Genetic relatedness of Plasmodium falciparum isolates and the origin of allelic diversity at the merozoite surface protein-1 (MSP-1) locus in Brazil and Vietnam

Background: Despite the extensive polymorphism at the merozoite surface protein-1 (MSP-1) locus of Plasmodium falciparum, that encodes a major repetitive malaria vaccine candidate antigen, identical and nearly identical alleles frequently occur in sympatric parasites. Here we used microsatellite haplotyping to estimate the genetic distance between isolates carrying identical and nearly identical MSP-1 alleles. Methods: We analyzed 28 isolates from hypoendemic areas in north-western Brazil, collected between 1985 and 1998, and 23 isolates obtained in mesoendemic southern Vietnam in 1996. MSP-1 alleles were characterized by combining PCR typing with allele-specific primers and partial DNA sequencing. The following single-copy microsatellite markers were typed: Polyα, TA42 (only for Brazilian samples), TA81, TA1, TA87, TA109 (only for Brazilian samples), 2490, ARAII, PfG377, PfPK2, and TA60. Results: The low pair-wise average genetic distance between microsatellite haplotypes of isolates sharing identical MSP-1 alleles indicates that epidemic propagation of discrete parasite clones originated most identical MSP-1 alleles in parasite populations from Brazil and Vietnam. At least one epidemic clone propagating in Brazil remained relatively unchanged over more than one decade. Moreover, we found no evidence that rearrangements of MSP-1 repeats, putatively created by mitotic recombination events, generated new alleles within clonal lineages of parasites in either country. Conclusion: Identical MSP-1 alleles originated from co-ancestry in both populations, whereas nearly identical MSP-1 alleles have probably appeared independently in unrelated parasite lineages.

Malária causada pelo Plasmodium falciparum e a redução da metahemoglobina pela via das pentoses: estudo in vitro em hemáceas de indivíduos normais e de doentes tratados pela clindamicina

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

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)

Malária causada pelo plasmodium falciparum e avaliação indireta da atividade da glutationa redutase e da deficiência de riboflavina, por meio da redução da metahemoglobina pela cistamina: estudo em hemáceas de indivíduos doentes, em normais tratados ou não pela riboflavina e em deficientes em glicose-6-fosfato desidrogenase

Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica - FMB

Estudo de dose adequada da droga RO42-1611 (Arteflene) no tratamento da malária por Plasmodium falciparum

