Increased platelet distribution width and reduced IL-2 and IL-12 are associated with thrombocytopenia in Plasmodium vivax malaria

BACKGROUND Thrombocytopenia in malaria involves platelet destruction and consumption; however, the cellular response underlying this phenomenon has still not been elucidated. OBJECTIVE To find associations between platelet indices and unbalanced Th1/Th2/Th17 cytokines as a response to thrombocytopenia in Plasmodium vivax infected (Pv-MAL) patients. METHODS Platelet counts and quantification of Th1/Th2/Th17 cytokine levels were compared in 77 patients with uncomplicated P. vivax malaria and 37 healthy donors from the same area (endemic control group - ENCG). FINDINGS Thrombocytopenia was the main manifestation in 55 patients, but was not associated with parasitaemia. The Pv-MAL patients showed increases in the mean platelet volume (MPV), which may be consistent with larger or megaplatelets. Contrary to the findings regarding the endemic control group, MPV and platelet distribution width (PDW) did not show an inverse correlation, due the increase in the heterogeneity of platelet width. In addition, the Pv-MAL patients presented increased IL-1β and reduced IL-12p70 and IL-2 serum concentrations. Furthermore, the reduction of these cytokines was associated with PDW values. MAIN CONCLUSIONS Our data demonstrate that an increase in MPV and the association between reductions of IL-2 and IL-12 and PDW values may be an immune response to thrombocytopenia in uncomplicated P. vivax malaria.

Preliminary assessment of anti-α-Gal IgG and IgM levels in patients with patent Plasmodium vivax infection

Anti-α-Gal responses may exert a protective effect in falciparum malaria. However, the biological role of such antibodies is still unknown during Plasmodium vivax infections. We investigated IgG and IgM responses to α-Gal in individuals with vivax malaria. Anti-α-Gal IgG and IgM levels were higher in these patients than in controls, but no significant correlation was found between parasitaemia and anti-α-Gal response, nor between this response and ABO blood group status. This is the first study to investigate anti-α-Gal antibodies in P. vivax-infected patients; a larger survey is necessary to achieve a better understanding of host immune response during vivax malaria.

Antígenos candidatos à vacina contra as formas sanguíneas de Plasmodium vivax: avaliação da memória imunológica de longa duração

A invasão dos eritrócitos pelos parasitos da malária garante o sucesso da infecção humana e, consequentemente, o desenvolvimento da doença clínica. Desse modo, existe grande interesse no desenvolvimento de vacinas que possam induzir anticorpos que bloqueiem o ciclo sanguíneo do parasito. No caso de Plasmodium vivax, o principal antígeno candidato à vacina é a Duffy binding protein II (DBPII), único ligante conhecido para a invasão dos eritrócitos humanos. Embora anticorpos naturalmente adquiridos contra a DBPII induzam proteção, faz-se necessário avaliar se esta resposta gera memória imunológica de longa duração. O trabalho aqui desenvolvido teve como objetivo principal avaliar se a DBPII e outros antígenos candidatos à vacina contra P. vivax induzem resposta imune humoral (anticorpos e células B de memória, MBCs) de longa-duração.

A população de estudo foi constituída de indivíduos com história de exposição única a P. vivax, ocorrida em 2003, durante um surto de transmissão autóctone na região metropolitana de Belo Horizonte, Minas Gerais. Para tal, foram selecionados indivíduos que se infectaram (casos, n=13) ou não (não-casos, n=12) durante o período de transmissão. Como controle negativo, foram incluídos indivíduos nunca expostos à malária (BH, n=9). A resposta de anticorpos foi avaliada pela sorologia convencional (ELISA) utilizando como antígenos diferentes variantes da DBPII (Acre1 e Sal1) bem como outros antígenos candidatos à vacina (MSP119 e EBP2). A resposta de células B de memória para os mesmos antígenos foi avaliada pelo ensaio imunoenzimático que detecta MBCs diferenciadas em células secretoras de anticorpos IgG (ELISpot). Após padronizar o ensaio de ELISpot com sucesso, os nossos resultados demonstram que: (1) MBCs antígeno-específicas de vida-longa (12 anos após exposição) foram detectadas em todos os indivíduos do grupo caso e em parte dos indivíduos não-casos (58%), o que sugere que infecções assintomáticas podem ter ocorrido na época do surto; (2) a resposta celular de DBPII foi variante-específica, sendo a variante Acre1 (frequente na Amazônia brasileira) a mais imunogênica.

