Pyruvate kinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase deficies and their association with malaria - population genetics and proteomic studies

A malária é reconhecida como uma das principais forças selectivas a actuar na história recente no genoma humano. Inúmeros polimorfismos genéticos têm sido descritos como protectores contra a gravidade da malária, como o alelo HbS (designado de traço falciforme) e o alelo G6PD A- (associado à deficiência de G6PD). Mais recentemente, também a deficiência de PK foi associada com a protecção contra a malária. Evidências desta associação foram obtidas em estudos com modelos de roedor e estudos in vitro utilizando GV humanos deficientes em PK. Até à data, não foram obtidos dados em populações humanas que revelem esta associação: ainda não foi identificada uma variante de PK com uma prevalência elevada em regiões endémicas de malária e não foram identificadas marcas de selecção na região do gene que codifica para a PK (gene PKLR). Além disso, os mecanismos subjacentes à protecção contra a malária por deficiências enzimáticas dos GV não estão bem esclarecidos. Assim, os objectivos do presente estudo foram: investigar os polimorfismos genéticos humanos com associação com a malária em Cabo Verde; pesquisar marcas de selecção da malária na região do gene PKLR em populações Africanas; determinar a frequência da deficiência em PK e identificar uma eventual variante da enzima que possa estar sob selecção positiva em regiões endémicas de malária; avaliar o efeito das duas deficiências enzimáticas (PK e G6PD) na invasão e maturação do parasita em culturas in vitro de Plasmodium usando GV normais e deficientes; e analisar o perfil proteómico de GV infectados e não infectados, normais e com deficiência (em PK e G6PD), bem como de parasitas isolados de GV tanto deficientes como normais. Em Cabo Verde (área epidémica), não foram identificadas marcas de selecção pela malária, através da análise dos vários polimorfismos. No entanto, quando a análise foi realizada em dois países endémicos (Angola e Moçambique), foram detectadas várias marcas de selecção: a genotipagem de microssatélites (STRs) e polimorfismos de base única (SNPs) localizados na vizinhança do gene PKLR revelou uma diferenciação consideravelmente maior entre as populações Africana e Europeia (Portuguesa), do que a diferenciação determinada aquando da utilização de marcadores genéticos neutros. Além disso, uma região genómica de maior amplitude apresentou um Desequilíbrio de Ligação (LD) significativo no grupo de malária não grave (e não no grupo de malária grave), sugerindo que a malária poderá estar a exercer pressão selectiva sobre a região do genoma humano que envolve o gene PKLR. No estudo que incidiu na determinação da prevalência da deficiência de PK no continente Africano (realizado em Moçambique), esta revelou-se elevada - 4,1% - sendo o valor mais elevado descrito até ao momento a nível mundial para esta enzimopatia. Na pesquisa de mutações que pudessem estar na causa deste fenótipo (baixa actividade de PK), foi identificada uma mutação não sinónima 829G>A (277Glu>Lys), significativamente associada à baixa actividade enzimática. Esta mutação foi também identificada em Angola, São Tomé e Príncipe e Guiné Equatorial, onde a frequência de portadores heterozigóticos foi entre 2,6 e 6,7% (valores que se encontram entre os mais elevados descritos globalmente para mutações associadas à deficiência em PK). Não foi possível concluir acerca da associação entre a deficiência de PK e o grau de severidade da malária e da associação entre o alelo 829A e a mesma, devido ao baixo número de amostras. Os resultados dos ensaios de invasão/maturação do parasita sugeriram que, nos GV com deficiência de PK ou G6PD, a invasão (onde está envolvida a membrana do GV hospedeiro e o complexo apical do parasita) é mais relevante para a eventual protecção contra a malária do que a maturação. Os resultados da análise proteómica revelaram respostas diferentes por parte do parasita nas duas condições de crescimento (GV com deficiência de PK e GV com deficiência de G6PD). Esta resposta parece ser proporcional à gravidade da deficiência enzimática. Nos parasitas que cresceram em GV deficientes em G6PD (provenientes de um indivíduo assintomático), a principal alteração observada (relativamente às condições normais) foi o aumento do número de proteínas de choque térmico e chaperones, mostrando que os parasitas responderam às condições de stress oxidativo, aumentando a expressão de moléculas de protecção. Nos parasitas que cresceram em condições de deficit de PK (GV de indivíduo com crises hemolíticas regulares, dependente de transfusões sanguíneas), houve alteração da expressão de um maior número de proteínas (relativamente ao observado em condições normais), em que a maioria apresentou uma repressão da expressão. Os processos biológicos mais representados nesta resposta do parasita foram a digestão da hemoglobina e a troca de proteínas entre hospedeiro e parasita/remodelação da superfície do GV. Além disso, uma elevada percentagem destas proteínas com expressão alterada está relacionada com as fendas de Maurer, que desempenham um papel importante na patologia da infecção malárica. É colocada a hipótese de que a protecção contra a malária em GV deficientes em PK está relacionada com o processo de remodelação da membrana dos GV pelo parasita, o que pode condicionar a invasão por novos parasitas e a própria virulência da malária. Os resultados da análise do proteoma dos GV contribuirão para confirmar esta hipótese.

