spirochetosis, Brachyspira aalborgi, Immunohistochemistry, Anti-leptospiral and anti-treponemal sera, Antigen detection.

RESUMO

A colonização do colo e reto por espiroquetas intestinais foi detectada pela primeira vez no Brasil em 4 de 282 (1,41%) pacientes submetidos a sigmoidoscopia e/ou colonoscopia com o diagnóstico histopatológico de colite crônica inespecífica. A frequência é provavelmente menor que a real, urna vez que espécimens cirúrgicos não foram considerados no presente estudo.

O diagnóstico histopatológico foi feito através de colorações de rotina, tais como a hematoxilina-eosina, que mostraram franja basofílica de 3µ de espessura sobre a borda em escova do epitélio e por impregnações pela prata como o método de Whartin-Starry. Métodos imunohistoquímicos, usando dois soros primários policlonais, um contra o Treponema pallidum e o outro contra Leptospira interrogans, serovar copenhageni serogrupo Icterohaemorrhagiae revelaram reatividade cruzada com os antígeno/s dos espiroquetas produzindo um contraste acentuado da franja sobre o epitélio colônico e preservando a morfologia espiralada do parasita. Em um paciente, com acentuada diarréia, a imunohistoquímica detectou antígenos de espiroqueta no citoplasma de uma célula da cripta intestinal, demonstrando que a infecção estava mais disseminada do que parecia pelas colorações comuns. Portanto, os métodos imunohistoquímicos facilitam o diagnóstico histológico da espiroquetose intestinal e podem , também, contribuir para a melhor compreensão da patogenia da doença.

A microscopia eletrônica de transmissão e a microscopia de varredura, realizadas em um paciente, demonstraram que os espiroquetas lembram a espécie designada como Brachyspira aalborgi.

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ACKNOWLEDGEMENTS

Financial support for this project was provided by a grant from CNPq (300857/94-2) and by LIM-03 and LIM-06 "Hospital das Clínicas". We thank Miss Maria Elí P. de Castro for secretarial help.

Recebido para publicação em 29/01/1996

Aceito para publicação em 07/03/1996.

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  • Correspondence to:

    Thales De Brito, M.D.
    Instituto de Medicina Tropical de S. Paulo (II), 2º andar, sala 5
    Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 470
    05403-000 São Paulo, SP, Brazil
  • Publication Dates

    • Publication in this collection
      22 Sept 2006
    • Date of issue
      Feb 1996

    History

    • Received
      29 Jan 1996
    • Accepted
      07 Mar 1996
    Instituto de Medicina Tropical de São Paulo Av. Dr. Enéas de Carvalho Aguiar, 470, 05403-000 - São Paulo - SP - Brazil, Tel. +55 11 3061-7005 - São Paulo - SP - Brazil
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