Malaria transmission model for different levels of acquired immunity and temperature-dependent parameters (vector)

OBJECTIVE: Describe the overall transmission of malaria through a compartmental model, considering the human host and mosquito vector. METHODS: A mathematical model was developed based on the following parameters: human host immunity, assuming the existence of acquired immunity and immunological memory, which boosts the protective response upon reinfection; mosquito vector, taking into account that the average period of development from egg to adult mosquito and the extrinsic incubation period of parasites (transformation of infected but non-infectious mosquitoes into infectious mosquitoes) are dependent on the ambient temperature. RESULTS: The steady state equilibrium values obtained with the model allowed the calculation of the basic reproduction ratio in terms of the model's parameters. CONCLUSIONS: The model allowed the calculation of the basic reproduction ratio, one of the most important epidemiological variables.

Anti-pneumoscystis carinni activitiy of primaquine imidazolidin-4-ones

Pneumocystis pneumonia (PCP) is one of the most frequent causes of mortality among HIV-infected patients. Primaquine (PQ) is an antimalarial 8-aminoquinoline effective against PCP when given in combination with clindamycin. This has drawn the attention of Medicinal Chemists towards the anti-PCP activity of 8-aminoquinolines, not only confined to those exhibiting antimalarial activity [1]. It is thought that anti-PCP 8-aminoquinolines exert their anti-PCP activity by acting on the electronic transport and redox system of the P. carinii pathogen [1]. Recently, our research group has been developing imidazolidin-4-one derivatives of PQ (Scheme 1), targeting novel compounds with improved therapeutic action, namely, higher resistance to metabolic inactivation, lower toxicity and equal or higher antimalarial activity than that of the parent drug [2,3]. These imidazolidin-4-ones were seen to block the transmission of rodent malaria, caused by Plasmodium berghei on BalbC mice, to the mosquito vector Anopheles stephensi [3]. The anti-PCP activity of our PQ derivatives is now under study and preliminary in vitro assays [4] show that some of the compounds exhibit slight to moderate activity after a 72 h incubation period against P. carinii. In one case, the IC50 was comparable to that of parent PQ. Both these studies and forthcoming results from ongoing biological assays will be presented and discussed.

Encontro de imaturos de Anopheles cruzii em bromélias de área urbana, litoral de São Paulo

Primeiro relato da ocorrência de larvas de Anopheles (Kerteszia) cruzii, mosquito essencialmente silvestre, em bromélias de solo em área urbana do município de Ilhabela, litoral norte do estado de São Paulo. De março de 1998 a julho de 1999 foram capturadas 312 formas imaturas de An. cruzii, sendo 8,6% em bromélias do ambiente urbano, 40,1% em bromélias do periurbano e 51,3% na mata. O número médio de bromélias com An. cruzii foi de 4,0% dentre o total de pesquisadas, com valores próximos de positividade para ambiente periurbano e mata. A presença de An. cruzii no ambiente urbano provavelmente é resultante da sua ocorrência prévia na mata, aliada à elevada presença desse criadouro na área urbana, de fonte alimentar e abrigos disponíveis. Alerta-se para a possibilidade de transferência de infecções entre esses ambientes.

Inquérito soroepidemiológico sobre malária em escolares de Marabá, Pará

Realizou-se inquérito sorológico para malária em escolares de Marabá — Pará, por meio de testes de imunofluorescência (IP) para anticorpos IgG e IgM, tendo como antígenos P. falciparum e P. gallinaceum, e teste de hemaglutinação (HAg) com P. gallinaceum. O teste IF-IgG com P. falciparum foi positivo em 6,94% dos 389 indivíduos estudados e o de P. gallinaceum em 11,56%, havendo concordância entre ambos os testes em 88,68% das amostras. No total, observou-se 14,91% de casos reagentes em qualquer dos testes. O teste com P. gallinaceum se mostrou mais abrangente provavelmente devido a maior prevalência na região de infecções por P. vivax. Ao se dividir a população estudada em faixas etárias de 6 a 10 anos (grupo A) e de 11 a 16 anos (grupo B), observou-se diferença significativa de reatividade ao teste IF-IgG com P. falciparum (2,68% para A e 10,94% para B) mas não com P. gallinaceum (10,10% para A e 12,97% para B). Para os testes IF-IgM houve positividade de 2,83% na população, e para o teste de HAg de 1,80%, sem diferença significativa entre os grupos etários A e B.

