Emerging Plasmodium vivax resistance to chloroquine in South America: an overview

The global emergence of Plasmodium vivax strains resistant to chloroquine (CQ) since the late 1980s is complicating the current international efforts for malaria control and elimination. Furthermore, CQ-resistant vivax malaria has already reached an alarming prevalence in Indonesia, East Timor and Papua New Guinea. More recently, in vivo studies have documented CQ-resistant P. vivax infections in Guyana, Peru and Brazil. Here, we summarise the available data on CQ resistance across P. vivax-endemic areas of Latin America by combining published in vivo and in vitro studies. We also review the current knowledge regarding the molecular mechanisms of CQ resistance in P. vivax and the prospects for developing and standardising reliable molecular markers of drug resistance. Finally, we discuss how the Worldwide Antimalarial Resistance Network, an international collaborative effort involving malaria experts from all continents, might contribute to the current regional efforts to map CQ-resistant vivax malaria in South America.

Slow clearance of Plasmodium vivax with chloroquine amongst children younger than six months of age in the Brazilian Amazon

Plasmodium vivax is the most widespread parasite causing malaria, being especially prevalent in the Americas and Southeast Asia. Children are one of the most affected populations, especially in highly endemic areas. However, there are few studies evaluating the therapeutic response of infants with vivax malaria. This study retrospectively evaluated the parasitaemia clearance in children diagnosed with vivax malaria during the first five days of exclusive treatment with chloroquine (CQ). Infants aged less than six months old had a significantly slower parasitaemia clearance time compared to the group of infants and children between six months and 12 years old (Kaplan-Meier survival analysis; Wilcoxon test; p = 0.004). The impaired clearance of parasitaemia in younger children with vivax malaria is shown for the first time in Latin America. It is speculated that CQ pharmacokinetics in young children with vivax malaria is distinct, but this specific population may also allow the detection of CQ-resistant parasites during follow-up, due to the lack of previous immunity.

The Duffy binding protein as a key target for a Plasmodium vivax vaccine: lessons from the Brazilian Amazon

Plasmodium vivax infects human erythrocytes through a major pathway that requires interaction between an apical parasite protein, the Duffy binding protein (PvDBP) and its receptor on reticulocytes, the Duffy antigen/receptor for chemokines (DARC). The importance of the interaction between PvDBP (region II, DBPII) and DARC to P. vivax infection has motivated our malaria research group at Oswaldo Cruz Foundation (state of Minas Gerais, Brazil) to conduct a number of immunoepidemiological studies to characterise the naturally acquired immunity to PvDBP in populations living in the Amazon rainforest. In this review, we provide an update on the immunology and molecular epidemiology of PvDBP in the Brazilian Amazon - an area of markedly unstable malaria transmission - and compare it with data from other parts of Latin America, as well as Asia and Oceania.

Plasmodium simium/Plasmodium vivax infections in southern brown howler monkeys from the Atlantic Forest

Blood infection by the simian parasite, Plasmodium simium, was identified in captive (n = 45, 4.4%) and in wild Alouatta clamitans monkeys (n = 20, 35%) from the Atlantic Forest of southern Brazil. A single malaria infection was symptomatic and the monkey presented clinical and haematological alterations. A high frequency of Plasmodium vivax-specific antibodies was detected among these monkeys, with 87% of the monkeys testing positive against P. vivax antigens. These findings highlight the possibility of malaria as a zoonosis in the remaining Atlantic Forest and its impact on the epidemiology of the disease.

Genetic diversity of chloroquine-resistant Plasmodium vivax parasites from the western Brazilian Amazon

The molecular basis of Plasmodium vivax chloroquine (CQ) resistance is still unknown. Elucidating the molecular background of parasites that are sensitive or resistant to CQ will help to identify and monitor the spread of resistance. By genotyping a panel of molecular markers, we demonstrate a similar genetic variability between in vitro CQ-resistant and sensitive phenotypes of P. vivax parasites. However, our studies identified two loci (MS8 and MSP1-B10) that could be used to discriminate between both CQ-susceptible phenotypes among P. vivax isolates in vitro. These preliminary data suggest that microsatellites may be used to identify and to monitor the spread of P. vivax-resistance around the world.

