Plasmodium vivax circumsporozoite genotypes: a limited variation or new subspecies with major biological consequences?

Background: Plasmodium vivax circumsporozoite variants have been identified in several geographical areas. The real implication of the genetic variation in this region of the P. vivax genome has been questioned for a long time. Although previous studies have observed significant association between VK210 and the Duffy blood group, we present here that evidences of this variation are limited to the CSP central portion.Methods: The phylogenetic analyses were accomplished starting from the amplification of conserved domains of 18 SSU RNAr and Cyt B. The antibodies responses against the CSP peptides, MSP-1, AMA-1 and DBP were detected by ELISA, in plasma samples of individuals infected with two P. vivax CS genotypes: VK210 and P. vivax-like.Results: These analyses of the two markers demonstrate high similarity among the P. vivax CS genotypes and surprisingly showed diversity equal to zero between VK210 and P. vivax-like, positioning these CS genotypes in the same clade. A high frequency IgG antibody against the N- and C-terminal regions of the P. vivax CSP was found as compared to the immune response to the R- and V-repetitive regions (p = 0.0005, Fisher's Exact test). This difference was more pronounced when the P. vivax-like variant was present in the infection (p = 0.003, Fisher's Exact test). A high frequency of antibody response against MSP-1 and AMA-1 peptides was observed for all P. vivax CS genotypes in comparison to the same frequency for DBP.Conclusions: This results target that the differences among the P. vivax CS variants are restrict to the central repeated region of the protein, mostly nucleotide variation with important serological consequences.

The genetic diversity of Plasmodium vivax: a review

The genetic diversity of Plasmodium vivax has been investigated in several malaria-endemic areas, including the Brazilian Amazon region, where this is currently the most prevalent species causing malaria in humans. This review summarizes current views on the use of molecular markers to examine P. vivax populations, with a focus on studies performed in Brazilian research laboratories. We emphasize the importance of phylogenetic studies on this parasite and discuss the perspectives created by our increasing understanding of genetic diversity and population structure of this parasite for the development of new control strategies, including vaccines, and more effective drugs for the treatment of P. vivax malaria.

Evaluation of the Naturally Acquired Antibody Immune Response to the Pv200L N-terminal Fragment of Plasmodium vivax Merozoite Surface Protein-1 in Four Areas of the Amazon Region of Brazil

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

Plasmodium vivax infection among Duffy antigen-negative individuals from the Brazilian Amazon region: an exception?

We present evidence for Plasmodium vivax infection among Duffy blood group-negative inhabitants of Brazil. The P. vivax identification was determined by both genotypic and non-genotypic screening tests. The Duffy blood group was genotyped by PCR/RFLP and phenotyped using a microtyping kit. We detected two homozygous FY*B-33 carriers infected by P vivax, whose circumsporozoite protein genotypes were VK210 and/or P. vivax-like. Additional efforts are necessary in order to clarify the evidence that P. vivax is being transmitted among Duffy blood group-negative patients from the Brazilian Amazon region. (C) 2007 Published by Elsevier Ltd on behalf of Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene.

A new polymerase chain reaction/restriction fragment length polymorphism protocol for Plasmodium vivax circumsporozoite protein genotype (VK210, VK247, and P-vivax-like) determination

For the molecular diagnosis of Plasmodium vivax variants (VK210, VK247, and P. vivax-like) using DNA amplification procedures in the laboratory, the choice of rapid and inexpensive identification products of the 3 different genotypes is an important prerequisite. We report here the standardization of a new polymerase chain reaction/restriction fragment length polymorphism technique to identify the 3 described P. vivax circumsporozoite protein (CSP) variants using amplification of the central immunodominant region of the CSP gene of this protozoan. The simplicity, specificity, and sensitivity of the system described here is important to determine the prevalence and the distribution of infection with these P. vivax genotypes in endemic and nonendemic malaria areas, enabling a better understanding of their phylogeny. (c) 2007 Published by Elsevier B.V.

