Estudo da associação entre o sistema histo-sangüíneo ABO e a malária por Plasmodium falciparum na Amazônia brasileira

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Use of Poisson spatiotemporal regression models for the Brazilian Amazon Forest: malaria count data

INTRODUÇÃO: A malaria é uma doença endêmica na região da Amazônia Brasileira, e a detecção de possíveis fatores de risco pode ser de grande interesse às autoridades em saúde pública. O objetivo deste artigo é investigar a associação entre variáveis ambientais e os registros anuais de malária na região amazônica usando métodos bayesianos espaço-temporais. MÉTODOS: Utilizaram-se modelos de regressão espaço-temporais de Poisson para analisar os dados anuais de contagem de casos de malária entre os anos de 1999 a 2008, considerando a presença de alguns fatores como a taxa de desflorestamento. em uma abordagem bayesiana, as inferências foram obtidas por métodos Monte Carlo em cadeias de Markov (MCMC) que simularam amostras para a distribuição conjunta a posteriori de interesse. A discriminação de diferentes modelos também foi discutida. RESULTADOS: O modelo aqui proposto sugeriu que a taxa de desflorestamento, o número de habitants por km² e o índice de desenvolvimento humano (IDH) são importantes para a predição de casos de malária. CONCLUSÕES: É possível concluir que o desenvolvimento humano, o crescimento populacional, o desflorestamento e as alterações ecológicas associadas a estes fatores estão associados ao aumento do risco de malária. Pode-se ainda concluir que o uso de modelos de regressão de Poisson que capturam o efeito temporal e espacial em um enfoque bayesiano é uma boa estratégia para modelar dados de contagem de malária.

Frequency of human leukocyte antigen (hla) in patients with malaria and in the general population of Humaitá county, Amazonas state, Brazil

Em agosto de 1983 foram observados 85 habitantes do Município de Humaitá, Estado do Amazonas, Brasil, com a finalidade de estudar a prevalência dos antígenos de HLA -A, -B, -C e DR, dentre os quais 38 eram doentes com malária causada pelo Plasmodium falciparum Todos eles foram examinados para avaliação de esplenomegalia, exame parasitológico de sangue e pesquisa de anticorpos de malária. Foram constituídos três grupos: (I) 25 indivíduos nascidos na região Amazônica que nunca tiveram malária; (II) 38 indivíduos naturais da Amazônia que tinham sido tratados de malária no passado, ou que estavam tendo malária atual, e (III) 22 doentes com malária que contraíram na Amazônia e eram procedentes de outras regiões do Brasil. Foram colhidas amostras de sangue de cada um deles, separados os linfôcitos e os antígenos de HLA foram tipados pelo teste de microlinfocitotoxidade. Houve elevada freqüência de antígenos não identificados, nos grupos estudados, o que sugere ou a existência de homozigoze, oufenôtipo não identificado nessa população. Houve alta freqüência fenotípica de antígeno deAg(W24) (44,7%) no Grupo II, quando comparado ao Grupo 1(32%) ou Grupo III (9%). Os indivíduos do Grupo II mostraram também elevada freqüência do antígeno DR4 (80%) quando comparado ao Grupo 1(36,3%) ou Grupo III(16,6%). Essas observações sugerem a possibilidade de suscetibilidadegenética ã malária entre os nativos da Amazônia e indicam a necessidade da realização de inquéritos mais extensos sobre a freqüência de antígenos de HLA em habitantes de zona endêmica de malária.

Avaliação de Hb A2 e Hb F em doadores de sangue de região malarígena da Amazônia Oriental brasileira por HPLC

In malaria endemic regions of Africa, resistance to infection by Plasmodium has been observed in under 6-month-old children, when there are higher fetal hemoglobin (Hb F) levels. Research performed in the São José do Rio Preto region, central-east Brazil, reported increased levels of Hb F in blood donors. The purpose of this work was to evaluate the A2 hemoglobin (Hb A2) and Hb F concentrations in blood donors deriving from the Brazilian malaria endemic region. Forty-five blood donor samples from Macapá, from patients with varying genders, ages and ethnic origins, were collected by venous puncture after informed consent was obtained. The samples were analyzed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) - System Variant (Bio-Rad). The HPLC demonstrated sensitivity and rapidity in the identification and measurement of the hemoglobins and gave precise results. Moreover, it provided measurement of hemoglobin variants, even when they were present in small amounts, providing a diagnosis of hemoglobinopathies. Hb F levels above the normal were observed in 33.3% of the analyzed samples. The presence of increased Hb F can suggest resistance to infection by Plasmodium falciparum, as there have been reports that infected red blood cells interfere in the development of the parasite.

