ABSTRACT Introduction: Within the Trypanosomatidae family, there are two genera of medical importance for their role as human pathogens, Trypanosoma and Leishmania. Within these genera are species and subspecies that cause leishmaniasis, American Trypanosomiasis and Human African Trypanosomiasis. Objective. In this study, we investigated the phylogenetic relationships of the genus Leishmania and Trypanosoma using the cytoplasmic hsp70 gene and we discussed the implications for species definitions, evolution and taxonomy of these genera. Methods: The hsp70 gene from 44 strains from 11 Leishmania species and 41 strains from 9 Trypanosoma species from different geographical origins were sequenced. The sequences obtained were aligned with the sequences previously published in the databases. The MEGA program was used for the construction of different phylogenetic trees based on distance and character parameters. The support of the monophyletic groups was determined by the "boostrap" method. Results: For the first time, the cytoplasmic hsp70 gene was used in phylogenetic studies of the Leishmania and Trypanosoma genus and, with the results obtained, it was demonstrated that it is convenient to use it as a molecular marker for molecular methods design for detection, identification and differentiation of Leishmania and Trypanosoma species and lineages. Evidence is provided that supports the hypothesis that the genus Leishmania originated in South America (“New World”), thus contributing to the general discussion about the origin of this genus. Conclusion: This study actively contributed to discussing the implications of this analysis for the taxonomic framework for the Leishmania and Trypanosoma genera.

RESUMEN Introducción: Dentro de la familia Trypanosomatidae hay dos géneros de importancia médica por su papel como patógenos humanos, Trypanosoma y Leishmania. Dentro de estos géneros se encuentran especies y subespecies causantes de la leishmaniasis, la tripanosomiasis americana y la tripanosomiasis africana humana. Objetivos: En este estudio investigamos las relaciones filogenéticas de los géneros Leishmania y Trypanosoma utilizando la secuencia del gen hsp70 citoplasmática y discutimos las implicaciones para las definiciones de especies, la evolución y la taxonomía de estos géneros. Métodos: Se secuenció el gen de la HSP70 de 44 cepas de 11 especies de Leishmania y 41 cepas de 9 especies de Trypanosoma de diferentes orígenes geográficos. Las secuencias obtenidas se alinearon con las secuencias publicadas previamente en las bases de datos. El programa MEGA se utilizó para la construcción de distintos árboles filogenéticos basados en parámetros de distancia y caracteres. El soporte de los grupos monofiléticos se determinó por el método de boostrap. Resultados: En el presente trabajo se utilizó por primera vez el gen de la hps70 citoplasmática para estudios filogenéticos de los géneros Leishmania y Trypanosoma y con ello se demostró la utilidad de utilizarlo como marcador molecular en el diseño de métodos para la detección, identificación y diferenciación de especies y linajes de Leishmania y Trypanosoma. Los resultados proporcionan evidencias que soportan la hipótesis de que el género Leishmania es originario del “nuevo mundo”. Conclusiones: Los resultados de los estudios, basados en el análisis filogenético del gen que codifica las hps70, contribuyeron a la discusión sobre de un marco general de consenso taxonómico para los géneros Leishmania y Trypanosoma.

Introducción. La leishmaniasis es una enfermedad de gran prevalencia en Colombia, donde al menos seis especies diferentes la originan en el ser humano, con un amplio rango de características clínicas. La tipificación de la especie es importante, no solo desde el punto de vista epidemiológico, sino para el diagnóstico, dado que el tratamiento puede variar dependiendo de la especie identificada. En la identificación se han utilizado varias alternativas metodológicas con diferentes niveles de poder discriminatorio. Objetivo. Identificar especies de Leishmania mediante la amplificación molecular de un fragmento del gen hsp 70. Materiales y métodos. Se amplificó un fragmento del gen hsp 70 mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR- hsp 70) y se hizo el análisis de los polimorfismos de la longitud ( Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP) de los fragmentos de restricción de 81 aislamientos clínicos de Leishmania spp. de pacientes con leishmaniasis cutánea y mucocutánea para la identificación de las especies presentes. Resultados. Se obtuvo un solo amplicón para todas las muestras analizadas. La restricción enzimática de los 81 productos permitió la identificación de 70 con dos patrones de bandas que correspondían a dos alelos de Leishmania braziliensis (62 y ocho aislamientos, respectivamente), nueve aislamientos compatibles con L. panamensis y dos con L. guyanensis . El origen geográfico de los aislamientos coincidió con el de reportes previos sobre la distribución de dichas especies en Colombia. Conclusiones. La técnica de la PCR- hsp 70 y el análisis de RFLP fueron útiles para identificar las especies de Leishmania aisladas de muestras clínicas de Colombia y pueden aplicarse también en el estudio de cepas de vectores y reservorios de importancia epidemiológica.