Resposta dos plasmódios humanos aos antimaláricos na ilha de São Luís, estado do Maranhão, Brasil

Os Autores estudaram a resposta dos plasmódios humanos "in vivo" aos antimaláricos na Ilha de São Luís, Estado do Maranhão, Brasil, durante os anos de 1981 e 1982. No tratamento de malária por P. falciparum definem o atual estado da resistência à cloroquina (25,9%) e a associação sulfamídicos e pirimetamina (16%). Quanto ao tratamento da malária por P. vivax, obtém índices de cura de 94,4% e 96% respectivamente, para dois esquemas testados. Finalmente, proclamam a utilização da associação cloroquina, primaquina e pirimetamina, em três dias, como o tratamento mais eficaz e de menor custo. Também a associação sulfamídicos e pirimetamina e a quinina ainda como drogas alternativas para tratamento do P. falciparum resistente dos 4-amino-quinoleínicos.

Malária experimental: contaminação de cepas e animais de biotério por eperythrozoon coccoides

Neste artigo descrevemos a contaminação acidental de uma cepa de malária de roedor (Plasmodium berghei) por um hemoparasita (Eperythrozoon coccoides), levando a alterações importantes no comportamento da malária experimental. A demonstração do parasita foi feita por microscopia óptica e eletrônica e a fonte de contaminação foi detectada em roedores normalmente utilizados na manutenção da cepa, obtidos do mesmo biotério. As medidas disponíveis para o controle deste tipo de infecção são discutidas propondo se a utilização de tetra-ciclina em matrizes e posterior utilização de animais Fl não tratados. Comenta-se a importância deste tipo de contaminação experimental.

Malária humana: padronização e optimização de testes sorológicos para diagnóstico individual e inquéritos soroepidemiológicos

O teste de imunofluorescência indireta (IFI) é considerado teste de referência na soroiogia da malária. Neste trabalho procuramos optimizar o teste empregando P. falciparum obtido de sangue humano e de cultura e P. vivax obtido de sangue de paciente como antígenos, para pesquisa de anticorpos IgG e IgM. Das variáveis técnicas estudadas melhores resultados foram obtidos quando os soros foram diluidos ern PBS contendo 1% de Tween 80 e as lâminas contendo a suspensão antigênica foram estabilizadas em dessecadores ou fixadas com acetona. Foi também padronizado o teste imunoenzimático ELISA com antigenos de P. falciparum obtidos em cultura. O estudo comparativo com o teste de imunofluorescência indireta para pesquisa de anticorpos IgG mostrou: a) nos pacientes primo infectados por P. falciparum a sensibilidade para ambos os testes foi de 71%; b) nos pacientes primo infectados pelo P. vivax a sensibilidade foi de 40% para ambos os testes; c) nos pacientes não primo infectados e com malária atual pelo P. falciparum a sensibilidade para ambos os testes foi de 100%; d) nos pacientes não primo infectados e com malária atual pelo P. vivax a sensibilidade foi de 85% para o teste ELISA e de 92% para a IFI; e) nos pacientes com malária mista a sensibilidade para ambos os testes foi de 100%. A especificidade da IFI foi de 100% e do teste ELISA 95% nos casos de indivíduos não maláricos. Os resultados obtidos sugerem ser o teste ELISA, uma boa alternativa para o teste de IFI, para a pesquisa de anticorpos IgG anti P. falciparum, na soroiogia da malária.