Polimorfismos dos Genes CD40, CD40L e BLYS, associados na co-estimulação dos Linfócitos B, em indivíduos naturalmente infectados pelo Plasmodium vivax na Amazônia Brasileira

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Quinine levels in patients with uncomplicated falciparum malaria in the Amazon region of Brazil

We examined the plasmatic concentrations of quinine in patients with uncomplicated falciparum malaria in an endemic area of the Amazon region in Brazil in a prospective clinical trial, in which a standard three-day course of oral quinine plus doxycycline was used. We measured the quinine in the plasma samples on days 0 and 3by high performance liquid chromatography. The mean concentration of quinine was 6.04 ±2.21 µg/mL in male patients and 5.98 ±1.95 µg/mL in female patients. No significant differences in quinine concentration were observed between these two groups. All samples collected before starting treatment were negative for quinine. This information could help in the development of strategies for the rational use of antimalarial drugs in Brazil.

Aspectos clínicos e a prevalência de doenças infecto-parasitárias juntamente com a exposição ao mercúrio metálico em duas comunidades garimpeiras na Amazônia

Verificou-se nos garimpos do São Chico e do Creporizinho a prevalência de sintomas clínicos e de achados neurológicos, além da ocorrência de Doença Infecciosas e Parasitárias (DIP'S), associada à concentração do mercúrio total na urina dos garimpeiros na Amazônia. No garimpo de São Chico foram investigados 104 garimpeiros, enquanto no garimpo do Creporizinho 169, através do estudo de coorte transversal foi utilizada a condição sócio-econômica, epidemiológica e laboratorial como metodologia diagnóstica e utilizado os testes estatísticos adequados para verificação da significância. Os resultados demonstraram que a média do metal na urina dos garimpeiros do São Chico é superior a do Creporizinho 9.29 μg Hg/g creatinina e 5.64 μg Hg/g creatinina, respectivamente, cuja distribuição do Hg na urina da população do São Chico e do Creporizinho, abaixo do Índice Biológico Máximo Permitido (IBMP) é 93% - 96% e acima 7%-4%, respectivamente. Há o predomínio do sexo masculino em ambos os garimpos e a ocorrência de DIP'S nos dois garimpos, cuja seqüência foi idêntica, onde as parasitoses intestinais e a malária são mais prevalentes, porém ficando abaixo do IBMP. A avaliação clínica do São Chico apresenta prevalência de sintomas osteomuscular, dermatológico e digestivo 32%, 30% e 23% respectivamente, enquanto no Creporizinho ocorreu mudança na seqüência osteomuscular, digestivo e dermatológico 51 %, 44% e 39%, respectivamente. Dentre os sintomas neurológicos mais prevalentes os tremores, parestesias e cefaléia apresentaram no grupo do São Chico e Creporizinho a seguinte seqüência, respectivamente, 38% - 58%, 32% - 53% e 28% - 48%. As condições de saúde são mais precárias no garimpo do São Chico, porém os garimpeiros encontram-se bastantes expostos ocupacionalmente nas duas populações estudadas, contudo não há parâmetros seguros para afirmar a presença do Mercurialismo Crônico na população estudada.

Identificação molecular de espécies do complexo Anopheles albitarsis (Diptera, Culicidae, Anophelinae), coletadas em dois municípios da Amazônia brasileira, com análise de suscetibilidade natural a plasmódios humanos

