Blood parasite infection causing inflammatory reactions and benign formations in human thyroid gland

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

A retrospective examining of cytology specimens obtained and verified by a fine-needle aspiration biopsy from patients with autoimmune thyroiditis and benign thyroid gland (cyst and goiter) formations allowed to note that in thyroid lobes they coincided in various combinations, thus rising a question about their potential etiological relation. In particular, a hemosporidian (blood parasitic) infection was found while analyzing cytology specimens from patients with autoimmune thyroiditis and benign thyroid gland (cyst and goiter) tumors prestained by Romanowsky-Giemsa dye. An evolution of developing intra-thyrocyte hemosporidia was tracked during a long-term detailed analysis of cytology specimens noted above. A panel of select specimens was stained (re-stained) with Schiff reagent according to the Feulgen method to clarify position of thyrocyte DNA and hemosporidian pathogens. Owing to an absorption approach, Romanovsky-Giemsa method allowed to repeatedly use specimens pre-stained with Schiff reagent according to the Feulgen method, wherein fuchsine was incorporated into DNA molecules after they were hydrolyzed by hydrochloric acid to stain specimens into magenta-lilac color. It allowed to identify a parasitic DNA inside developing hemosporidia most probably at exoerythrocytic stage and some erythrocytes cyst-based medusiform structures. Such technique used to stain specimens from patients with autoimmune thyroiditis allowed to localize the thyrocyte nuclear DNA as well as punctate and diffuse cytoplasmic inclusions of parasitic DNA, including magenta-lilac nuclei of different sizes inside erythrocytes. Thyrocyte nuclear DNA as well as punctate and diffuse hemosporidian DNA were distinguished in nodular goiter. Moreover, hemosporidian DNA was identified in a form of magenta-lilac multi-size nuclei inside erythrocytes. In contrast, unstained hemosporidian protoplasm was revealed as light-colored band around erythrocyte nuclei. The intra-erythrocyte nuclear hemosporidian material of different sizes may evidence about various species and/or pathogen generations. Intra-thyrocyte development of hemosporidian infection in patients with goiter results in marked cytoplasmic hyperplasia and its vacuolization associated with thyrocyte nuclear deformation, vacuolization, decreased size and degradation (with highly probability of mutations and deletions), reaching a pre-neoplastic level.

About the authors

A. V. Terletsky

Institute of Molecular and Cellular Biology of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: terletsky_1@mail.ru
https://www.mcb.nsc.ru/mcb

Terletsky Alexander Vitalievich - PhD (Biology), Researcher, Laboratory of Molecular Genetics, Institute of Molecular and Cellular Biology SB RAS.

630090, Novosibirsk, Acad. Lavrentieva pr., 8/2.

Phone: +7 (383) 363-90-42 (служебн.); +7 952 905-03-28, +7 913 717-99-42 (моб.). Fax: +7 (383) 363-90-78.

6284-1164

Russian Federation

L. G. Akhmerova

Institute of Molecular and Cellular Biology of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: ahmerova@mcb.nsc.ru
https://www.mcb.nsc.ru/mcb

Akhmerova Larisa Grigorievna - PhD (Biology), Scientific Secretary, Institute of Molecular and Cellular Biology SB RAS.

Novosibirsk.

Russian Federation

E. V. Evtushenko

Institute of Molecular and Cellular Biology of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: evt@mcb.nsc.ru
https://www.mcb.nsc.ru/mcb

Evtushenko Elena Vasilievna - PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Molecular Genetics, Institute of Molecular and Cellular Biology SB RAS.

Novosibirsk.