Whole-genome sequencing of a Plasmodium vivax isolate from the China-Myanmar border area

Currently, there is a trend of an increasing number of Plasmodium vivaxmalaria cases in China that are imported across its Southeast Asia border, especially in the China-Myanmar border area (CMB). To date, little is known about the genetic diversity of P. vivaxin this region. In this paper, we report the first genome sequencing of a P. vivaxisolate (CMB-1) from a vivax malaria patient in CMB. The sequencing data were aligned onto 96.43% of the P. vivaxSalvador I reference strain (Sal I) genome with 7.84-fold coverage as well as onto 98.32% of 14 Sal I chromosomes. Using the de novoassembly approach, we generated 8,541 scaffolds and assembled a total of 27.1 Mb of sequence into CMB-1 scaffolds. Furthermore, we identified all 295 known virgenes, which is the largest subtelomeric multigene family in malaria parasites. These results provide an important foundation for further research onP. vivaxpopulation genetics.

Leucograma en novillas y becerros (Holstein) infectados con una cepa venezolana de Trypanosoma vivax

Este trabajo tuvo como objetivo la evaluación del leucograma en novillas y becerros Holstein infectados experimentalmente con una cepa venezolana de Trypanosoma vivax. Los datos fueron analizados a través de la prueba no paramétrica de U de Mann-Whitney. La comparación de las medias de los numeros totales de los leucocitos (NTL) en las novillas, fue estadísticamente significativo (P < 0,05). Los becerros presentaron neutrofilia al compararse las medias totales del grupo infectado y control (P < 0,05). Los promedios totales de los linfocitos y monocitos en las novillas y becerros, fueron estadísticamente significativos (P < 0,05).

Valores de transaminasas en cabras criollas infectadas con Trypanosoma vivax

La presente comunicación reporta los valores de las enzimas transaminasas, Aspartatoaminotransferasa (AST) y Alaninaaminotransferasa (ALT) encontrados en sueros de cabras infectadas con la cepa de Trypanosoma vivax Stock (TvIIV) y sus controles. Las determinaciones se realizaron durante un lapso experimental de diez semanas, divididos en dos períodos iguales (pre y post-infección) por intermedio de un método colorimétrico, utilizando kits comerciales. Los datos fueron analizados mediante la prueba t Student's. En el caso de la AST, la comparación de las medias parciales de ambos grupos infectado y control, no indicó diferencias estadísticas. Con respecto a la ALT, la contrastación de las medias parciales de pre y post-infección del grupo de cabras infectadas, señaló diferencias significativas (P<0,01).

Avaliação clínico-laboratorial de bovinos Nelore infectados experimentalmente com Trypanosoma vivax

Avaliaram-se as alterações clínico-laboratoriais de seis bezerros Nelore, de ambos os sexos, inoculados experimentalmente com 10(7) organismos viáveis de Trypanosoma vivax, isolados de bovinos da região de Poconé, Estado de Mato Grosso. Os animais foram observados diariamente, durante 30 dias, quanto aos parâmetros de temperatura retal, volume globular (VG), parasitemia, produção de anticorpos, coloração de mucosas, comportamento e apetite. Determinaram-se os níveis séricos de aspartato aminotransferase (AST), fosfatase alcalina (FA), gama glutamiltransferase (GGT), creatina kinase (CK), colesterol, uréia, creatinina, cálcio, fósforo e o perfil eletroforético das proteínas séricas aos 4, 8, 12, 16, 23 e 30 dias pós-inoculação (DPI). Durante os 6 meses seguintes, os animais foram observados semanalmente, avaliando-se a temperatura retal, o VG e a parasitemia. T. vivax foi evidenciado a partir do terceiro e quarto DPI em todos os bezerros e persistiu até o 30° DPI em cinco dos seis animais em estudo. Ocorreu um decréscimo significativo (p<0,05) do valor médio do VG (25%) aos dez DPI. Os animais não apresentaram qualquer alteração no quadro clínico, bem como na avaliação da bioquímica sérica durante o período experimental. A soroconversão ocorreu aos 6 e 8 DPI, permanecendo todos os animais soropositivos nos 30 dias experimentais. Bovinos nelores jovens, infectados experimentalmente com T. vivax, foram capazes de estabelecer um equilíbrio na relação hospedeiro-parasita.