A resistência crescente do P. falciparum aos antimaláricos habitualmente empregados, torna urgente a avaliação de novas drogas. O Ro 42-1611 é um antimalárico derivado da planta chinesa Arlabotrys uncinatus. Usado apenas na África em três trabalhos no tratamento da malária por P. falciparum, tem sua ação desconhecida em sul-americanos com esta doença. Apesar do efeito antimalárico ter sido comprovado, ainda não se encontrou a dose adequada para o tratamento supressivo do P. falciparum. Avaliar a tolerância, a toxicidade e a eficácia de três diferentes doses do Ro 42-1611 no tratamento da malária por P. falciparum é o que objetiva este trabalho. O estudo foi realizado em Marabá-Pará, caracterizando-se por ser aberto, prospectivo e randomizado; incluiu pacientes voluntário s, adultos, masculinos, de peso corporal até 80 kg; febris ou com outros sintomas constitucionais de malária e com gota espessa positiva para P. falciparum ( ≥ 200 e ≤ 50.000 parasitas/mm³ de sangue). Grupos de estudo: I -1.500 mg de 12/12 horas por 1 dia; II -1.500 mg de 12/12 horas por2 dias e III -1.500 mg de 12/12 horas por 3 dias. Todos os pacientes foram tratados em regime hospitalar, sendo avaliados no pré-tratamento através de: dados pessoais e biométricos, sinais e sintomas, uso de medicação concomitante, temperatura axilar, freqüência respiratória, pressão arterial, eletrocardiograma, parasitemia, exames hematológicos e bioquímicos. A partir do início da terapêutica, a avaliação destes parâmetros foi feita seguindo protocolo próprio, incluindo a anotação de efeitos colaterais. A análise de variância de Friedman foi usada para avaliar os valores obtidos nos exames hematológicos e bioquímicos. Foram selecionados 16 pacientes, sendo 5 alocados no grupo I, 6 no II e 5 no III. Idade variou de 17 a 41 anos (média: 26,6), peso corporal de 44 a 72 kg (média: 54,9), parasitemia assexuada inicial de 200 a 40.000 formas/mm³ de sangue, sendo os grupos homogêneos quanto a estas variáveis. A febre desapareceu no mínimo com 9 e no máximo com 48 horas a partir do início da terapêutica. A avaliação do traçado eletrocardiográfico e da pressão arterial não mostrou alterações significativas. O desaparecimento da parasitemia assexuada ocorreu em média com 53,6 horas, não se evidenciando diferenças estatísticas i significantes entre os grupos (p=0,7264). Houve uma diminuição significativa entre o pré-tratamento (D0) e o terceiro (D2) e oitavo (D7) dias de acompanhamento quanto os níveis de hematócrito (p=0,0046), um aumento no número de leucócitos entre D2 e D7 (p=0,0171) e plaquetas entre D0 e D7, assim como entre D2 e D7 (p< 0,0001). Entre D0 e D7 detectou-se diminuição nos níveis de bilirrubina total (p=0,0024), fosfatase alcalina (p=0,0195) e uréia (p=0,0168). Efeitos colaterais foram em geral leves ou moderados e de curta duração. Do total de pacientes, 87,5% obtiveram desaparecimento da parasitemia assexuada, porém apenas 2 (12,5%) curaram, ambos incluídos no grupo III. Nenhum dos esquemas posológicos usados foi adequado para a cura desta doença. Talvez em estudos posteriores usando a droga em maior dose ou por maior número de dias ou ainda associando-a a outros antimaláricos, possa obter-se eficácia adequada.

Avaliação dos níveis séricos de cortisol e de hidroepiandrosterona em pacientes com malária por Plasmodium falciparum não-complicada

O objetivo desta pesquisa foi avaliar o comportamento dos níveis séricos de cortisol e dehidroepiandrosterona (DHEA) em pacientes com malária por Plasmodium falciparum. Como o cortisol apresenta um efeito imunossupressor e o DHEA um efeito imunoestimulador, estudou- se a correlação entre os níveis destes esteróides e a condição clínica do paciente de malária. A amostra constou de 24 pacientes com malária por P. falciparum não-complicada, sendo 18 do sexo masculino e 6 do sexo feminino, com idade variando de 15 a 47 anos, 12 primoinfectados e 12 multi-infectados, provenientes de área endêmica de malária da Amazônia. Coletaram-se amostras diárias de sangue de 20 em 20 minutos no pré-tratamento (D0), 24 horas após o início da medicação (D1) e no 8º dia de acompanhamento (D7), quando o paciente já se encontrava assintomático. Todos os pacientes apresentavam parasitemia negativa em D7. Dosaram-se: os níveis séricos de cortisol em D0, D1 e D7; DHEA em D0 e D7; os níveis de anticorpos totais IgG anti-P. falciparum, anti-P. vivax, e anticorpos IgM anti-P. falciparum em D0. Comparam-se os níveis séricos de cortisol dos três dias, concluindo-se que os níveis de cortisol eram significativamente mais elevados em D0 do que nos outros dias. Foram correlacionados os níveis de cortisol com a parasitemia, obtendo-se como significativas as correlações entre cortisol D0 e parasitemia D1, assim como cortisol D1 com parasitemia D1, levando-se a deduzir que o cortisol pode interferir na resposta inicial à terapêutica de pacientes com malária por P. falciparum. O cortisol foi correlacionado com a temperatura, tempo de evolução da doença, níveis de anticorpos IgG anti-P. falciparum, não se obtendo resultados estatisticamente significativos, levando a inferir que a temperatura não interfere nos níveis de cortisol e o mesmo não interfere nos níveis de anticorpos, e não apresenta variações importantes com o tempo de evolução da doença. Os níveis de DHEA em D0, foram significativamente mais elevados do que em D7, apesar dos pacientes estarem sintomáticos há mais de um dia, já que um estímulo mantido do eixo hipotálamo-hipófise-adrenal (HPA) leva a uma diminuição deste esteróide. O DHEA foi correlacionado com a parasitemia obtendo-se um resultado significativo na correlação DHEA D0 com parasitemia D1. A correlação entre cortisol e DHEA em D0 não foi significativa (p = 0,057), porém este resultado leva a crer que o DHEA acompanha o aumento dos níveis de cortisol. Obteve-se uma correlação negativa entre DHEA e tempo de evolução de doença, apesar destes níveis estarem aumentados no pré-tratamento. Calculou-se a correlação parcial entre cortisol, DHEA e temperatura, concluindo-se que a temperatura interfere positivamente na correlação cortisol e DHEA. Uma vez que a febre reflete o momento em que ocorre a lise das hemácias secundária a esquizogonia, provavelmente esta lise com conseqüente liberação de citocinas serve como um fator agudizador da estimulação do eixo HPA, sugerindo que a liberação dos dois hormônios apresenta mecanismo comum. A correlação entre DHEA e anticorpos não foi significativa, portanto o DHEA não deve interferir na produção de anticorpos de pacientes com malária por P. falciparum.