Russian Federation

References

  1. Александровская О.В., Радостина Т.Н., Козлов Н.А. Цитология, гистология, эмбриология. М.: Агропромиздат, 1987, 448 с.
  2. Воробьев С.Л. Морфологическая диагностика заболеваний щитовидной железы (цитология для патологов, патология для цитологов). СПб.: Коста, 2014. 104 с.
  3. Елисеева В.Г., Афанасьева Ю.И., Юрина Н.А. Гистология. М.: Медицина, 1983. 592 с.
  4. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Механизмы развития болезней и синдромов. СПб.: 2002. 507 с.
  5. Зигангирова Н.А., Гинцбург А.Л. Роль апоптоза в регуляции инфекционного процесса // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2004. № 6. С. 106–113.
  6. Колабский Н.А. О развитии гемоспоридий сем. Piroplasmidae в организме позвоночных животных // Сб. тр. Ленинградского ветеринарного института. Вып. XIV. 1954. С. 9–24.
  7. Крылов М.В. Пироплазмиды. Л.: Наука; 1981. 230 c.
  8. Серов В.В., Пауков В.С. Ультраструктурная патология. М.: Медицина, 1975. 432 с.
  9. Симоварт Ю., Пракс Я. Гематология и лейкозы сельскохозяйственных животных. Т. 1. Казань, 1969. 546 с.
  10. Терентьев Ф.А., Марков А.А., Полыковский М.Д. Болезни овец. М., 1963. 520 c.
  11. Трофимов И.Т. Протозойные болезни сельскохозяйственных животных (гемоспоридиозы и трипанозомозы). М., 1955. 237 с.
  12. Шкурупий В.А., Полоз Т.Л. Цитоморфология фолликулярных опухолей щитовидной железы. Дифференциальная диагностика методом компьютерного анализа изображений и нейросетевых технологий. Новосибирск: Наука, 2009. 190 с.
  13. Allred D.R. Antigenic variation in babesiosis: is theremore than one “why”. Microb. Infect., 2001, vol. 3, pp. 481–491.
  14. Ather I., Pourafshar N., Schain D., Gupte A., Casey M.J. Babesiosis: an unusual cause of sepsis after kidney transplantation and review of the literature. Transpl. Infect. Dis., 2017, vol. 19, no. 5, doi: 10.1111/tid.12740
  15. Auerbach M., Haubenstock A., Soloman G. Systemic babesiosis. Another cause of the hemophagocytic syndrome. Am. J. Med., 1986, vol. 80, pp. 301–303.
  16. Bade N.A., Yared J.A. Unexpected babesiosis in a patient with worsening anemia after allogeneic hematopoietic stem cell transplantation. Blood, 2016, vol. 128, no. 7, pp. 1019. doi: 10.1182/blood-2016-05-717900
  17. Brennan M.B., Herwaldt B.L., Kazmierczak J.J., Weiss J.W., Klein C.L., Leith C.P., He R., Oberley M.J., Tonnetti L., Wilkins P.P., Gauthier G.M. Transmission of Babesia microti parasites by solid organ transplantation. Emerg. Infect. Dis., 2016, vol. 22, no. 11, pp. 1869–1876. doi: 10.3201/eid2211.151028
  18. Dedd R. Y. Transmission of parasites by blood transfusion. Vox Sang., 1998, vol. 74, pp. 161–163.
  19. Dobroszycki J., Herwardt B. L, Boctor F., Miller J.R., Linden J., Eberhard M.L., Yoon J.J., Ali N.M., Tanowitz H.B., Graham F., Weiss L.M., Wittner M. A cluster of transfusion-associated babesiosis cases traced to a single asymptomatic donor. JAMA, 1999, vol. 281, no. 10, pp. 927–930.
  20. Entrican H., Williams H., Cook I.A., Lancaster W.M., Clark J.C. Babesiosis in man: a case from Scotland. Br. Med. J., 1979, vol. 2, 474 p.
  21. Feder H.M., Lawlor M., Krause P.J. Babesiosis in pregnancy. N. Engl. J. Med., 2003, vol. 349, no. 2, pp.195–196.
  22. Fox L.M., Wingerter S., Ahmed A., Arnold A., Chou J., Rhein L., Levy O. Neonatal babesiosis: case report and review of the literature. Pediatr. Infect. Dis. J., 2006, vol. 25, no. 2, pp. 169–173.
  23. Hatcher J.C., Greenberg P.D., Antique J., Jimenez-Lucho V.E. Severe babesiosis in Long Island: review of 34 cases and their complications. Clin. Inf. Dis., 2001, vol. 32, no. 8, pp. 1117–1125.
  24. Kawai S., Igarashi I., Abgaandorjiin A., Ikadai H., Omata Y., Saito A., Nagasawa H., Toyoda Y., Suzuki N., Matsuda H. Tubular structures associated with Babesia caballi in equine erythrocytes in vitro. Parasitol. Res., 1999, vol. 85, pp. 171–175.
  25. Kawai S., Igarashi I., Abgaandorjiin A., Miyazawa K., Ikadai H., Nagasawa H., Fujisaki K., Mikami T., Suzuki N., Matsuda H. Ultrastractural characteristics of Babesia caballi in equine erythrocytes in vitro. Parasitol. Res., 1999, vol. 85, pp. 794–799.
  26. Kjemtrup A.M., Conrad P.A. Human babesiosis: an emerging tick-borne disease. Int. J. Parasitol., 2000, vol. 30, pp. 1323–1337.
  27. LeBel D.P. 2nd, Moritz E.D., O’Brien J.J., Lazarchick J., Tormos L.M., Duong A., Fontaine M.J., Squires J.E., Stramer S.L. Cases of transfusion-transmitted babesiosis occurring in nonendemic areas: a diagnostic dilemma. Transfusion, 2017, vol. 57, no. 10, pp. 2348–2354. doi: 10.1111/trf.14246
  28. Malagon F., Tapia J.L. Experimental transmission of Babesia microti infection by the oral route. Parasitol. Res., 1994, vol. 80, no. 8, pp. 645–648.
  29. Mehlhorn H., Schein E. Redescription of Babesia equi Laveran, 1901 as Theileria equi Mehlhorn, Schein 1998. Parasitol. Res., 1998, vol. 84, pp. 467–475.
  30. Mehlhorn H., Schein E. The piroplasms: “A long story in short” or “Robert Koch has seen it”. Eur. J. Protistol., 1993, vol. 29, pp. 279–293. doi: 10.1016/S0932-4739(11)80371-8
  31. New D.L., Quinn J.B., Quresbi M.Z., Sigler S.J. Vertically transmitted babesiosis. J. Pediatrics., 1997, pp. 163–164.
  32. Raucher H.S., Jaffin H., Glass J.L. Babesiosis in Pregnancy. Obstetrics & Gynecology, 1984. vol. 63, no. 3, pp. 7S–9S.
  33. Rech A., Bittar C.M., Castro C.G. Jr., Azevedo K.R., Santos R.P., Machado A.R.L., Schwartsmann G., Goldani L., Brunetto A.L. Asymptomatic babesiosis in a child with hepatoblastoma. J. Pediatr. Hematol. Oncol., 2004, vol. 26, no. 3, pp. 213.
  34. Snyder E.L, Dodd R.Y. Reducing the risk of blood transfusion. Hematology, 2001, vol. 1, pp. 433–448.
  35. Wei Q., Tsuji M., Zamoto A., Konsaki M., Matsui T., Shiota T., Telford III S.R., Ishihara C. Human babesiosis in Japan: isolation of Babesia microti-like parasites from an asymptomatic transfusion donor and from a rodent from an area where babesiosis is endemic. J. Clin. Microbiol., 2001, vol. 39, no. 6. pp. 2178–2183.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2019 Terletsky A.V., Akhmerova L.G., Evtushenko E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».