Influence of HLA-DRB-1 alleles on the production of antibody against CSP, MSP-1, AMA-1, and DBP in Brazilian individuals naturally infected with Plasmodium vivax

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

No evidence for association of the CD40, CD40L and BLYS polymorphisms, B-cell co-stimulatory molecules, with Brazilian endemic Plasmodium vivax malaria

Background: Plasmodium vivax is the most prevalent malaria species in Brazil. The parasite-host coevolutionary process can be viewed as an 'arms race', in which adaptive genetic changes in one are eventually matched by alterations in the other. Methods: Following the candidate gene approach we analyzed the CD40, CD40L and BLYS genes that participate in B-cell co-stimulation, for associations with P. vivax malaria. The study sample included 97 patients and 103 controls. We extracted DNA using the extraction and purification commercial kit and identified the following SNPs: 21C.T in the CD40 gene, 2726T.C in the CD40L gene and the 2871C.T in the BLyS gene using PCR-RFLP. We analyzed the genotype and allele frequencies by direct counting. We also compared the observed with the expected genotype frequencies using the Hardy-Weinberg equilibrium. Results: The allele and genotype frequencies for these SNPs did not differ statistically between patient and control groups. Gene-gene interactions were not observed between the CD40 and BLYS and between the CD40L and BLYS genes. Overall, the genes were in Hardy-Weinberg equilibrium. Significant differences were not observed among the frequencies of antibody responses against P. vivax sporozoite and erythrocytic antigens and the CD40 and BLYS genotypes. Conclusions: The results of this study show that, although the investigated CD40, CD40L and BLYS alleles differ functionally, this variation does not alter the functionality of the molecules in a way that would interfere in susceptibility to the disease. The variants of these genes may influence the clinical course rather than simply increase or decrease susceptibility. © Royal Society of Tropical Medicine and Hygiene 2013. All rights reserved.

Um novo protocolo de PCR/RFLP para a determinação dos genótipos da CSP de Plasmodium vivax (VK210, VK247 e P. vivax-like)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

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

Polimorfismos do gene HLA-DRB1 associados à resposta imune humoral contra o antígeno-1 de membrana apical das variantes de Plasmodium vivax (VK210, VK247 e P. vivax-like)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Avaliação da resposta de anticorpos contra antígenos de Plasmodium vivax relacionada a fatores genéticos do parasito e do hospedeiro humano

Pós-graduação em Genética - IBILCE

Metemoglobinemia em pacientes com malária por Plasmodium vivax em uso oral de primaquina

A primaquina pode acarretar sérios eventos adversos, com destaque para a toxicidade ao sangue. O objetivo deste trabalho é determinar a metemoglobinemia de 20 pacientes com malária por Plasmodium vivax tratados com primaquina, comparando-os segundo o sexo e a expressão da glicose-6-fosfato desidrogenase. Métodos: Quantificação da metemoglobina por espectrofotometria visível e avaliação qualitativa da glicose-6-fosfato desidrogenase. Resultados: A metemoglobinemia variou de 2,85 a 5,45% nos pacientes do sexo masculino e de 3,77 a 7,34% no feminino. Conclusões: A instituição da terapia aumentou de maneira significativa os teores de metemoglobina, sem manifestação clínica evidente e independente do sexo e da atividade enzimática.

Malária por Plasmodium vivax na infância e na adolescência - aspectos epidemiológicos, clínicos e laboratoriais

