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REVISTA
BRASILEIRA
DE
REUMATOLOGIA
Comunicac¸ão
breve
Evidência
molecular
de
Borrelia
burgdorferi
sensu
lato
em
pacientes
no
centro-oeste
brasileiro
Fernando
Aguilar
Lopes
a,b,∗,
Jania
de
Rezende
c,
Danielly
Beraldo
dos
Santos
Silva
d,
Fernanda
de
Cássia
Gonc¸alves
Alves
e,
Carina
Elisei
de
Oliveira
ce
Izaías
Pereira
da
Costa
a,baUniversidadeFederaldeMatoGrossodoSul(UFMS),FaculdadedeMedicina(Famed),ProgramadePós-Graduac¸ãoemSaúde
eDesenvolvimentonaRegiãoCentro-Oeste,CampoGrande,MS,Brasil
bUniversidadeFederaldeMatoGrossodoSul(UFMS),HospitalUniversitárioMariaAparecidaPedrossian(Humap),CampoGrande,MS,
Brasil
cUniversidadeCatólicaDomBosco(UCDB),ProgramadePós-Graduac¸ãoemBiotecnologia,CampoGrande,MS,Brasil dUniversidadeEstadualPaulista(Unesp),FaculdadedeCiênciasAgráriaseVeterinárias(FCAV),ProgramadePós-Graduac¸ão
emGenéticaeMelhoramentoAnimal,Jaboticabal,SP,Brasil
eUniversidadeCatólicaDomBosco(UCDB),ProgramaInstitucionaldeBolsasdeIniciac¸ãoCientífica(PIBIC),CampoGrande,MS,Brasil
informações
sobre
o
artigo
Históricodoartigo:
Recebidoem22denovembrode 2016
Aceitoem14deabrilde2017
On-lineem5demaiode2017
Palavras-chave: Borreliaburgdorferi
Doenc¸adeLyme flgE
SíndromedeBaggio-Yoshinari Brasil
r
e
s
u
m
o
Esteestudopromoveuadetecc¸ãodeDNAdeBorreliaburgdorferisensulatoemamostrasde sangueesorodepacientescommanifestac¸õesclínicaseepidemiologiacompatíveiscom adoenc¸adeLyme-símilebrasileiraousíndromedeBaggio-Yoshinari.Paratanto,foifeita triagemsorológicapelosmétodosdeElisaeWesternblottingeaidentificac¸ãomolecularde
B.burgdorferipormeiodaamplificac¸ãodeumfragmentodogeneconservadoquesintetiza oganchoflagelar(flgE).Osresultadosdemonstraramsorologiapositivae,pelaprimeiravez, apresenc¸adeDNAdeBorreliaburgdorferisensulatoemhumanosnaRegiãoCentro-Oestedo Brasil.Aanálisegenéticadassequênciasdosisoladosmostrousimilaridadeàssequências disponíveisnoGenBank.Pelaanálisefilogenéticainferidapelasequênciaparcialdogene
flgE,acepabrasileiraagrupou-secomasequênciadeB.burgdorferisensulato.Esteestudo abreperspectivaspromissorasereforc¸aanecessidadedeestudosadicionaisafimde deter-minarascaracterísticasepidemiológicasdadoenc¸a,bemcomooimpactodaprevalênciada borreliosebrasileiranoEstadodeMatoGrossodoSul,Brasil.
©2017PublicadoporElsevierEditoraLtda.Este ´eumartigoOpenAccesssobuma licenc¸aCCBY-NC-ND(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
∗ Autorparacorrespondência.
