Optimization and comparative analysis of LAMP and PCR techniques for the detection of leptospiral DNA in Golden Syrian hamsters

Leptospirosis is a zoonotic disease with significant public health and economic impact worldwide. Rapid and accurate diagnosis is essential for effective prevention and treatment. This study optimized a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) assay using BFo isothermal DNA polymerase with different colorimetric indicators. LAMP was able to detect DNA from pathogenic and intermediate leptospires, while non-pathogenic leptospires and other non-leptospiral microorganisms were negative. LAMP assay combined with calcein showed a tenfold higher limit of detection (1 ng of leptospiral DNA per reaction) than LAMP combined with hydroxynaphthol blue or end-point PCR lipL32 (10 ng of DNA per reaction). Animal samples were collected from infected and non-infected Golden Syrian hamsters (Mesocricetus auratus) to evaluate and compare the performance of LAMP and PCR. These techniques showed a substantial agreement according to Cohen’s kappa statistic, being both useful techniques for detecting leptospiral DNA in clinical samples. Overall, this study demonstrates that the LAMP assay is a sensitive, specific, rapid, and simple tool for the detection of leptospiral DNA. It has the potential to facilitate the diagnosis of leptospirosis, particularly in low-income regions with limited diagnosis resources.

Instituto de Patobiología

Fil: Hamer, Micaela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Hamer, Micaela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Watanabe, Olivia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Watanabe, Olivia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Saraullo, Vanina Rosa. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Saraullo, Vanina Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Ortega, Facundo Miguel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Ortega, Facundo Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Sanchez, Maria Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Sanchez, Maria Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Martinez, Mara Leila. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Martinez, Mara Leila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Brihuega, Bibiana Felicitas. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Patobiología Veterinaria. Laboratorio de Leptospirosis; Argentina

Fil: Brihuega, Bibiana Felicitas. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Fil: Brihuega, Bibiana Felicitas. Universidad del Salvador. Escuela de Veterinaria; Argentina

Fil: Grune Loffler, Sylvia. Universidad Abierta Interamericana (UAI); Argentina

Fil: Grune Loffler, Sylvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Virología Humana y Animal (CEVHAN); Argentina