Correlação entre as concentrações sérica e eritrocitária de quinina no estado de equilíbrio em pacientes com malária por Plasmodium falciparum não complicada

A correlação entre as concentrações séricas e eritrocitárias de quinina foi estudada em crianças e indivíduos adultos com malária por Plasmodium falciparum não complicada no Município de Cachoeira do Piriá, Estado do Pará. Os pacientes receberam esquema terapêutico oral de quinina (3 dias) + Doxiciclina (5 dias) + primaquina (6º dia). As concentrações de quinina nas amostras de soro e eritrócitos foram mensuradas por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência no terceiro dia de tratamento. A concentração média de quinina no soro de crianças com malária falciparum não complicada foi de 0,723 ± 0,6 μg/mL, e a eritrocitária de 0,537 ± 0,38 μg/mL. A relação entre as concentrações séricas e eritrocitária de quinina no soro de crianças foi de 1,89 ± 1,25 μg/mL, não houve diferença estatisticamente significativa entre estas concentrações. A média da concentração sérica de indivíduos adultos foi de 1,27 ± 1,12 μg/mL, e a eritrocitária de 0,63 ± 0,48 μg/mL. A relação entre essas concentrações foi de 2,27 ± 1,06 μg/mL. Os resultados mostraram que não houve diferença estatística significativa entre as médias da relação dos teores de quinina no soro e nos eritrócitos das crianças e dos indivíduos adultos.

Determinação de mefloquina e carboximefloquina em pacientes com malária por plasmodium falciparum no estado do Amapá

A determinação das concentrações plasmáticas e eritrocitárias de mefloquina (MQ) e carboximefloquina (CMQ) foram estudadas em crianças e adultos com malária por Plasmodium falciparum não complicada no estado do Amapá. Os pacientes adultos receberam esquema oral de MQ 20 mg/kg dividido em dois dias e artesunato 4 mg/kg/dia durante três dias. Para as crianças a dose de MQ seguiu o esquema preconizado pelo manual de terapêutica da malária. As concentrações eritrocitárias de MQ e CMQ foram quantificadas por cromatografia líquida de alta eficiência no terceiro dia de tratamento (D3) e os teores plasmáticos foram mensurados no terceiro e quadragésimo segundo dia após a instituição da terapia (D3 e D42). A concentração média de MQ e CMQ no plasma de crianças em D3 foram 1,84 ± 0,83 μg/mL e 1,44 ± 0,70 μg/mL, e a eritrocitária 5,26 ± 1,46 μg/mL e 1,18 ± 0,65 μg/mL. Em D42 as concentrações plasmáticas foram 0,45 ± 0,11 μg/mL e 0,51 ± 0,10 μg/mL, respectivamente. A relação entre as concentrações eritrocitárias e plasmáticas de MQ e CMQ foram 2,86 ± 1,27 e 0,75 ± 0,26. Nos indivíduos adultos, as concentrações de MQ e CMQ no plasma foram 2,43 ± 1,13 μg/mL e 1,10 ± 0,38 μg/mL, e as eritrocitárias 5,51 ± 1,92 μg/mL e 1,08 ± 0,35 μg/mL, respectivamente. A concentração plasmática em D42 foram 0,54 ± 0,15 μg/mL e 0,58 ± 0,93 μg/mL, respectivamente. A relação hemácia:plasma para MQ foi 3,03 ± 1,56 e para CMQ 1,12 ± 0,29. O coeficiente de correlação entre as concentrações plasmáticas e eritrocitárias de MQ nas crianças foi 0,035 e nos adultos 0,0436. Para CMQ o coeficiente de correlação foi 0,8722 nas crianças e 0,5155 nos adultos. O maior acúmulo de MQ no eritrócito nos permite enfatizar a importância do mecanismo de difusão simples para a entrada do fármaco na célula em função das suas características físico-químicas.