E-mail:[email protected](F.A.Lopes). http://dx.doi.org/10.1016/j.rbr.2017.04.001
Molecular
evidence
of
Borrelia
burgdorferi
sensu
lato
in
patients
in
Brazilian
central-western
region
Keywords: Borreliaburgdorferi
Lymedisease flgE
Baggio-Yoshinarisyndrome Brazil
a
b
s
t
r
a
c
t
WeaimedtodetectDNAofBorreliaburgdorferiinwholebloodandserumsamplesofpatients withclinicalsymptomsandepidemiologycompatiblewithBrazilianLyme-likedisease.Four patientswithpositiveepidemiologicalhistorieswererecruitedforthestudy.Bloodsamples werecollected,screenedbyserologictestingbyELISAandWesternblottingandmolecular identificationofB.burgdorferibyamplifyingafragmentoftheconservedgenethat synthe-sizesthehookflagellar(flgE).Theresultsshowedpositiveserologyandforthefirsttime,the presenceofBorreliaburgdorferisensulatoinhumansintheMidwestregionofBrazil.The resultingsequencesweresimilartoGenBankcorrespondingsequencesofBorreliaburgdorferi flgEgene.Byneighbor-joiningthephylogeneticanalysis,theflgEsequenceoftheBrazilian strainclusteredinamonophyleticgroupwiththesequenceofBorreliaburgdorferisensulato
under100%bootstrapsupport.Thisstudyopensuppromisingperspectivesandreinforces theneedforadditionalstudiestodeterminetheepidemiologicalcharacteristicsofthe dise-ase,aswellastheimpactoftheprevalenceofBrazilianborreliosisinMatoGrossodoSul State,Brazil.
©2017PublishedbyElsevierEditoraLtda.ThisisanopenaccessarticleundertheCC BY-NC-NDlicense(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Introduc¸ão
Adoenc¸adeLyme(DL)éumazoonoseemergentedecaráter multissistêmico,causadaporespiroquetasdogrupoBorrelia burgdorferisensulatoetransmitidaporcarrapatosdocomplexo
Ixodesricinus.1
A distribuic¸ão geográfica da doenc¸a é ampla e as manifestac¸õesclínicas variamconformeaespéciedo com-plexo B. burgdorferi sensu lato encontrada em determinada localidadegeográfica.2,3Adiversidadeetiológicaeantigênica
explicaoorganotropismoeoaparecimentodequadros clíni-coselaboratoriaisdistintosnasdiferentesregiõeserepresenta umcrescentedesafioaomanejodessazoonoseemergente.1
NoBrasil,os primeiroscasos foramdescritos noEstado deSãoPauloem19924e,desdeentão,outroscasostêmsido
descritoscomtécnicas sorológicasemolecularesem diver-sosestados brasileiros:MatoGrosso doSul,5–7 Amazonas,8
Tocantins9eParaná,10
Diferenc¸as observadas nas características epidemioló-gicas, clínicas e laboratoriais em relac¸ão à DL descrita no hemisfério norte permitiram caracterizar a doenc¸a de Lyme-símile brasileira (DLSB) ou síndrome de Baggio--Yoshinari,11,12 que, apesar do clássico eritema
migrató-rio e das habituais complicac¸ões sistêmicas encontradas na DL, cursa com grande frequência de recorrências e produc¸ão de autoanticorpos ao longo da prolongada evoluc¸ãoclínica.13
Estudos com métodos moleculares a partir de amos-tras de humanos com sintomatologia compatível com a DLSB têmreforc¸ado aexistência de casosde borrelioseno Brasil.10,14Dessaforma,opresenteestudoobjetivou
investi-garapresenc¸adeDNAdeBorreliaburgdorferiemamostrasde pacientescomdiagnósticoclínicoesorológicodeborreliose noMatoGrossodoSul,Brasil.