Malária na região de Campinas, São Paulo, Brasil, 1980 a 1994

São apresentados dados epidemiológicos no período de 1980 a 1994 de 2.781 casos de malária assim distribuídos: DIR XII - Campinas (49,3%), DIR XV - Piracicaba (41,3%) e DIR XX - São João da Boa Vista (9,4%). O Plasmodium vivax foi encontrado em 70,6% dos pacientes; Plasmodium falciparum em 25,4% e 4% de infecção mista. Segundo a classificação epidemiológica 95% dos casos são procedentes dos Estados de Rondônia, Mato Grosso e Pará. O sexo masculino, na faixa etária de 20 a 39 anos, foi responsável por 84,3% dos casos confirmados. No período estudado foram registrados 9 casos de malária induzida: 5 por transfusões sangüíneas, 3 pelo uso de seringas e agulhas contaminadas entre os usuários de drogas e 1 caso de malária congênita. Foram registrados 5 óbitos em doentes primo-infectados por P. falciparum com diagnóstico tardio. O conjunto das variáveis estudadas permite conhecer a epidemiologia da doença na região, subsidiar e nortear o processo de descentralização do atendimento, diagnóstico e tratamento a paciente de malária, assim como o controle e a vigilância epidemiológica da endemia na região de Campinas e no Estado de São Paulo.

Estudo clínico da malária falciparum em crianças em Manaus, AM, Brasil

As características clínicas da malária falciparum foram estudadas em 61 crianças com idade de 0 a 14 anos, atendidas em centro de referência em Manaus, entre outubro e dezembro de 1997. Os sintomas encontrados foram febre (98,4%), cefaléia (80,3%), calafrios (68,9%), sudorese (65,6%), mialgia (59%), náuseas (54,1%), lombalgia (49,2%), vômitos (49,2%), tosse (45,9%), artralgia (31,1%), diarréia (34,4%), dispnéia (8,2%), convulsões (8,2%) e tonturas (4,9%). Palidez cutâneo-mucosa e anemia foram observadas mais freqüentemente nas crianças menores de 5 anos. A anemia esteve asssociada aos maiores níveis de parasitemia. Cinqüenta e oito (91,5%) pacientes apresentaram malária não complicada, 3 (4,9%) malária grave e a letalidade foi 1,6%.

Malária no Estado do Paraná, Brasil

Visando a obtenção de informações sobre os casos de malária registrados no Estado do Paraná, analisaram-se os relatórios de atendimento de casos suspeitos de malária elaborados pela Fundação Nacional de Saúde, regional do Paraná, no período de janeiro de 1994 a dezembro de 1999. Das 31.975 amostras de sangue examinadas, 7,4% mostraram-se positivas, sendo 86,4% para Plasmodium vivax; 12,7% para P. falciparum; 0,04% para P. malariae e 0,9% para P. vivax e P. falciparum. Com relação à classificação epidemiológica, 84,5% representaram casos importados e 15,5% casos autóctones. Os municípios com maior número de casos autóctones foram Foz do Iguaçu, Santa Terezinha do Itaipu e Santa Helena, região de influência do lago de Itaipu, onde devem-se, portanto, concentrar os esforços de vigilância.

Duffy blood group genotypes among malaria patients in Rondônia, Western Brazilian Amazon

We have compared Duffy blood group genotype distribution, as determined by polymerase chain reaction with allele-specific primers, in 68 Plasmodium vivax-infected patients and 59 non-vivax malaria controls from Rondônia, Brazil. Homozygosity for the allele Fy, which abolishes Duffy antigen expression on erythrocytes, was observed in 12% non-vivax controls but in no P. vivax patient. However, no significant association was found between Fy heterozygosity and protection against P. vivax. The Fy x allele, which has recently been associated with very weak erythrocyte expression of Duffy antigen, was not found in local P. vivax patients.