Anofelinos membros de complexos de espécies crípticas podem exibir diferenças comportamentais, de susceptibilidade a infecção malárica, e resistência a inseticidas. Assim, a identificação de espécies vetoras tem relevância epidemiológica, o que nem sempre é possível por critérios morfológicos. Métodos alternativos têm sido empregados para tal, como os que analisam regiões altamente conservadas do DNA ribossômico, variável entre as espécies, conhecidas como espaçadoras internas transcritas (ITS). Considera-se atualmente que o complexo Anopheles c seja composto por seis espécies: An. albitarsis s.s., An. oryzalimnetes, An. albitarsis F, An. marajoara, An. deaneorum, e An. janconnae. Destas, pelo menos as três últimas são incriminadas como vetores de malária na Amazônia brasileira. O objetivo deste estudo foi realizar identificação molecular de espécies do complexo An. albitarsis, por análise da seqüências do ITS2 do rDNA, com vistas a analisar sua importância na transmissão de malária nos municípios de Macapá, Amapá e Peixe-Boi, Pará, inclusive investigando pela primeira vez a ocorrência do An. albitarsis F nestas duas áreas epidemiologicamente distintas: a primeira com histórico de alto risco de transmissão de malária e a segunda não. O estudo foi realizado entre janeiro de 2009 e abril de 2010, e consistiu de capturas de anofelinos de 12 horas de duração (ecostofase) no peridomicílio. Todas as fêmeas coletadas foram morfologicamente identificadas e apenas os An. albitarsis s.l. tiveram cabeça e tórax separadas para análise da infecção natural por ELISA; ovários para análise de paridade e patas, asas e carcaça para identificação molecular. Em Macapá foram realizadas seis coletas, obtendo-se um total de 584 anofelinos, sendo 366 An. albitarsis s.l. (62,7%), 167 An. darlingi (28,6%), 33 An. triannulatus s.l (5,6%), 15 An. braziliensis (2,6%) e 3 An. nuneztovari (0,5%). Pela PCR foi possível visualizar a banda específica de An. marajoara em 320 espécimes dos An. albitarsis s.l testados. Do restante, 33 foram negativos e 13 amplificaram um fragmento de ~490 pb nos iniciadores empregados, não permitindo chegar ao diagnóstico específico. O An. marajoara apresentou características biológicas e comportamentais que ratificam sua importância epidemiológica na transmissão de malária em Macapá, tais como: ser a espécie mais prevalente, com maior proporção de fêmeas paridas (73,0%), e portanto com maiores chances de se infectarem com o plasmódio, ocorrer tanto na estação menos quanto na mais chuvosa, e apresentar atividade hematofágica durante toda a ecostofase, alem disso, foi encontrado naturalmente infectado por P. vivax e P. falciparum (taxa de infecção natural de 3,1%). Em Peixe-Boi, foram capturados 43 anofelinos: An. triannulatus s.l (20 espécimes, 46,5 %), An. albitarsis s.l. (13: 30,2 %), An. darlingi (8: 18,6%), e An. nuneztovari (2: 4,7%). Todos os An. albitarsis s.l. coletados foram identificados pela ITS2 como An. oryzalimnetes. Nenhum deles foi encontrado infectado pelos plasmódios testados, e a maioria das fêmeas era parida (84,6%). São necessários levantamentos entomológicos sistemáticos que analisem a importância deste anofelino na transmissão de malária na cidade. O An. albitarsis F não foi encontrado nas duas áreas estudadas. Nossos resultados contribuem para o entendimento da epidemiologia da malária na região Amazônica brasileira.

Identificação das fontes alimentares de mosquitos transmissores da malária na Amazônia brasileira pela técnica de Bloodmeal ELISA

O ensaio imunoenzimático para identificação de repastos sangüíneos apresenta especificidade até nível de gênero, sensibilidade para identificação de repastos sangüíneos parciais e detecção de repastos múltiplos. Foram identificadas as fontes alimentares de 82% dos anofelinos coletados em campo. Foram testados seis anticorpos monoclonais (humano, suíno, cão, bovino, rato e galinha) e destes, apenas o anti- IgG bovino apresentou instabilidade. Obteve-se 55,7% (519/932) dos repastos positivos para sangue humano, o que demonstra, a preferência alimentar destes anofelinos por humanos. Dos 206 mosquitos que apresentaram repasto único, 27,6% foi em humanos. O Anopheles darlingi apresentou 41% dos repastos em humanos e o Índice de Sangue Humano (HBI) no intradomicílio foi de 0,71. An. marajoara apresentou 51,3% dos repastos em humanos, embora tenha sido encontrada em grande quantidade no ambiente extradomiciliar e apresentando HBI no intradomicílio de 0,76. O An. nuneztovari foi a espécie mais abundante, apresentando comportamento exofílico e antropofílico, com 53,8% de repastos em humano e HBI no intradomicílio de 0,65. O método ELISA Sanduíche está implantado, identificando a fonte alimentar das espécies de anofelinos coletadas em campo, exceto para bovino. É a primeira vez que esta técnica é utilizada para determinação de repastos sanguíneos em anofelinos na região Amazônica brasileira. É importante a determinação da fonte alimentar das espécies de anofelinos no sentido de caracterizar o comportamento antropofílico e assim associá-las ou não à transmissão de malária.