Fluxo migratório de casos de malária em Cuiabá/MT, 1986

Foram estudadas 2.406 pessoas que procuraram a SUCAM/Cuiabá para diagnóstico e tratamento da malária. Destes, 1.151 tiveram lâminas positivas através da gota espessa: 720 P. vivax, 421 P. falciparum e 10 forma mista; 1.255 foram negativos à pesquisa de hematozoários. As entrevistas foram realizadas através de questionário padronizado onde procurou-se categorizar as pessoas conforme o sexo, idade, profissão, naturalidade, renda mensal, procedência e destino. Da análise efetuada vimos que os casos de malária originaram-se mais da micro-região Norte-Matogrossense para a Baixada Cuiabana (56,5%), colocando em risco toda a população desta micro-região, que encontra-se com borrificaçâo suspensa (DDT) na maioria das localidades. É também importante o fluxo de casos de malária do Estado de Rondônia (20,6%) e para os Estados da região Sul e Sudeste (4,4%) do país. Concluímos que medidas urgentes devam ser tomadas para a reformulação da campanha de controle da malária, planejando a intervenção nos aspectos sociais, políticos e econômicos.

HLA and malaria in four colombian ethnic groups

HLA antigens and their relationship with malaria infection were studied in four different ethnic groups in Colombia (South America): two groups of indians (Kunas and Katios), one of negroes and a group of mixed ancestry. A total of 965 persons were studied, 415 with malaria and 550 as controls. HLA-A,B, and C antigen frequencies in the four groups are reported. The association of each HLA antigen with malaria infection due to P. vivax and to P. falciparum was evaluated. Negroes, Kunas and Katios indians variously lack from 6 to 9 of the HLA antigens found in the mixed group. In the designated ethnic groups, antigens B5, B13, B15, Cw2 and Cw4 showed borderline association with malaria infection. However, in the mixed ethnic group, statistically significant associations were found with malaria infection and the presence of A9, Aw19, B17, B35, and Z98 (a B21-B45: crossreacting determinant) with few differences when P. vivax infection and P. falciparum infection were considered individually. This finding may represent a lack of general resistance to malaria in the group that harbors antigens of Caucasian origin. These individuals have been in direct and permanent contact with malaria only in the past 65 years. In contrast, indians, both Kunas and Katios, and Negroes have lived for centuries in malaria endemic areas, and it is possible that a natural selection system has developed through which only those individuals able to initiate an acute immune response to malaria have survived.

Comprometimento pulmonar na malária (revisão)

Com uma incidência de 3 a 10% dos casos e letalidade próxima a 70%, o comprometimento pulmonar constitui uma das manifestações mais graves da malária por Plasmodium falciparum. Embora sua patogênese não esteja perfeitamente esclarecida, reconhece-se que a hiperativação do sistema imune por antígenos liberados pelo Plasmodium falciparum desempenhe um importante papel no desencadeamento e agravamento das lesões. A estrutura alvo parece ser o endotélio capilar, responsável pelo fluxo de líquidos para o espaço intersticial. Essas células são ativadas por ação de citocinas, produzidas por linfócitos e macrófagos durante a resposta imune, e passam a expressar em sua membrana celular receptores e moléculas de aderência que facilitam a sequestração de eritrócitos parasitados e também a aderência de células capazes de produzir mediadores inflamatórios. A reação inflamatória e a lesão endotelial que se seguem, juntamente com as alterações hemodinâmicas induzidas pelo bloqueio capilar devido ao acúmulo local de eritrócitos e células inflamatórias causam alterações de permeabilidade vascular e, consequentemente, acúmulo de líquido nos espaços intersticiais e alvéolos. Nos casos mais graves, as manifestações clínicas assemelham-se às do quadro da Síndrome do desconforto respiratório do adulto. Comprometimento pulmonar grave pode se instalar rapidamente em qualquer estágio da evolução clínica da malária, mesmo após a cura parasitológica, desconhecendo-se os fatores desencadeantes. Hiperparasitismo, insuficiência renal e gravidez constituem fatores predisponentes. O prognóstico dependerá da rapidez com que o diagnóstico for estabelecido e o correto tratamento instituído. Além do tratamento instituído contra o parasita, especial atenção deverá ser dispensada à monitorização hemodinâmica, se possível através de cateter de Swan-Ganz, à manutenção de adequada oxigenação e balanço hídrico, e ao controle de outras complicações, frequentemente associadas ao comprometimento pulmonar. O esclarecimento da patogenia do comprometimento pulmonar associado à malária deverá concorrer para a racionalização da conduta terapêutica e, consequentemente, melhorar o prognóstico dos indivíduos acometidos por esta complicação