Pacientes
e
métodos
Selecionamosquatropacientescommanifestac¸õesclínicase epidemiologiacompatívelcomaDLSBatendidospeloServic¸o de ReumatologiadoHospitalUniversitárioMariaAparecida Pedrossian da Universidade Federalde MatoGrossodoSul (Humap-UFMS). Todasaspacientes eramdosexofeminino com média de 33,3 (± 11,9) anos. Todas tinham histórico de picadasde carrapato evisitasa áreas de altorisco nas regiões Sudeste eCentro-Oeste doBrasile também preen-chiamoscritériosbrasileirosparaodiagnósticodeborreliose, talcomoadotadospeloLaboratóriodeInvestigac¸ãoem Reu-matologia, Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina, UniversidadedeSãoPaulo(LIM-17),centrodereferênciano Brasil.12,15
Uma das pacientes estava nafase aguda(diagnosticada dentro detrês meses doiníciodadoenc¸a) easoutras três estavam nafasetardia (diagnosticadosmaisdetrês meses apósoiníciodadoenc¸a)daborreliose.Apacientequeestava em fase de doenc¸a aguda apresentava sintomas flu-like, inclusivefebre,cefaleia,mialgiaeartralgia.Aspacientesque estavam no estágio tardioda doenc¸a tinham desenvolvido artriteeapresentavamdistúrbioscognitivos, manifestavam--secomsintomasinespecíficos,inclusiveperdadememória, alterac¸ões dosono e alterac¸õesdo humor,quadro depres-sivo com indiferenc¸a social e perda de apetite, além da recorrênciadesintomasflu-likeefadigacrônica.Todas apre-sentaramresultadospositivosnostestessorológicosparaB. burgdorferiG39/40,de origemamericana,commetodologias ElisaeWB16 deacordocomapadronizac¸ãoeinterpretac¸ão
recomendadas pelo laboratório de referência nacional LIM-17.12,15
forneceramamostrasdesangueeforamincluídosnogrupo decontrole.Trinta indivíduoseram dosexofeminino(75%) edezeramdomasculino(25%).Amédiafoide34,6(±19,2) anos.
DNA foi extraído com kit QIAamp DNA Kit (QIAGEN®) a partir de amostras de 100L de sangue periférico e de soro, deacordo com asinstruc¸ões dofabricante. Apureza (260nm/280nm)eaconcentrac¸ão(ng/L)totaldeDNAforam determinadas por densidade óptica em espectrofotôme-tro (BioDrop® Touch Duo Spectrophotometer by BioDrop England).
Os iniciadores usados foram desenhados por Rezende
et al. (Instituto Nacional da Propriedade Industrial – INPI – Processo BR 10 2016 021522 6) para amplificac¸ãode um fragmentode262pbdaregiãodecodificac¸ãodogene con-servadoquesintetizaoganchoflagelar(flgE)deB.burgdorferi
descritoporSalet al.17 Foram usadosos seguintesprimers:
flgE262FW(5′–TCCTCCGGGATTCATACAAG–3′)eflgE262Rev
(5′–TGGGTGCAAATGTAGGTGAA–3′).
Amplificac¸ãofoifeitaem25Ldevolumefinaldereac¸ão com17,55LdeH2OultrapuralivredeDNAse/RNAse,2,50L deTampãoPCR10x,0,75LdeMgCl2(1,5mM),0,50LdedNTP
mix(10mM), 0,25Lde cada primer (10 pmoles),0,2Lde PlatinumTM TaqDNAPolymerasee3LdeDNAextraído da
amostra.
As condic¸ões de ciclos da PCR consistiram de uma desnaturac¸ão inicial durante 3 minutos a 95◦C, seguida
de 45 ciclos repetitivos, consistiu emdesnaturac¸ão a 95◦C
por 20 segundos, anelamento a 62◦C por 25 segundos,
extensãoa72◦Cpor25segundos,seguidosporuma
exten-são final durante 5 minutos a 72◦C. As boas práticas
de laboratório foram seguidas para evitar a contaminac¸ão e, em cada reac¸ão, foi incluído um controle negativo (água) para descartar possibilidade de contaminac¸ão. Bor-relia anserina foi usada como um controle positivo em todas as reac¸ões. Os produtos de PCR foram analisados em eletroforese de gel de agarose a 1,5%, corado com SYBR Gold (Invitrogen) e analisados por transiluminac¸ão deUV.