Space-time variation of malaria incidence in Yunnan province, China

Abstract Background Understanding spatio-temporal variation in malaria incidence provides a basis for effective disease control planning and monitoring. Methods Monthly surveillance data between 1991 and 2006 for Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum malaria across 128 counties were assembled for Yunnan, a province of China with one of the highest burdens of malaria. County-level Bayesian Poisson regression models of incidence were constructed, with effects for rainfall, maximum temperature and temporal trend. The model also allowed for spatial variation in county-level incidence and temporal trend, and dependence between incidence in June–September and the preceding January–February. Results Models revealed strong associations between malaria incidence and both rainfall and maximum temperature. There was a significant association between incidence in June–September and the preceding January–February. Raw standardised morbidity ratios showed a high incidence in some counties bordering Myanmar, Laos and Vietnam, and counties in the Red River valley. Clusters of counties in south-western and northern Yunnan were identified that had high incidence not explained by climate. The overall trend in incidence decreased, but there was significant variation between counties. Conclusion Dependence between incidence in summer and the preceding January–February suggests a role of intrinsic host-pathogen dynamics. Incidence during the summer peak might be predictable based on incidence in January–February, facilitating malaria control planning, scaled months in advance to the magnitude of the summer malaria burden. Heterogeneities in county-level temporal trends suggest that reductions in the burden of malaria have been unevenly distributed throughout the province.

African Burkitt Lymphoma: Age-Specific Risk and Correlations with Malaria Biomarkers

African Burkitt lymphoma is an aggressive B-cell, non-Hodgkin lymphoma linked to Plasmodium falciparum malaria. Malaria biomarkers related to onset of African Burkitt lymphoma are unknown. We correlated age-specific patterns of 2,602 cases of African Burkitt lymphoma (60% male, mean ± SD age = 7.1 ± 2.9 years) from Uganda, Ghana, and Tanzania with malaria biomarkers published from these countries. Age-specific patterns of this disease and mean multiplicity of P. falciparum malaria parasites, defined as the average number of distinct genotypes per positive blood sample based on the merozoite surface protein-2 assessed by polymerase chain reaction, were correlated and both peaked between 5 and 9 years. This pattern, which was strong and consistent across regions, contrasted parasite prevalence, which peaked at 2 years and decreased slightly, and geometric mean parasite density, which peaked between 2 and 3 years and decreased sharply. Our findings suggest that concurrent infection with multiple malaria genotypes may be related to onset of African Burkitt lymphoma.

Can slide positivity rates predict malaria transmission?

Background: Malaria is a significant threat to population health in the border areas of Yunnan Province, China. How to accurately measure malaria transmission is an important issue. This study aimed to examine the role of slide positivity rates (SPR) in malaria transmission in Mengla County, Yunnan Province, China. Methods: Data on annual malaria cases, SPR and socio-economic factors for the period of 1993 to 2008 were obtained from the Center for Disease Control and Prevention (CDC) and the Bureau of Statistics, Mengla, China. Multiple linear regression models were conducted to evaluate the relationship between socio-ecologic factors and malaria incidence. Results: The results show that SPR was significantly positively associated with the malaria incidence rates. The SPR (beta = 1.244, p = 0.000) alone and combination (SPR, beta = 1.326, p < 0.001) with other predictors can explain about 85% and 95% of variation in malaria transmission, respectively. Every 1% increase in SPR corresponded to an increase of 1.76/100,000 in malaria incidence rates. Conclusion: SPR is a strong predictor of malaria transmission, and can be used to improve the planning and implementation of malaria elimination programmes in Mengla and other similar locations. SPR might also be a useful indicator of malaria early warning systems in China.