As crianças, assim como os adultos, são susceptíveis em adquirir malária, apresentando manifestações clínicas de intensidade variável na dependência do seu grau de imunidade e da espécie de plasmódio causadora da infecção. Com o objetivo de traçar o perfil epidemiológico, clínico e laboratorial da malária por P. vivax foram avaliadas 100 crianças entre 0 - 14 anos de idade, de ambos os sexos, com diagnóstico positivo para P. vivax (gota espessa), no Ambulatório do Programa de Malária do Instituto Evandro Chagas, Belém - Pará, no período de janeiro de 1995 a novembro de 1996. Em relação à faixa etária, os adolescentes foram os mais acometidos pela doença (37,0%). Os casos autóctones representaram 34,0% da casuística, evidenciando a presença do paludismo nos núcleos urbanos da Região Amazônica. A febre, em 88,0% das crianças se constituiu na principal manifestação clínica inicial da doença. No 1º dia de atendimento (D0), a febre, o calafrio e a cefaléia (tríade malárica) ocorreram respectivamente em 97,0%, 91,0% e 85,0%, enquanto que a hepatomegalia em 29,0% e a esplenomegalia em 46,0% das crianças. Entre palidez e anemia, avaliada pela taxa de hemoglobina, houve uma correlação significativa (p < 0,05), verificando-se que entre as crianças pálidas, 89,2% eram anêmicas. A hemólise parece ter sido a causa básica da anemia, tendo também contribuído para sua instalação o retardo no diagnóstico (média de 12,5 dias) e o parasitismo intestinal por ancilostomídeos. Neste estudo, a desnutrição parece não ter exercido qualquer influencia sobre a anemia. Com a terapêutica, observou-se um declínio tanto no percentual de crianças com tríade malárica como no percentual de crianças com parasitemia assexuada, sendo este declínio de maior intensidade na tríade malárica. Outros sinais e sintomas (palidez, astenia, artralgia, cefaléia, colúria) ocorreram por um período de tempo maior do que o da tríade malárica, em geral, persistindo até 14 dias. As complicações presentes durante ou imediatamente após o tratamento, em 5,0% das crianças, foram pneumonia, broncopneumonia, impetigo generalizado, gastroenterite e exantema de etiologia não definida. Em relação à metodologia empregada para avaliação da hepatoesplenomegalia, a ultrassonografia abdominal mostrou-se mais sensível do que a palpação abdominal. Com o tratamento instituído, as taxas de : hemoglobina, os reticulócitos e o volume corpuscular médio (VCM) tiveram um aumento significativo de D0 (primeiro dia de terapêutica) para D7 (oitavo dia de terapêutica). Entretanto, em relação à concentração da hemoglobina corpuscular média (CHCM) houve uma diminuição significativa nos valores encontrados em D7 quando comparados aos valores de D0, possilvemente às custas de uma menor oferta de ferro para a medula óssea.

Plasmodium vivax: avaliação da resposta de anticorpos IgG em crianças expostas à malária

As estratégias atuais de combate à malária estimulam o conhecimento mais profundo dos mecanismos de defesa humana antiplasmodiais. A cooperação de anticorpos citofilicos com monócitos sangüíneos facilitando a fagocitose de células infectadas, tem mostrado ser um mecanismo efetivo nesta defesa. Estudos comparativos entre populações semi-imunes e não imunes têm sido feitos a fim de identificar o padrão de imunoglobulinas nestas populações. Somando-se a estes, o presente trabalho objetivou avaliar a resposta de anticorpos IgG anti-P.vivax (lgG anti-PV), subclasses citofilicas: IgG1 e IgG3 e não citofilicas: IgG2, em crianças com malária por P.vivax. Foram avaliadas 34 crianças portadoras de malária vivax, diagnosticadas pela gota espessa, acompanhadas desde a fase aguda até o último controle de cura, as quais tiveram seus níveis de anticorpos IgG anti-PV e subclasses mensurados pela técnica de imunoflüorescência indireta. Os pacientes foram subdivididos em dois grupos: priminfectados (n=28) e pacientes com história de malária anterior o (n=6). A média geométrica dos títulos de anticorpos IgG anti-PV, foi o demonstrada nos diferentes períodos relativos ao controle de cura, sendo que o os níveis de anticorpos mensurados durante a fase aguda (dias zero e sete) foram comparados (teste t de Student). Níveis de anticorpos IgG anti-PV foram correlacionados com parasitemia e tempo de doença, (Correlação de Spearman). Sinais e sintomas clínicos foram descritos em ambos subgrupos. A proporção de indivíduos positivos e negativos quanto as subclasses foi comparada nos dois subgrupos (teste exato de Fisher). Os resultados mostraram um aumento inicial dos títulos de IgG anti-PV entre o dia zero (D0) e o dia sete (D7), sendo esta diferença significativa (p=0,027), independente de exposição anterior ou não à malária. Aos 60, 120 e 180 dias pós-tratamento, obteve-se uma curva descendente de títulos, com as seguintes proporções de respostas positivas: aos 60 dias: 95,2%, com títulos variando entre 40 e 2560; aos 120 dias: 62,5%, com variação de 40 e 320; e aos 180 dias apenas 28,5% de positivos, com variação entre 40 e 160. Foi encontrada correlação positiva entre tempo de doença e níveis de anticorpos totais entre indivíduos priminfectados. As médias geométricas dos títulos de anticorpos IgG anti-PV subclasses encontradas em D0 foram: IgG1 (598,41) > IgG3 (4,064) > IgG2 (1,422). Não ocorreram diferenças entre proporções de indivíduos positivos e negativos para as subclasses de IgG anti-PV, quando se comparou priminfectados e pacientes sem história anterior de malária. Concluiu-se que, no grupo estudado: 1) Ocorre inicialmente aumento de anticorpos IgG anti-PV entre o primeiro e oitavo dia de tratamento; 2) Os níveis de anticorpos totais anti-PV declinam gradativamente durante o controle de cura: 4,76% dos pacientes apresentaram resultados negativos até D60, 37,5% até D120, e 71,42% até 180 dias após o início do tratamento 3) Não há associação entre parasitemia assexuada no dia zero e títulos de anticorpos IgG anti-PV no primeiro e oitavo dias de tratamento; 4) Em crianças expostas a ataques anteriores, quanto maior o tempo de evolução da doença, maiores são os níveis de anticorpos, ao contrário do que ocorreu com crianças priminfectadas; 5) Não há correlação entre títulos de anticorpos anti-PV totais e presença de esplenomegalia; 6) Houve predominância de anticorpos citofilicos (lgG1 > IgG3), sobre os anticorpos não citofilicos, na amostra estudada.