Infecção experimental por Trypanosoma vivax em ovinos

O presente estudo teve por objetivo avaliar as alterações clínicas, hematológicas e patológicas em ovinos infectados experimentalmente com Trypanosoma vivax, utilizando-se um isolado proveniente de bovinos infectados naturalmente no município de Catolé do Rocha, Paraíba. Quatro ovinos da raça Santa Inês foram infectados por via intravenosa com 1ml de sangue contendo 1,85x10(5) tripomastigotas de T. vivax e outros quatro ovinos foram destinados ao grupo controle. A parasitemia e a temperatura foram determinadas diariamente durante 30 dias após a infecção (dpi) e quinzenalmente dos 31 aos 90 dias. A cada 15 dias os animais foram pesados e realizados coletas de sangue para hemograma. Um ovino morreu aos 75 dpi, os demais animais do grupo infectado e do grupo controle foram sacrificados 90 dias após o início do experimento. T. vivax foi evidenciado a partir do 4º dpi em todos os ovinos infectados. A parasitemia foi constante até os 15 dias e irregular entre os 16 e 30 dias. Após o 30º dia não foram observados parasitas no sangue. Foi observada correlação linear positiva entre temperatura retal e parasitemia [Y=0,027x + 38,515; R²=0,9444 (P<0,05)]. Diferença significativa do peso entre os grupos infectado e controle foi verificada a partir do 30º ao 90º dpi. Do 30º ao 90º os animais apresentaram anemia e leucopenia. As lesões macroscópicas encontradas na necropsia foram palidez da carcaça, aumento generalizado dos linfonodos e do baço, e discreta quantidade de líquido nas cavidades peritoneal e pericárdica. Histologicamente, em todos os animais infectados foi observada miocardite multifocal mononuclear. Concluiu-se que o isolado é patogênico para ovinos. Sugere-se que a região semi-árida onde ocorreu o surto, não é endêmica para a tripanossomíase e a doença pode ocorrer se o parasita for introduzido na presença de vetores.

Trypanosoma vivax infection dynamics in a cattle herd maintained in a transition area between Pantanal lowlands and highlands of Mato Grosso do Sul, Brazil

Trypanosoma vivax outbreaks in beef cattle in the Pantanal region of Mato Grosso do Sul state, Brazil, causes relevant economical impact due to weight loss, abortion and mortality. Cattle moved from the Pantanal to adjacent areas of this ecosystem for breeding and fattening is a common feature. Therefore an epidemiological study on breeding cows in the transition area between Pantanal lowland and adjacent highlands of Mato Grosso do Sul was performed to determine the T. vivax infection dynamics and outbreak risk. Three experimental groups were formed: Group 1 consisted of cows parasitologically negative by the Woo test and in the enzyme-linked immunosorbent assay for T. vivax antibody detection (Tv-ELISA-Ab); Group 2 parasitologically negative and positive in the Tv-ELISA-Ab; and in Group 3 cows were parasitologically positive and with positive reactions in the Tv-ELISA-Ab. During 24 months, the cows' dislodgment between the above established groups was monitored by Woo test and Tv-ELISA-Ab exams. The tabanid population was also monitored and the highest number occurred during the rainy season. Although parasitemias were detected only in the first four samplings of the experimental period, the cows could be considered as trypanotolerant, because no clinical signs were observed. Despite the higher T. vivax incidence during the dry season, no disease symptoms were seen. Even though T. vivax epidemiological situation in the herd was characterized as endemic with seasonal variation, the probability of outbreaks was null within the conditions of the study.

Aspectos clínicos, epidemiológicos e patológicos da infecção natural em bovinos por Trypanosoma vivax na Paraíba

Descrevem-se dois surtos de tripanossomíase por Trypanosoma vivax em bovinos, ocorridos em dois estabelecimentos do alto sertão da Paraíba. Os sinais clínicos, a patologia e a epidemiologia da doença foram estudados no período de maio de 2005 a novembro de 2006.T. vivax foi identificado em esfregaços da capa leucocitária e mediante a reação em cadeia da polimerase (PCR). Os animais afetados apresentaram anorexia, depressão, febre, anemia, perda de peso, redução da produção leiteira, cegueira transitória, aborto e sinais nervosos caracterizados por incoordenação motora, salivação, opistótono, nistagno, tetania e bruxismo. Todos os animais que apresentaram sintomatologia nervosa morreram. As alterações macroscópicas observadas em um bovino submetido à necropsia foram aumento de volume dos linfonodos, atrofia serosa dos depósitos de gordura, aumento de volume do baço com evidência da polpa branca, hidropericárdio, além de petéquias e equimoses no epicárdio. Histologicamente havia meningoencefalite. O controle da doença na propriedade com tratamento específico dos casos clínicos com aceturato de diminazene foi eficiente, pois após o tratamento não se verificou mais a presença do parasita em esfregaços sanguíneos nem evidência clínica da enfermidade em até 2 meses após o início do surto. Os fatores epidemiológicos favoráveis à ocorrência dos surtos foram a abundância de vetores mecânicos, como tabanídeos e Stomozys spp., e a entrada, no rebanho, de animais oriundos de propriedades onde ocorreu a doença em questão. Sugere-se que o semi-árido do Nordeste, devido a períodos prolongados de secas e altas temperaturas, é região de instabilidade enzoótica para a tripanossomíase, em conseqüência, provavelmente, ao ambiente desfavorável para o desenvolvimento de vetores durante a maior parte do ano.