Studies on the genetics of artemisinin resistance in malaria

A existência de estirpes de Plasmodium falciparum resistentes a multiplos fármacos é um dos problemas mais graves no controlo da malária. Novos fármacos, como a artemisinina (ART) e seus derivados são cada vez mais utilizados no tratamento da malaria e muito embora até ao momento não haja registos de fármaco-resistência estável à ART o seu surgimento seria desastroso devido á falta de alternativas. A investigação apresentada nesta tese descreve a selecção de resistência estável à ART e ao artesunato (ATN) utilizando um modelo roedor de malária, o parasita Plasmodium chabaudi chabaudi (Plasmodium chabaudi). Dois clones de Plasmodium chabaudi diferentes, AS-15CQ e AS-30CQ, foram inoculados em murganhos que por sua vez foram tratados na presença de concentrações sucessivamente crescentes de ATN e ART, sendo que no final do processo de seleção de resistência, os parasitas obtidos apresentavam uma resistência de 6 e 15 vezes superior ao ATN e à ART, respectivamente, em relação aos parasitas iniciais. Os clones obtidos foram nomeados respectivamente AS-ATN (obtido a partir de AS-15CQ por seleção com pressão de ATN) e AS-ART (obtido a partir de AS-30CQ por seleção com pressão de ART). A resistência obtida durante o processo de seleção é estável após clonagem, congelamento/descongelamento, passagem sanguínea na ausência de pressão de fármaco e transmissão natural através do mosquito vector. A sequência nucleotídica e o número de cópias dos genes previamente descritos na literatura como moduladores putativos de resistência à ART e seus derivados: mdr1, cg10, tctp e atp6; foi comparada entre parasitas resistentes e sensíveis, não tendo sido encontradas nenhumas alterações, quer na sequência quer no número de cópias destes genes. Posteriormente, numa tentativa de identificar os genes envolvidos na resistância à ART e ao ATN a técnica de Linkage Group Selection (LGS) foi utilizada. Para tal dois cruzamentos genéticos foram realizados. Estes cruzamentos foram realizados entre os clones fármaco-resistentes; AS-ART e AS-ATN e um clone geneticamente distinto dos anteriores e sensível aos fármacos em estudos, AJ. Após realização do LGS quatro loci genéticos; nos cromossomas de P. chabaudi 1, 2, 6 e 8 foram encontrados associados à resistência. Atendendo a que, a selecção no cromossoma 2 era a mais forte, este locus foi submetido a subsequentes análises genéticas, tendo sido encontradas duas mutações diferentes (V739F e V770F) num gene que codifica para um enzima de desubiquitinação (gene ubp-1).