One-year delayed effect of fog on malaria transmission : a time-series analysis in the rain forest area of Mengla County, south-west China

Background: Malaria is a major public health burden in the tropics with the potential to significantly increase in response to climate change. Analyses of data from the recent past can elucidate how short-term variations in weather factors affect malaria transmission. This study explored the impact of climate variability on the transmission of malaria in the tropical rain forest area of Mengla County, south-west China. Methods: Ecological time-series analysis was performed on data collected between 1971 and 1999. Auto-regressive integrated moving average (ARIMA) models were used to evaluate the relationship between weather factors and malaria incidence. Results: At the time scale of months, the predictors for malaria incidence included: minimum temperature, maximum temperature, and fog day frequency. The effect of minimum temperature on malaria incidence was greater in the cool months than in the hot months. The fog day frequency in October had a positive effect on malaria incidence in May of the following year. At the time scale of years, the annual fog day frequency was the only weather predictor of the annual incidence of malaria. Conclusion: Fog day frequency was for the first time found to be a predictor of malaria incidence in a rain forest area. The one-year delayed effect of fog on malaria transmission may involve providing water input and maintaining aquatic breeding sites for mosquitoes in vulnerable times when there is little rainfall in the 6-month dry seasons. These findings should be considered in the prediction of future patterns of malaria for similar tropical rain forest areas worldwide.

Spatial and temporal distribution of falciparum malaria in China

Background: Falciparum malaria is the most deadly among the four main types of human malaria. Although great success has been achieved since the launch of the National Malaria Control Programme in 1955, malaria remains a serious public health problem in China. This paper aimed to analyse the geographic distribution, demographic patterns and time trends of falciparum malaria in China. Methods: The annual numbers of falciparum malaria cases during 1992–2003 and the individual case reports of each clinical falciparum malaria during 2004–2005 were extracted from communicable disease information systems in China Center for Diseases Control and Prevention. The annual number of cases and the annual incidence were mapped by matching them to corresponding province- and county-level administrative units in a geographic information system. The distribution of falciparum malaria by age, gender and origin of infection was analysed. Time-series analysis was conducted to investigate the relationship between the falciparum malaria in the endemic provinces and the imported falciparum malaria in non-endemic provinces. Results: Falciparum malaria was endemic in two provinces of China during 2004–05. Imported malaria was reported in 26 non-endemic provinces. Annual incidence of falciparum malaria was mapped at county level in the two endemic provinces of China: Yunnan and Hainan. The sex ratio (male vs. female) for the number of cases in Yunnan was 1.6 in the children of 0–15 years and it reached 5.7 in the adults over 15 years of age. The number of malaria cases in Yunnan was positively correlated with the imported malaria of concurrent months in the non-endemic provinces. Conclusion: The endemic area of falciparum malaria in China has remained restricted to two provinces, Yunnan and Hainan. Stable transmission occurs in the bordering region of Yunnan and the hilly-forested south of Hainan. The age and gender distribution in the endemic area is characterized by the predominance of adult men cases. Imported falciparum malaria in the non-endemic area of China, affected mainly by the malaria transmission in Yunnan, has increased both spatially and temporally. Specific intervention measures targeted at the mobile population groups are warranted.

An analytical method for assessing stage-specific drug activity in Plasmodium vivax malaria : implications for ex vivo drug susceptibility testing

The emergence of highly chloroquine (CQ) resistant P. vivax in Southeast Asia has created an urgent need for an improved understanding of the mechanisms of drug resistance in these parasites, the development of robust tools for defining the spread of resistance, and the discovery of new antimalarial agents. The ex vivo Schizont Maturation Test (SMT), originally developed for the study of P. falciparum, has been modified for P. vivax. We retrospectively analysed the results from 760 parasite isolates assessed by the modified SMT to investigate the relationship between parasite growth dynamics and parasite susceptibility to antimalarial drugs. Previous observations of the stage-specific activity of CQ against P. vivax were confirmed, and shown to have profound consequences for interpretation of the assay. Using a nonlinear model we show increased duration of the assay and a higher proportion of ring stages in the initial blood sample were associated with decreased effective concentration (EC50) values of CQ, and identify a threshold where these associations no longer hold. Thus, starting composition of parasites in the SMT and duration of the assay can have a profound effect on the calculated EC50 for CQ. Our findings indicate that EC50 values from assays with a duration less than 34 hours do not truly reflect the sensitivity of the parasite to CQ, nor an assay where the proportion of ring stage parasites at the start of the assay does not exceed 66%. Application of this threshold modelling approach suggests that similar issues may occur for susceptibility testing of amodiaquine and mefloquine. The statistical methodology which has been developed also provides a novel means of detecting stage-specific drug activity for new antimalarials.