Validação de metodologia analítica por cromatografia liquida de alta eficiencia (CLAE), para determinação de mefloquina e carboximefloquina em amostras de sangue total adsorvidas em papel de filtro, em pacientes com malária por Plasmodium falciparum

Dentre os principais desafios para o controle da malária no Brasil e no mundo, o advento da resistência do plasmódio, em especial do Plasmodium falciparum, se apresenta como o de maior relevância. A mefloquina é o fármaco de primeira linha para o tratamento da malária falciparum, e a disponibilidade de métodos sensíveis e baixo custo para monitorização das concentrações sanguíneas do fármaco e da carboximefloquina auxilia na otimização dos esquemas terapêuticos. Neste sentido, foi validada metodologia analítica, de acordo com parâmetros sugeridos pelos órgãos regulamentadores oficiais, para determinação de mefloquina e seu derivado carboxilado em amostra de sangue total adsorvida em papel de filtro. Foi empregado cromatografia líquida de alta eficiência após extração líquido-líquido dos analitos de interesse. A detecção foi realizada em λ = 222nm. Não foi observada interferência de outros antimaláricos comumente utilizados. O método foi linear em intervalo de concentração de 0,25 a 2,5 μg/mL, para mefloquina e seu derivado carboxilado. O limite de detecção foi de 35 ng/mL e do de quantificação de. 70 ng/mL, para mefloquina e carboximefloquina, respectivamente. A precisão intra ensaio média foi 31±4 % para mefloquina e de 21±5 % para carboximefloquina. A precisão inter ensaio média foi de e 38±4% para mefloquina e de 25±7% para carboximefloquina. A recuperação média para concentrações de mefloquina variando de 0,25 a 2,5 μg/mL foi de 83± 14%, e de carboximefloquina nas concentrações de 0,375 a 3740 μg/mL foi de 88±11%. O fármaco foi estável nas amostras adsorvidas em papel de filtro pelo período de um mês. O método foi robusto para pequenas variações de pH da fase móvel. Para avaliar a aplicabilidade do método foi realizada determinação dos analítos em amostras de sangue adsorvidas em papel de filtro de pacientes com malária falciparum. A concentração média de mefloquina foi de 0,861±0,723 μg/mL e de carboximefloquina de 0,472±0,086 μg/mL. Os parâmetros de validação da metodologia analítica seguem as recomendações propostas pelos órgãos oficiais sendo o método adequado para determinação de mefloquina e carboximefloquina em amostras de sangue total adsorvidas em papel de filtro.