Nova proposta de tratamento para malária por Plasmodium vivax

Recaídas que podem ocorrer com o tratamento convencional de longa duração para malária por P. vivax e são em parte devido a parcial adesão do paciente. Portanto a utilização de esquemas terapêuticos de curta duração é capaz de proporcionar melhor acompanhamento do caso e ao mesmo tempo manter a eficácia, ser de boa tolerância e praticamente isento de efeitos adversos. O presente trabalho foi desenvolvido no Programa de Malária do Instituto Evandro Chagas, em Belém do Pará, no período de julho de 1994 a junho de 1995. O estudo caracterizou-se por ser aberto, comparativo, prospectivo e randomizado. Participaram aqueles com idade superior a 12 anos, de ambos os sexos e que pudessem permanecer em Belém até o final do controle. Todos procederam da Amazônia, sendo que o Pará foi o responsável pela maioria dos casos (85,8%) e a área metropolitana de Belém contribuiu com 39,2%, equivalente a autoctonia. A amostra foi composta de 120 pacientes, os quais foram alocados em 3 diferentes esquemas, cada um com 40 participantes, conforme a seguinte distribuição: esquema I - fosfato de cloroquina, comprimidos contendo 150 mg de substância base - 25 mg / Kg como dose total, dividida em 3 dias, sendo 10 mg / Kg de peso corporal no primeiro dia; 7,5 mg / Kg no segundo e terceiro dias, associada ao fosfato de primaquina, comprimidos contendo 15 mg de substância base - 0,25 mg / Kg / dia, por 14 dias; esquema II - fosfato de cloroquina, comprimido contendo 150 mg de substância base - 10 mg / Kg, dose única, associada ao fosfato de primaquina comprimidos contendo 15 mg de substância base - 0,50 mg / KG / dia, por 7 dias; esquema III - fosfato de cloroquina, comprimidos contendo 150 mg de substância base - 10 mg / Kg, dose única, associada ao fosfato de primaquina comprimidos contendo 15 mg de substância base - 0,50 mg / Kg / dia, por 5 dias. A medicação foi administrada por via oral, sob supervisão médica, sendo todos os pacientes tratados em regime ambulatorial. O diagnóstico clínico fundamentou-se na história, epidemiologia e exame físico do paciente, enquanto o encontro do hematozoário, plasmódio, através da gota espessa, confirmou o caso de malária. As respostas terapêuticas aos 3 esquemas foram satisfatórias, com percentual de cura acima dos 80%, sendo que o esquema II, não permitiu recaídas. O desaparecimento da tríade sintomática ocorreu no máximo em até 96 horas, e a negativação da parasitemia assexuada em até 72 horas, para os três diferentes esquemas de tratamento. Os efeitos colaterais foram mínimos e efêmeros. Não se observou toxicidade, mesmo com doses duplicadas de primaquina.