PCR - based diagnosis to evaluate the performance of malaria reference centers

Although the Giemsa-stained thick blood smear (GTS) remains the gold standard for the diagnosis of malaria, molecular methods are more sensitive and specific to detect parasites and can be used at reference centers to evaluate the performance of microscopy. The description of the Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale ssrRNA gene sequences allowed the development of a polymerase chain reaction (PCR) that had been used to differentiate the four species. The objective of this study was to determine Plasmodium species through PCR in 190 positive smears from patients in order to verify the quality of diagnosis at SUCEN's Malaria Laboratory. Considering only the 131 positive results in both techniques, GTS detected 4.6% of mixed and 3.1% of P. malariae infections whereas PCR identified 19.1% and 13.8%, respectively.

Rapid turnover of Plasmodium falciparum var gene transcripts and genotypes during natural non-symptomatic infections

The var genes of Plasmodium falciparum code for the antigenically variant erythrocyte membrane proteins 1 (PfEMP1), a major factor for cytoadherence and immune escape of the parasite. Herein, we analyzed the var gene transcript turnover in two ongoing, non-symptomatic infections at sequential time points during two weeks. The number of different circulating genomes was estimated by microsatellite analyses. In both infections, we observed a rapid turnover of plasmodial genotypes and var transcripts. The rapidly changing repertoire of var transcripts could have been caused either by swift elimination of circulating var-transcribing parasites stemming from different or identical genetic backgrounds, or by accelerated switching of var gene transcription itself.

The role of detoxification in the mosquito Anopheles gambiae response to Plasmodium infection

Rute C. Félix PALAVRAS-CHAVE: Malária, mosquito vector, Anopheles gambiae, parasita, Plasmodium berghei, infecção, enzimas de detoxificação, citocromos P450, tubulinas A malária, uma das doenças mais devastadoras que ocorrem em África é causada por um parasita do género Plasmodium e é transmitida aos humanos por mosquitos vectores do género Anopheles durante a refeição de sangue. Apesar da resposta do mosquito à infecção por Plasmodium ter vindo a ser intensamente estudada nos últimos anos, as interacções entre o mosquito vector e o parasita são muito complexas e, estão longe de serem completamente compreendidas. Este estudo tem como objectivo principal contribuir para o conhecimento da resposta do mosquito à infecção por Plasmodium, focando-se no papel das enzimas de detoxificação. Para atingir este objectivo realizouse uma análise transcriptómica com microarrays, com o intuito de identificar alterações de transcrição de enzimas de detoxificação no mosquito Anopheles gambiae em resposta à infecção por Plasmodium. Esta análise permitiu identificar alterações na expressão de 254 genes de destoxificação no estômago e corpo gordo de A. gambiae durante a invasão do intestino médio pelos oocinetos e durante a libertação dos esporozoítos do oocisto. Os resultados mostraram que a invasão do intestino médio pelos oocinetos causou alterações num maior número de genes em ambos os tecidos estudados, sendo o intestino médio do mosquito o tecido mais afectado nas duas fases da infecção do parasita. De todos os genes de destoxificação com expressão alterada, as tubulinas e os citocromos P450 destacaram-se e foram escolhidos para continuar o estudo. As tubulinas foram seleccionadas porque estão associadas à invasão do epitélio do intestino médio e a sua função na resposta à invasão do Plasmodium ainda não está bem definida. Os citocromos P450 foram seleccionados porque já foram descritos como tendo a expressão alterada em resposta ao Plasmodium e a outras infecções. Para identificar e caracterizar o papel das tubulinas durante a infecção pelo parasita e a sua possível associação com os citocromos P450 foi utilizado o silenciamento génico por RNA de interferência e a injecção de inibidores químicos de tubulinas. O silenciamento e co-silenciamento das tubulinas causaram um aumento da taxa e intensidade da infecção. No entanto, apesar de o aumento ser consistente não foi significativo. Por outro lado, a injecção de paclitaxel, um inibidor de tubulinas, aumentou significativamente a taxa e intensidade da infecção, fortalecendo a hipótese do envolvimento das tubulinas na resposta à infecção por Plasmodium. Este trabalho também mostrou que o co-silenciamento da tubulina A e tubulina B e a injecção do inibidor de tubulinas colchicine causam alterações significativas na expressão da CYP6Z2, sendo este proposto como um possível elo de ligação entre as tubulinas e os citocromos P450. Finalmente, uma análise comparativa foi realizada para estudar as regiões promotoras dos citocromos P450: CYP6M2 e o CYP6Z1. Este estudo obteve novos dados sobre compostos que activam estes citocromos e quais os possíveis factores de transcrição envolvidos. Dos diferentes estímulos utilizados, a exposição a insecticidas e a bactérias foram os que mais afectaram estes citocromos. O conjunto total das diferentes abordagens utilizadas neste trabalho contribuiu para aumentar o conhecimento do papel das enzimas de destoxificação durante a passagem do parasita da malária pelo mosquito vector.