Malária em região extra-Amazônica: situação no Estado de Santa Catarina

Este estudo objetiva conhecer o perfil epidemiológico da malária no Estado de Santa Catarina, analisando dados disponibilizados pela Fundação Nacional de Saúde, relativos ao período de 1996/2001. Das 4.707 lâminas examinadas, 5,5% evidenciaram-se positivas. As infecções por Plasmodium vivax foram 69%, por Plasmodium falciparum 25,6%, infecções mistas por ambos foram 5% e, somente 0,4% por Plasmodium malariae. Foi observado 67,4% casos importados e 32,6% casos autóctones. Nos últimos anos houve um aumento de casos importados. A maioria destes veio da região Amazônica brasileira e o restante de países africanos. Identificou-se os municípios de Joinville, Blumenau, São Francisco do Sul e Florianópolis com maior número de autoctonia no biênio 1996/97. Medidas de controle e vigilância fazem-se necessárias, no sentido de prevenir a reintrodução do plasmódio, favorecendo a autoctonia. Será útil o mapeamento das áreas de risco, já que é contínua a expectativa de sua reemergência em áreas hoje consideradas sob controle.

Malária cerebral no Ceará: relato de caso

A partir de um caso de malária cerebral no Ceará observa-se a possibilidade dessa ocorrência em zona não endêmica, secundária a retardo diagnóstico. Além da gravidade da doença, incomum para a espécie determinada, Plasmodium vivax, verifica-se a possível existência de infecção mista e sua potencial disseminação na presença do vetor.

Evaluation of an immunochromatography test for malaria diagnosis under different storage conditions

This study aimed to evaluate the second-generation OptiMal test for malaria diagnosis under various storage conditions. It detected all the positive samples, except for two Plasmodium malariae samples. Further research evaluating diverse environmental conditions are important for ICT test applicability in Brazilian malaria areas.

Soroprevalência da infecção pelo vírus da hepatite B e pelo plasmódio em Lábrea, Amazonas: estimativa da ocorrência de prováveis coinfecções

A Amazônia é conhecida pela elevada ocorrência de hepatite B e suas seqüelas. Contribui também com mais de 98% dos casos de malária do país. Apesar de controvérsias, é proposto que quando associadas ocorram alterações na história natural das duas patologias. Este estudo estima a prevalência de prováveis coinfecções em população geral de área endêmica de ambas infecções na Amazônia Brasileira. A taxa de portadores do AgHBs encontrada foi de 3,3% (IC 95% 2,1% a 5,1%,), e a do anti-HBc total 49,9% (IC 95% 45,9% a 53,8%). A prevalência de anticorpos contra antígenos do Plasmodium vivax e Plasmodium falciparum foi de 51,4% (311/605) (IC 95% 47,3% a 55,4%). Em relação à presença simultânea de anticorpos contra antígenos do Plasmodium vivax e Plasmodium falciparum com marcadores do VHB, 1,8% (11/605), (IC95% 1,0% a 3,3%), apresentavam também o AgHBs, tendo estes em média 26 anos de idade (p<0,001). Este estudo aponta semelhanças na distribuição dessas enfermidades como, a ocorrência preferencialmente entre adulto jovens. Os eventos provavelmente ocorrem em momentos distintos. Mostra também diferenças como, o baixo risco de malária entre menores de quinze anos, onde o VHB circula com moderada intensidade. As taxas de coinfecções são provavelmente menores que as de portadores do AgHBs, apresentando padrão heterogêneo em relação ao espectro clínico da infecção pelo VHB.

Aspectos epidemiológicos de um foco de malária no município de São Luis, MA

O estudo foi realizado na localidade de Residencial Paraíso, São Luis, Maranhão, de 1999 a 2001, com o objetivo de analisar os aspectos epidemiológicos da malária, tendo sido constatado que a localidade é receptiva e vulnerável. Houve 129 casos, com maior acometimento do sexo masculino e da faixa etária de 20 a 29 anos. O Plasmodium vivax foi o agente responsável pelas infecções, tendo como vetor o Anopheles aquasalis. Foram identificadas evidências de transmissão extradomiciliar.

Co-infecção humana pelo plasmódio e o vírus da hepatite B: aspectos clínicos, sorológicos e imunológicos

A Amazônia é conhecida pela elevada prevalência de infecção pelo vírus da hepatite B, contribui também com mais de 90% dos casos de malária do país. É proposto que a ocorrência de co-infecções seja importante e que na associação ocorram alterações na história natural dessas enfermidades. O estudo avalia 545 pacientes com malária, em Coari, AM: 333 (61,1%) pelo Plasmodium vivax, 193 (35,4%) pelo Plasmodium falciparum e 19 (3,5%) com infecção mista. A prevalência do AgHBs foi 4,2% e a do anti-HBc total 49,7%. Os pacientes sororreativos para o VHB, não apresentaram diferenças clínicas dos outros pacientes com malária, nem associação a sinais clássicos de comprometimento hepático. Apesar de não ter sido detectada associação estatisticamente significativa, os indivíduos AgHBs reativos apresentaram baixas parasitemias e índices de reatividade de anticorpos mais elevados, sugerindo a possibilidade da resposta imune em um indivíduo co-infectado ser diferenciada e favorecer variações em relação à parasitemia e produção de anticorpos.