Validação de metodologia analítica para determinação de lumefantrina em plasma e sangue total adsorvido em papel de filtro por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em pacientes com malária por plasmodium falciparum

Dentre as ferramentas para alcançar o tratamento ótimo para a malária, se destaca a monitorização das concentrações dos antimaláricos nos fluídos biológicos. Ao se considerar que o Coartem® é empregado na terapia de primeira linha para o tratamento da malária falciparum, justifica-se a realização deste estudo que objetivou validar metodologia analítica para determinação de lumefantrina em amostras de sangue total, adsorvidas em papel de filtro, e em plasma, por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em pacientes com malária por Plasmodium falciparum não complicada, empregando-se extração líquido-líquido. Foram realizados estudos de seletividade, linearidade, curva de calibração, limites de detecção e quantificação, recuperação, precisão intra e inter-ensaio, estabilidade e robustez. As amostras, para o estudo de aplicabilidade do método proposto, foram coletadas de pacientes com malária falciparum utilizando Coartem® (arteméter-20mg + lumefantrina- 120mg) no D3. As condições cromatográficas otimizadas foram: comprimento de onda de 335nm, fluxo 1,2mL/min. e fase móvel composta por acetonitrila-água (60:40, v/v) pH=3,5. A extração líquido-líquido demonstrou ser eficiente, pois a recuperação média foi de 101,3% para plasma e 84,3% para sangue total. O método foi seletivo e linear em intervalo de concentração de 160 a 1760ng/mL. Os limites de detecção e de quantificação foram 32ng/mL e 160ng/mL. O coeficiente de variação médio intra-ensaio, do plasma e sangue total, respectivamente, foram 10,88 e 8,38% e inter-ensaio de 13,21 e 11,78%. O analito demonstrou ser estável em sangue total adsorvido em papel de filtro por até 70 dias. Modificações no pH, fluxo e composição da fase móvel não alteraram significativamente a resolução do analito de interesse, sugerindo uma robustez adequada. O método demonstrou ser eficaz na quantificação de lumefantrina em amostras de sangue total de pacientes com malária falciparum bem como os parâmetros de validação estão de acordo com as recomendações dos órgãos regulamentadores no Brasil.

Monitoramento da concentração plasmática da quinina e da mefloquina em pacientes com malária por Plasmodium falciparum no Estado do Amapá-Brasil

A correlação entre resposta parasitológica e a concentração plasmática de quinina + doxiciclina e de mefloquina foi monitorada por 28 dias em trinta pacientes com malária por Plasmodium falciparum no Estado do Amapá. No grupo (A) 12 pacientes receberam o esquema terapêutico oral de quinina (3 dias) + doxiciclina (5 dias), e no grupo (B) 18 pacientes receberam mefloquina oral dose única (1º dia). No grupo (A) quatro pacientes (33,3%) apresentaram plasmódios resistentes do tipo RI, e (66,7%) foram sensíveis (S). A média da concentração plasmática de quinina em D1, D3 e D5 foi de 2,575μg/mL, 2,3334μg/mL e 0,532μg/mL para os (S) e de 2,4667μg/mL, 2,1784μg/mL e 0,450μg/mL para os (RI), não houve diferença estatisticamente significativa entre essas concentrações. No grupo (B), 100% dos pacientes apresentaram plasmódios sensíveis. A média da concentração plasmática da mefloquina foi: D0(0 μg/mL), D1 (0,709μg/mL), D3 (0,543 μg/mL), D5 (0,361 μg/mL), D7 (0,187 μg/mL), D14 (0,125 μg/mL), D21 (0,046 μg/mL) e D28 (0 μg/mL). A correlação entre resposta parasitológica e a concentração plasmática de quinina +doxiciclina foi de 94,23% para os (S) e de 76,70% para os (RI). Houve absorção adequada desses fármacos tanto para os (S), quanto, para os (RI), portanto , não foi a má absorção a causa da recrudescência. Os resultados sugerem que houve resistência do P. falciparum ao esquema administrado. Para os pacientes que receberam mefloquina a correlação foi de 91,82%. Houve absorção e manutenção da concentração desse fármaco durante o período de tempo necessário para completa eliminação dos parasitas.