Sharing of antigens between Plasmodium falciparum and Anopheles albimanus

The presence of common antigens between Plasmodium falciparum and Anopheles albimanus was demonstrated. Different groups of rabbits were immunized with: crude extract from female An. albimanus (EAaF), red blood cells infected with Plasmodium falciparum (EPfs), and the SPf66 synthetic malaria vaccine. The rabbit's polyclonal antibodies were evaluated by ELISA, Multiple Antigen Blot Assay (MABA), and immunoblotting. All extracts were immunogenic in rabbits according to these three techniques, when they were evaluated against the homologous antigens. Ten molecules were identified in female mosquitoes and also in P. falciparum antigens by the autologous sera. The electrophoretic pattern by SDS-PAGE was different for the three antigens evaluated. Cross-reactions between An. albimanus and P. falciparum were found by ELISA, MABA, and immunoblotting. Anti-P. falciparum and anti-SPf66 antibodies recognized ten and five components in the EAaF crude extract, respectively. Likewise, immune sera against female An. albimanus identified four molecules in the P. falciparum extract antigen. As far as we know, this is the first work that demonstrates shared antigens between anophelines and malaria parasites. This finding could be useful for diagnosis, vaccines, and the study of physiology of the immune response to malaria.

High prevalence of malaria infection in Amazonas state, Venezuela

This study was carried out to determine the incidence of malaria in an endemic region of Amazonas State, Venezuela. For this, 200 random samples were collected from symptomatic and asymptomatic individuals from San Fernando de Atabapo and Santa Barbara. Epidemiological factors were related to malaria infection, which was diagnosed by microscopy observation and amplification of the 18S rDNA sequence by PCR. Malaria prevalence in these populations was 28.5%, whilst P. vivax and P. falciparum prevalences were 12 and 17%, respectively. No infection by P. malariae was found. A mixed infection was found on an asymptomatic individual. Prevalence patterns differed between age groups depending on the Plasmodium species. We found that 34.8% of the P. vivax and 15.2% of the P. falciparum infections were asymptomatic. The use of nets was helpful to prevent P. vivax infection, but did not protect against P. falciparum infection. The results suggest the presence of more than one mosquito vector in the area, displaying a differential pattern of infection for each Plasmodium species. There appear to be risk factors associated with malaria infections in some individuals. The population based approach and PCR diagnosis improved the accuracy of the statistical analysis in the study.

Relationship between plasma and red blood cell concentrations of quinine in Brazilian children with uncomplicated Plasmodium falciparummalaria on oral therapy

We determined the relationship between plasma and red blood cell concentrations of quinine in children with uncomplicated falciparum malaria from an endemic area of Amazonian region. Quinine was determined by high performance liquid chromatography with ultraviolet detection. In the steady state the ratio between plasma and red blood cell quinine concentration was 1.89 ± 1.25 ranging from 1.05 to 2.34. This result demonstrated that quinine do not concentrate in red blood cell of Brazilian children and characterize the absence of interracial difference in this relationship.

Dissecting the molecular interaction between hepatocytes and Plasmodium liver parasites

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Biology

Infecções post-transfusionais por Plasmodium falciparum

Os autores fazem breve revisão sôbre o período de duração da infecção pelo P. falciparum, citando casos em que êsse período atingiu até 3 anos, sob forma latente. Referem-se ao risco que êsse fato representa através transfusões de sangue e finalmente relatam 3 casos em que julgam ter ocorrido essa situação que poderá ter conseqüências gravíssimas: 1. Pela possibilidade de ser transfundida uma raça de P. falciparum resistente aos diferentes anti-maláricos. 2. Pelo fato de serem as transfusões de sangue feitas de um modo geral em pacientes com condições áébilitantes as mais diversas. 3. Pela dificuldade com que se defrontam os técnicos em transfusão na detectação do parasito resistente ou não em casos assintomáticos. 4. Pela difusão relativamente significativa de raças de P. falciparum resistentes, a vários pontos do território nacional.