As amostras positivas foram purificadas com QIAEX®II
Gel Extraction Kit (Qiagen GmbH) e sequenciadas em sequenciador automáticode DNA ABI Prism 3130(Applied Biosystems®) em ambas as direc¸ões com BigDye Ready Reaction mix (ABI Corporation®). O alinhamento foi feito emsoftware Clustal W2® com as sequências obtidasneste estudo e a sequência disponível no GenBank (Número de Acesso:CP009656.1).Aanálisefilogenéticafoi inferidapara ogene flgEcom oprogramaMEGA 7.0® eumdendograma foi construído pelo método de Neighbor-Joining.18 Valores
de confianc¸a para os ramos individuais da árvore resul-tante foram determinados pela análise de bootstrap com 100repetic¸ões.
OestudofoiaprovadopeloComitêdeÉticaemPesquisa (CEP)daUniversidadeFederaldeMatoGrossodoSul(UFMS) conformeindicadonoprotocolodepesquisanúmero1.065.681 de15demaiode2015–CAAE42325815.1.0000.0021.Todosos controlesepacientesassinaramotermo deconsentimento livreeesclarecido.
Tabela1–ResultadodasorologiaparaB.burgdorferi porElisaeWesternblottingedaPCRparaogeneflgE emamostrasdepacientes
Paciente Elisa Westernblotting PCR
IgM IgG IgM IgG flgE
1 Negativo Positivo Negativo Positivo Positivo 2 Positivo Positivo Positivo Positivo Positivo 3 Negativo Positivo Positivo Positivo Positivo 4 Negativo Positivo Negativo Positivo Positivo
Resultados
Apresenc¸adeanticorposanti-Borreliaeaamplificac¸ãodoDNA
deBorreliaburgdorferisensulatoparaogeneflgEforam
detec-tadasemtodasasamostrasanalisadas(tabela1).
Paraareac¸ãodePCRforamsubmetidasoitoamostras (qua-trosanguetotalequatrosoros)e100%(4/4)dasamostrasde sanguetotale25%(1/4)dasamostrasdesorohumanoforam positivas(fig.1).
Assequênciasobtidasnesteestudoapresentaram homo-logiacomsequênciasdeB.burgdorferisensulatodepositadas noGenBankepossibilitaramaidentificac¸ãoemnívelde espé-cie.AextensãosequenciadaeavaliadadogeneflgEdeacordo comassequênciasdisponíveisnoGenBankfoide228pb,que codificam76aminoácidos.
Assequênciasobtidasnesteestudoforamdepositadasno GenBank com os números de acesso KU712208,KU712209, KU712210,KY073265eKY073266.Assequênciasforam agru-padas emumgrupo monofilético pelaanálise filogenética, pelométododeNeighbor-Joining,com100%desuporte boots-trap(fig.2).
Discussão
NossosresultadosfornecemevidênciadeBorreliaburgdorferi sensulatoemamostrasdesanguetotaleainéditadetecc¸ãodo DNAdaespiroquetaamplificadaparaogeneflgEemamostra desorohumanoemnossaregião.
O geneque sintetizao ganchoflagelar(flgE)é umgene cromossômicoúnico,deaproximadamente1kb,eque codi-fica para a proteína flagelina (41kDa). Por ser altamente
PM C- 1 2 3 4 5 6 7 8 C+
262bp 300bp
200bp
72
LS1 sangue humano (KU712208)
LS2 sangue humano (KU712209)
LS2 soro humano (KU712210)
B31 (CP009656.1)
LS3 sangue humano (KY073265)
LS4 sangue humano (KY073266)
Figura2–Árvorefilogenéticabaseadanacomparac¸ãodaregiãocodificadoradogeneflgEdeBorreliaburgdorferi.
conservado,suadiversidadeévaliosaparadistinguiras espé-ciesdeBorrelia.19,20Aanálisefilogenéticacomasequênciade
genesdaflagelinaconfirmouahomologiaentreosisolados. Todasasamostrasdesanguetotalanalisadas apresenta-rampositividade e apenasuma únicaamostra de soro foi positivanareac¸ãode PCR.Coburn etal.21 demonstraram a
capacidadedeligac¸ãodeB.burgdorferiàsplaquetasdo hospe-deiroeGoodmanetal.22afirmamquetalvezessesejaomotivo
damaiorconcentrac¸ãodeespiroquetasnoplasmaemrelac¸ão aosoroesugeremqueoplasmasejaaamostrapreferencial parapesquisa.