Aspectos da transmissão focal de malária na Ilha de São Luis, Maranhão

O estudo foi desenvolvido com o objetivo de caracterizar um foco de transmissão de malária em Guarapiranga, município de São José de Ribamar, MA. A unidade de estudo foi o grupo familiar, aplicando-se questionário sobre identificação, situação econômica, hábitos dos moradores e características dos domicílios. Foram visitadas 54 famílias, totalizando 207 habitantes, sendo 113 do sexo masculino e 95, do feminino. 95 pessoas tinham de 5 a 24 anos. Agricultura e pesca são a base da economia local, com 64,8% das famílias auferindo renda mensal menor que um salário mínimo. A maioria das casas é construída de taipa, coberta de palha, tem piso de chão batido e não tem instalações sanitárias. Em relação à entrada de mosquitos, 62,2% são parcialmente protegidas. A água para consumo provém de cacimbas ou poços rasos em 78,8%, e o lixo é deixado a céu aberto em 53,7% dos domicílios. Foram registrados 106 casos de malária por Plasmodium vivax. O provável transmissor foi o Anopheles (N) aquasalis e o tratamento com cloroquina associado à primaquina teve bons resultados.

Dynamics and kinetics of natural killer cell cytotoxicity in human malaria as evaluated by a novel stepwise cytotoxicity assay

Malaria causes important functional alterations of the immune system, but several of them are poorly defined. To evaluate thoroughly the natural killer cell cytotoxicity in patients with malaria, we developed a technique capable to assess both the dynamics and the kinetics of the process. For the kinetics assay, human peripheral blood mononuclear cells were previously incubated with K562 cells and kept in agarose medium, while for the dynamics assay both cells were maintained in suspension. NK activity from patients with vivax malaria presented a kinetics profile faster than those with falciparum malaria. NK cytotoxicity positively correlated with parasitemia in falciparum malaria. The dynamics of NK cytotoxicity of healthy individuals was elevated at the beginning of the process and then significantly decreased. In contrast, malaria patients presented successive peaks of NK activity. Our results confirmed the occurrence of alteration in NK cell function during malaria, and added new data about the NK cytotoxicity process.

Avaliação da confiabilidade da gota espessa em um estudo de campo conduzido em uma área endêmica de malária no Médio Rio Negro, Estado do Amazonas

Com o objetivo de medir a confiabilidade da gota espessa em uma área de infecção pelo Plasmodium foi realizado um estudo no qual foram avaliadas 322 gotas espessas, lidas em condições normais de campo, por microscopista treinado. Posteriormente, as mesmas lâminas foram examinadas por outro microscopista que fez a leitura em condições ideais. A concordância foi medida usando o índice Kappa. Nos pacientes com sintomas de malária foi encontrada uma concordância de 0,91 (IC 95% 0,57-0,98 p<0,05) enquanto nos pacientes com infecção assintomática o valor do índice Kappa foi de 0,42 (IC 95% 0,15-0,68 p<0,05). Conclui-se que em áreas onde há infecção assintomática é fundamental aumentar a confiabilidade da gota espessa aumentando o número de campos lidos.

Associação de metemoglobinemia e deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase em pacientes com malária tratados com primaquina

Este estudo teve como objetivo verificar a ocorrência de metemoglobinemia em indivíduos deficientes da glicose-6-fosfato desidrogenase durante o tratamento da infecção malárica com primaquina. Foram selecionados pacientes com diagnóstico para malária por Plasmodium vivax ou mista V+F (Plasmodium vivax + Plasmodium falciparum), Grupo 1: com 74 indivíduos com diagnóstico clínico de metemoglobinemia e Grupo 2: 161 indivíduos sem diagnóstico clínico de metemoglobinemia. Quanto à deficiência da G6PD, nos Grupos 1 e 2, houveram 51,3% (38) e 8,7% (14) de indivíduos enzimopênicos, respectivamente, demonstrando através de tais dados, significância estatística na associação com a metemoglobinemia somente nos indivíduos do Grupo 1 (p<0,05). A comparação da relação da metemoglobinemia à deficiência da G6PD mostrou haver uma possível associação de indivíduos enzimopênicos desenvolverem metemoglobinemia com maior freqüência.