Studies on the genetics of artemisinin resistance in malaria

A existência de estirpes de Plasmodium falciparum resistentes a multiplos fármacos é um dos problemas mais graves no controlo da malária. Novos fármacos, como a artemisinina (ART) e seus derivados são cada vez mais utilizados no tratamento da malaria e muito embora até ao momento não haja registos de fármaco-resistência estável à ART o seu surgimento seria desastroso devido á falta de alternativas. A investigação apresentada nesta tese descreve a selecção de resistência estável à ART e ao artesunato (ATN) utilizando um modelo roedor de malária, o parasita Plasmodium chabaudi chabaudi (Plasmodium chabaudi). Dois clones de Plasmodium chabaudi diferentes, AS-15CQ e AS-30CQ, foram inoculados em murganhos que por sua vez foram tratados na presença de concentrações sucessivamente crescentes de ATN e ART, sendo que no final do processo de seleção de resistência, os parasitas obtidos apresentavam uma resistência de 6 e 15 vezes superior ao ATN e à ART, respectivamente, em relação aos parasitas iniciais. Os clones obtidos foram nomeados respectivamente AS-ATN (obtido a partir de AS-15CQ por seleção com pressão de ATN) e AS-ART (obtido a partir de AS-30CQ por seleção com pressão de ART). A resistência obtida durante o processo de seleção é estável após clonagem, congelamento/descongelamento, passagem sanguínea na ausência de pressão de fármaco e transmissão natural através do mosquito vector. A sequência nucleotídica e o número de cópias dos genes previamente descritos na literatura como moduladores putativos de resistência à ART e seus derivados: mdr1, cg10, tctp e atp6; foi comparada entre parasitas resistentes e sensíveis, não tendo sido encontradas nenhumas alterações, quer na sequência quer no número de cópias destes genes. Posteriormente, numa tentativa de identificar os genes envolvidos na resistância à ART e ao ATN a técnica de Linkage Group Selection (LGS) foi utilizada. Para tal dois cruzamentos genéticos foram realizados. Estes cruzamentos foram realizados entre os clones fármaco-resistentes; AS-ART e AS-ATN e um clone geneticamente distinto dos anteriores e sensível aos fármacos em estudos, AJ. Após realização do LGS quatro loci genéticos; nos cromossomas de P. chabaudi 1, 2, 6 e 8 foram encontrados associados à resistência. Atendendo a que, a selecção no cromossoma 2 era a mais forte, este locus foi submetido a subsequentes análises genéticas, tendo sido encontradas duas mutações diferentes (V739F e V770F) num gene que codifica para um enzima de desubiquitinação (gene ubp-1).

SIMPLIFIED DIAGNOSIS OF MALARIA INFECTION: GFM/PCR/ELISA A SIMPLIFIED NUCLEIC ACID AMPLIFICATION TECHNIQUE BY PCR/ELISA

We report an adaptation of a technique for the blood sample collection (GFM) as well as for the extraction and amplification of Plasmodium DNA for the diagnosis of malaria infection by the PCR/ELISA. The method of blood sample collection requires less expertise and saves both time and money, thus reducing the cost by more than half. The material is also suitable for genetic analysis in either fresh or stored specimens prepared by this method.

In vitro evaluation of erythromycin in chloroquine resistant brazilian P. falciparum freshly isolates: modulating effect and antimalarial activity evidence

Erythromycin, a reversal agent in multidrug-resistant cancer, was assayed in chloroquine resistance modulation. The in vitro microtechnique for drug susceptibility was employed using two freshly isolates of Plasmodium falciparum from North of Brazil. The antimalarial effect of the drug was confirmed, with an IC50 estimates near the usual antimicrobial therapy concentration, and a significant statistical modulating action was observed for one isolate.

Malaria vectors in the Brazilian Amazon: Anopheles of the subgenus Nyssorhynchus

Various species of Anopheles (Nyssorhynchus) were studied in the Amazon with the objective of determining their importance as malaria vectors. Of the 33 known Anopheles species occurring in the Amazon, only 9 were found to be infected with Plasmodium. The different species of this subgenus varied both in diversity and density in the collection areas. The populations showed a tendency towards lower density and diversity in virgin forest than in areas modified by human intervention. The principal vector, An. darlingi, is anthropophilic with a continuous activity cycle lasting the entire night but peaking at sunset and sunrise. These species (Nyssorhynchus) are peridomiciliary, entering houses to feed on blood and immediately leaving to settle on nearby vegetation. Anopheles nuneztovari proved to be zoophilic, crepuscular and peridomiciliary. These habits may change depending on a series of external factors, especially those related to human activity. There is a possibility that sibling species exist in the study area and they are being studied with reference to An. darlingi, An. albitarsis and An. nuneztovari. The present results do not suggest the existence of subpopulations of An. darlingi in the Brazilian Amazon.