Trypanosoma vivax nos tecidos testicular e epididimário de ovinos experimentalmente infectados

Quatro ovinos machos, com cerca de 12 meses de idade (Ovinos 1-4), foram infectados por via intravenosa com aproximadamente 1,25x10(5) tripomastigotas de Trypanosoma vivax, outros quatro ovinos (Ovinos 5-8) destinaram-se ao grupo controle. Após a infecção, exames clínicos visando avaliar temperatura retal, freqüências cardíaca e respiratória e parasitemia foram realizados diariamente por 30 dias, tempo estabelecido para o término do experimento. A avaliação do hematócrito foi realizada a cada cinco dias. Ao final do período experimental, os animais foram castrados e os testículos e epidídimos submetidos ao exame anatomopatológico. Amostras destes órgãos dos Ovinos 1, 4 e 5 foram tomadas para a realização da reação em cadeia da polimerase (PCR). Os parâmetros clínicos (hipertermia, aumento das freqüências cardíaca e respiratória, aumento de volume dos linfonodos e palidez das mucosas) mantiveram-se para o grupo infectado acima dos valores mostrados pelo grupo controle durante todo o período experimental. A parasitemia foi observada a partir do 3º dia pós-infecção (dpi) com picos nos 6-10os dpi e nos 15-18os dpi. Os Ovinos 1 e 4 apresentaram, a partir do 25º dpi, anemia acentuada. Macroscopicamente, todos os testículos dos animais do grupo infectado apresentaram-se flácidos e com coloração pálida. Microscopicamente, observaram-se degeneração testicular moderada a acentuada, epididimite multifocal e hiperplasia do epitélio epididimário. A análise por PCR de T. vivax nos tecidos testicular e epididimário resultou em 100% de positividade para ovinos infectados experimentalmente. As lesões epididimárias e testiculares associadas à presença do parasita nesses órgãos, detectada por PCR, sugerem a participação do parasita no mecanismo etiopatogênico de danos reprodutivos.

Detecção de anticorpos IgG anti-Trypanosoma vivax em bovinos através do teste de Imunofluorescência indireta

Trypanosoma vivax infecta uma grande variedade de animais ungulados selvagens e domésticos, podendo causar grande impacto na produção de ruminantes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a detecção de anticorpos IgG anti-Trypanosoma vivax em bovinos provenientes do estado de Pernambuco, Brasil. Para tanto, foram analisadas 2,053 amostras de soro sanguíneo de bovinos provenientes de rebanhos de municípios do estado de Pernambuco, os quais foram analisados através da Reação de Imunofluorescência Indireta. Das amostras testadas 13,93% (286/2.053) foram reagentes para anticorpos IgG anti-Trypanosoma vivax. As freqüências, por mesorregião, variaram de 11,90% a 15,99%. Assim, os dados obtidos permitiram a caracterização do estado de Pernambuco como uma área de instabilidade enzoótica e sugere que o estado Pernambuco é área endêmica para Trypanosoma vivax e este parasito está distribuído por todo o estado.

Nota sobre surto de malária em usuários de drogas injetáveis

Relata-se surto de malária por Plasmodium vivax entre usuários de drogas injetáveis, detectado na cidade de Bauru, Estado de São Paulo, Brasil. Até julho de 1989 12 casos haviam sido confirmados pelo exame de gota espessa, e 20 outros contactantes suspeitos estavam sendo investigados. Todos os casos relataram uso freqüente de cocaína injetável, compartilhando seringas e agulhas, e negaram viagens por áreas endêmicas de malária.