Susceptibilidade experimental do Anopheles (Nyssorhynchus) nuneztovari Galbadon, 1940 ao Plasmodium vivax Grassi&Feletti, 1890 e Plasmodium falciparum Welch, 1897

A importância do An. nuneztovari como vetor primário de malária já foi comprovado em países da América do Sul como Venezuela, Colômbia e Peru. Na Amazônia brasileira, embora tenha sido encontrado naturalmente infectado com Plasmodium vivax e P. falciparum e em alta densidade, é ainda considerado vetor secundário desta doença. O objetivo deste presente trabalho foi avaliar a susceptibilidade do An. nuneztovari à infecção por plasmódios humanos. Para isso exemplares da geração F1, obtida em laboratório, de An. nuneztovari e An. darlingi (espécie controle) foram alimentados, em alimentador artificial, com sangue de pacientes com diagnóstico inicial de malária causada por P. falciparum, cuja revisão resultou no diagnóstico de infecção mista. Todas as amostras sangüíneas dos pacientes infectaram espécimes das duas espécies, não mostrando diferença significativa entre elas quanto à susceptibilidade. Para detecção de infecção malárica nos mosquitos foi usado o teste ELISA (Enzime – Linked Imunosorbent Assay) cujos resultados foram discordantes do diagnóstico laboratorial, já que o teste detectou infecções pelo P. falciparum, P. vivax VK210 ou P. vivax VK247entre os mosquitos positivos sugerindo que os pacientes apresentavam infecção mista. Também foi observado o curto período de desenvolvimento de oocistos e esporozoítos, de quatro a cinco dias, o que pode ser explicado pela alta temperatura (>30°C) que os mosquitos foram expostos. Assim nossos resultados sugerem possível envolvimento do An nuneztovari na transmissão de malária humana na área estudada e alertam para o papel deste, como possível vetor principal de malária humana na região amazônica brasileira.

Extracellular ATP triggers proteolysis and cytosolic Ca2+ rise in Plasmodium berghei and Plasmodium yoelii malaria parasites

Background: Plasmodium has a complex cell biology and it is essential to dissect the cell-signalling pathways underlying its survival within the host. Methods: Using the fluorescence resonance energy transfer (FRET) peptide substrate Abz-AIKFFARQ-EDDnp and Fluo4/AM, the effects of extracellular ATP on triggering proteolysis and Ca2+ signalling in Plasmodium berghei and Plasmodium yoelii malaria parasites were investigated. Results: The protease activity was blocked in the presence of the purinergic receptor blockers suramin (50 mu M) and PPADS (50 mu M) or the extracellular and intracellular calcium chelators EGTA (5 mM) and BAPTA/AM (25, 100, 200 and 500 mu M), respectively for P. yoelii and P. berghei. Addition of ATP (50, 70, 200 and 250 mu M) to isolated parasites previously loaded with Fluo4/AM in a Ca2+-containing medium led to an increase in cytosolic calcium. This rise was blocked by pre-incubating the parasites with either purinergic antagonists PPADS (50 mu M), TNP-ATP (50 mu M) or the purinergic blockers KN-62 (10 mu M) and Ip5I (10 mu M). Incubating P. berghei infected cells with KN-62 (200 mu M) resulted in a changed profile of merozoite surface protein 1 (MSP1) processing as revealed by western blot assays. Moreover incubating P. berghei for 17 h with KN-62 (10 mu M) led to an increase in rings forms (82% +/- 4, n = 11) and a decrease in trophozoite forms (18% +/- 4, n = 11). Conclusions: The data clearly show that purinergic signalling modulates P. berghei protease(s) activity and that MSP1 is one target in this pathway.

On the pathogenesis of Plasmodium vivax malaria: Perspectives from the Brazilian field

Life-threatening Plasmodium vivax malaria cases, while uncommon, have been reported since the early 20th century. Unfortunately, the pathogenesis of these severe vivax malaria cases is still poorly understood. In Brazil, the proportion of vivax malaria cases has been steadily increasing, as have the number of cases presenting serious clinical complications. The most frequent syndromes associated with severe vivax malaria in Brazil are severe anaemia and acute respiratory distress. Additionally, P. vivax infection may also result in complications associated with pregnancy. Here, we review the latest findings on severe vivax malaria in Brazil. We also discuss how the development of targeted field research infrastructure in Brazil is providing clinical and ex vivo experimental data that benefits local and international efforts to understand the pathogenesis of P. vivax. (C) 2012 Australian Society for Parasitology Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.