Introduction: Leishmaniasis is highly prevalent in Colombia, where at least six different species can cause disease of varying clinical presentations in humans. The identification of the infecting species is quite important for prognosis, therapeutics and epidemiology. Different techniques with variable discriminatory power have been used for the identification. Objective: To carry out the molecular identification of Leishmania species through the amplification of a fragment of the hsp 70 gene. Materials and methods: Molecular amplification of the hsp 70 gene fragment (PCR- hsp 70) followed by restriction fragment length polymorphism analysis (RFLP) was done for identification purposes using DNA from 81 clinical isolates of Leishmania . Results: A single amplicon was obtained for all samples analyzed. The enzymatic restrictions of the 81 PCR products identified 70 with a banding pattern corresponding to L. braziliensis with two different patterns (62 and eight isolates, respectively), nine isolates compatible with L. panamensis and two with L. guyanensis . The geographical origin of the isolates is consistent with previous reports about the distribution of the corresponding species in Colombia. Conclusions: The PCR- hsp 70/RFLP technique used is a valid tool for the identification of Leishmania species isolated from clinical samples of patients in Colombia, which may also be applicable to the study of strains obtained from vectors and reservoirs with epidemiological significance.

Objectives. Explore a new target for molecular diagnosis of Leishmania. Materials and methods. We evaluated the utility of the gene that encodes the heat shock protein 20-kDa (Hsp20) for detecting Leishmania by polymerase chain reaction (PCR). PCR was normalized and analytical parameters were determined, as well as the validity and diagnostic accuracy, and concordance with the PCR - 18S. PCR-Hsp20 with DNA was obtained from a group of clinical samples from different sources. Results. The analytical parameters were adequate. The sensitivity obtained was 86% and the specificity was 100%. The concordance with the reference method was good (κ = 0.731), which supports its potential use for diagnosis. The possibility of subsequent identification of the species by sequencing the amplified product gives an additional advantage. Conclusions. The usefulness of this gene as a new target for the detection of Leishmania was demonstrated. Because of its potential, it is recommended to improve the sensitivity of the method and to evaluate it in different endemic regions.

Objetivos. Explorar una nueva diana para el diagnóstico molecular de Leishmania. Materiales y métodos. Se evaluó la utilidad del gen que codifica la proteína de choque térmico de 20kDa (hsp20) para la detección de Leishmania por medio de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).Se normalizó la PCR y se determinaron los parámetros analíticos, así como la validez y seguridad diagnóstica y la concordancia con la PCR-18S. Se evaluó la PCR-hsp20 con ADN obtenido de un grupo de muestras clínicas de distinta procedencia. Resultados. Los parámetros analíticos resultaron adecuados. La sensibilidad obtenida fue de 86% y la especificidad del 100%, la concordancia con el método de referencia resultó buena (κ = 0,731), lo que apoya su posible uso para el diagnóstico. La posibilidad de identificación posterior de la especie mediante secuenciación del producto amplificado le confiere una ventaja adicional. Conclusiones. Se demuestra la utilidad de este gen como una nueva diana para la detección del género Leishmania. Debido a su potencial, se recomienda mejorar la sensibilidad del procedimiento y realizar su evaluación en diversas regiones endémicas.

Objectives. Explore a new target for molecular diagnosis of Leishmania. Materials and methods. We evaluated the utility of the gene that encodes the heat shock protein 20-kDa (Hsp20) for detecting Leishmania by polymerase chain reaction (PCR). PCR was normalized and analytical parameters were determined, as well as the validity and diagnostic accuracy, and concordance with the PCR - 18S. PCR-Hsp20 with DNA was obtained from a group of clinical samples from different sources. Results. The analytical parameters were adequate. The sensitivity obtained was 86% and the specificity was 100%. The concordance with the reference method was good (κ = 0.731), which supports its potential use for diagnosis. The possibility of subsequent identification of the species by sequencing the amplified product gives an additional advantage. Conclusions. The usefulness of this gene as a new target for the detection of Leishmania was demonstrated. Because of its potential, it is recommended to improve the sensitivity of the method and to evaluate it in different endemic regions.

Objetivos. Explorar una nueva diana para el diagnóstico molecular de Leishmania. Materiales y métodos. Se evaluó la utilidad del gen que codifica la proteína de choque térmico de 20kDa (hsp20) para la detección de Leishmania por medio de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).Se normalizó la PCR y se determinaron los parámetros analíticos, así como la validez y seguridad diagnóstica y la concordancia con la PCR-18S. Se evaluó la PCR-hsp20 con ADN obtenido de un grupo de muestras clínicas de distinta procedencia. Resultados. Los parámetros analíticos resultaron adecuados. La sensibilidad obtenida fue de 86% y la especificidad del 100%, la concordancia con el método de referencia resultó buena (κ = 0,731), lo que apoya su posible uso para el diagnóstico. La posibilidad de identificación posterior de la especie mediante secuenciación del producto amplificado le confiere una ventaja adicional. Conclusiones. Se demuestra la utilidad de este gen como una nueva diana para la detección del género Leishmania. Debido a su potencial, se recomienda mejorar la sensibilidad del procedimiento y realizar su evaluación en diversas regiones endémicas.