Estudo preliminar sôbre a localização renal de complexos antígeno-anticorpo em ratos infectados com plasmodium berghei

São apresentados os resultados preliminares de um estudo evolutivo da localização renal de complexos antígeno-anticorpo solúveis em ratos infectados com P. berghei. Embora no 2º dia o animal já apresentasse parasitos circulantes e no 6.° dia fôsse demonstrado anticorpos circulantes, somente no 12.° dia ficou caracterizada a presença simultânea de antígeno e anticorpo, por imunofluorescência, nos glomérulos e arteríolas renais, correspondendo a uma queda do nível sérico de complemento. No 16.° dia o depósito glomerular era mínimo e o complemento retornou a níveis considerados normais. Após um confronto com os dados obtidos em outros trabalhos o A. sugere que o P. berghei possa apresentar uma ação patogênica para o hospedeiro através da formação de complexos Ag-Ac embora acentuando a necessidade de estudos adicionais.

Formas Malignas de Malária por Plasmodium Falciparum

A propósito de 2 Casos Clínicos de malária maligna internados na U.C.I. do Hospital Curry Cabral(em 1983 e 1984), um dos quais de evolução letal, chama-se a atenção para a necessidade do seu diagnóstico precoce.

Associação da sulfametoxazol ao trimethoprim no tratamento da malária por Plasmodium falciparum

A associação da suljametoxazol (SMZ) ao Trimelhoprim (TMP) foi ensaiada em 40 portadores de malária pelo Plasmodium falciparum, em duas etapas. Na primeira, foram observados 20 pacientes resistentes às 4-aminoquinoleinas. oligossintomáticos e com densidade parasitária baixa. A administração de 800 mg de SMZ + 160 mg de TMP a dez pacientes, em dose única, bem como, diariamente, durante 2 dias, a 10 outros, se mostrou capaz de promover o desaparecimento dos trofozitos do sangue periférico em todos os 20 casos. Seis dentre 13 pacientes deste grupo apresentaram recrudescência da parasitemia assexuada durante o período de controle, de 30 dias. Não foram observadas manifestações de intolerância. Na segunda etapa foram observados mais 20 pacientes também, em sua maioria, resistentes às 4-aminoquinoleinas, incluindo agora casos com quadro clínico severo. A administração de 1.600 mg SMZ + 320 mg de TMP, diariamente, durante 4 dias. promoveu a negativação de parasitemia assexuada em todos os pacientes dentro de um período de 82 a 96 horas. Deste grupo, 2 dentre os 20 pacientes apresentaram recrudescência clinica e parasitária no período de controle. Apenas 1 teve discreta anemia megaloblastica após o tratamento, que desapareceu espontâneamente.

Insulin reduces the requirement for serum in Plasmodium falciparum culture

Insulin added to Plasmodium falciparum cultures (0.2 IU/ml) reduced the requirement for human serum from ten to five percent. This represents an obvious advantage by its serum-sparing effect and by reducing the chances of using contaminated serum in cultures. The growth-promoting ability of insulin was observed eitherin culture- adapted P. falciparum or in newly-isolated samples.

Resistência "in vivo" do Plasmodium falciparum às 4-amino - quinoleínas e à associação sulfadoxina-pirimetamina: I - estudo de Porto Velho, Rondônia, 1983

Através da prova de 7 dias foi estudado o grau de resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina, amodiaquina e sulfadoxina-pirimetamina em Porto Velho, Estado de Rondônia, Brasil. Não se observaram diferenças significativas nas médias de parasitas nos dias de seguimento e nas proporções de resistência entre os três medicamentos testados, fazendo com que os autores recomendem a manutenção das 4-aminoquinoleínas como drogas a serem usadas atualmente em infecções não graves por P. falciparum na área de Porto Velho.

Emprego da associação tetraciclina e quinino no tratamento da malária causada pelo Plasmodium falciparum

Cento e dez pacientes com malária falciparum não complicada, provenientes da Amazônia brasileira, foram tratados com cloridrato de tetraciclina, na dose de 250 mg a cada 6 horas por 7 dias, associado ao sulfato de quinino na dose de 1,5 a 2,0 gramas/dia nos 3 ou 4 dias iniciais de tratamento. Os pacientes tiveram acompanhamento clínico e parasitológico por pelo menos 7 dias e em todos observou-se a negativação da parasitemia após o tratamento. Setenta e cinco pacientes foram acompanhados por 28 dias ou mais e destes 71 tiveram resposta do tipo Se4do tipo RI. O cloridrato de tetraciclina associado ao sulfato de quinino mostrou-se altamente eficaz no tratamento de malária falciparum não complicada, sendo bem tolerado e portanto útil na terapêutica das infecções por P. falciparum multirresistentes contraídas na Amazônia.