No Brasil, pacientes diagnosticados com características sugestivasdeborreliose apresentamhistóricodeexposic¸ão acarrapatos,quadroclínicosugestivocomfrequentes recor-rências,sorologia positiva mas com títulosbaixose pouco persistentes,inclusive avisualizac¸ãode estruturas sugesti-vasdeespiroquetasemamostrasdesanguedepacientescom perfilclínicocompatível.12,13
Apresenc¸a de anticorpos anti-Borrelia pelastécnicas de ElisaeWBtemsidodemonstradaempacientessintomáticos eassintomáticos,comepidemiologiapositivadecontatocom carrapato,emdiversasregiõesdoBrasil.5,6,8–10
Entretanto, a observac¸ão de um padrão de reatividade sorológica diferente da DL com baixa sensibilidade e títu-los variáveis levou à definic¸ão de critérios nacionais para interpretac¸ãodostestessorológicos.OLIM-17,centrode refe-rêncianoBrasil,adotaumcritériodeavaliac¸ãodoWBquese baseianãonapresenc¸adebandasespecíficas,masno quanti-tativodebandas,sendoconsideradotestepositivoapresenc¸a deduasbandasparaIgM,quatroparaIgGouaindaumpadrão combinadodeumabandaIgMeduasbandasIgG.12,15
Adescric¸ãodeespiroquetasnasuaformaL,conhecidas comobactérias deficientesemparede celularequepodem alterarsuamorfologiaquandoascondic¸ões de sobrevivên-cianão são favoráveis,12 ea posteriordetecc¸ão de Borrelia
burgdorferisensustricto porMantovanietal.14 auxiliaramno
entendimentoda maioriadas controvérsiasdaDLSB:longa permanência das espiroquetas no hospedeiro devido aos mecanismosdeevasãodasdefesasdohospedeiro,23
dificul-dadespara cultivá-las nosmeios tradicionais como o BSK, emboradescrevamavisualizac¸ãodeestruturassugestivasde espiroquetasemamostrasdesanguehumanodepacientes comperfilclínicocompatível12,baixarespostaimunológica
contraabactériaqueocasionatítulosbaixosepouco persis-tentesdeanticorpos,desenvolvimentodeautoimunidade12e
resistênciaàsuaeliminac¸ãodoshospedeiros,ocorrem recidi-vasclínicasesorológicas.13,23–25
Essesresultadosconfirmamaexistênciadeborreliose cau-sadaporB.burgdorferisensulatonoEstadodeMatoGrossodo
Sul,Brasil,comsintomassemelhantesaDLclássicaesugerem anecessidadedeprosseguircomosestudosepidemiológicos, sorológicosemolecularesafimdemelhorcaracterizaressa zoonoseemergentenaregião,queraramenteéfatal,porém degrandemorbidadequandonãoadequadamente diagnosti-cadaetratada,devidoàsrecorrênciasecomplicac¸õesclínicas progressivas.
Financiamento
Conselho Nacionalde Desenvolvimento Científicoe Tecno-lógico(CNPq)eFundac¸ãodeApoio aoDesenvolvimentodo Ensino,CiênciaeTecnologiadoEstadodeMatoGrossodoSul (Fundect).
Conflitos
de
interesse
Osautoresdeclaramnãohaverconflitosdeinteresse.
Agradecimentos
ÀequipedoLIM-17pelotreinamentoeacooperac¸ãodurante este estudo e aos professores Dra. Susana Elisa Moreno (UCDB),Dra.AnaRitaCoimbraMottadeCastro(UFMS)eDr. CristianoMarceloEspinolaCarvalho(UCDB)pelainestimável colaborac¸ão.
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