Neste contexto, a cepa de referência Sal1 ou um antígeno sintético desta cepa (DEKnull) apresentaram pouca ou nenhuma imunogenicidade; (3) a MSP119, presente na superfície do parasito, foi o antígeno mais imunogênico, seguido da EBP2, proteína recém-descrita em P. vivax; (4) em relação a sorologia convencional, anticorpos IgG para os diferente antígenos testados não perduraram após 12 anos de exposição única a P. vivax.Em conjunto, os resultados aqui apresentados permitiram concluir que uma única e breve exposição a P. vivax é capaz de induzir MBCs antígeno-específicas de vida longa, reforçando a importância de se estudar estas células na avaliação da memória imunológica da malária, particularmente, aquela induzida por antígenos candidatos à vacina.

Immunoregulation in human malaria: the challenge of understanding asymptomatic infection

Asymptomatic Plasmodium infection carriers represent a major threat to malaria control worldwide as they are silent natural reservoirs and do not seek medical care. There are no standard criteria for asymptomaticPlasmodium infection; therefore, its diagnosis relies on the presence of the parasite during a specific period of symptomless infection. The antiparasitic immune response can result in reducedPlasmodium sp. load with control of disease manifestations, which leads to asymptomatic infection. Both the innate and adaptive immune responses seem to play major roles in asymptomatic Plasmodiuminfection; T regulatory cell activity (through the production of interleukin-10 and transforming growth factor-β) and B-cells (with a broad antibody response) both play prominent roles. Furthermore, molecules involved in the haem detoxification pathway (such as haptoglobin and haeme oxygenase-1) and iron metabolism (ferritin and activated c-Jun N-terminal kinase) have emerged in recent years as potential biomarkers and thus are helping to unravel the immune response underlying asymptomatic Plasmodium infection. The acquisition of large data sets and the use of robust statistical tools, including network analysis, associated with well-designed malaria studies will likely help elucidate the immune mechanisms responsible for asymptomatic infection.

Avaliação da resposta imune humoral contra proteínas de superfície de merozoítas (MSP1-19, AMA-1 e RBP-123-751) de Plasmodium vivax e sua associação com HLA de classe II em indivíduos residentes em áreas endêmicas / Evaluation of the humoral immune response against merozoite surface proteins (msp1-19, ama-1 e rbp-123-751) of plasmodium vivax and its association with class ii hla in individuals living in endemic areas

Embora complexa e multifatorial, a aquisição da imunidade clínica à malária é dependente da resposta mediada por anticorpos. No entanto, variações na resposta de anticorpos determinadas por características epidemiológicas ou polimorfismos genéticos dos genes HLA de classe II podem influenciar diretamente esse processo. Nesse sentido, estudos com foco na influência dos alelos de classe II na resposta imune em populações naturalmente expostas são extremamente necessários no desenvolvimento de vacinas contra o Plasmodium vivax. Portanto, neste estudo nós avaliamos as possíveis associações entre os grupos alélicos HLA-DRB1* e HLA-DQB1* detectados por PCR-SSO (Luminex) e resposta humoral mediada por anticorpos IgG e subclasses (ELISA) contra três proteínas recombinantes:PvMSP1 19, PvRBP123-751 e PvAMA-1 em 565 indivíduos da Amazônia brasileira. Nossos resultados demonstram que as proteínas PvMSP1 19, PvRBP123-751 e PvAMA-1 foram altamente imunogênicas sendo reconhecidas respectivamente por 75,8 por cento, 73,5 por cento e 60,7 por cento da população estudada e as subclasses de anticorpos citofílicos IgG1 e/ou IgG3 foram predominantes na resposta contra todas as proteínas. Em relação aos dados epidemiológicos observamos que os níveis de IgG contra as três proteínas foram associados com o número de infecções maláricas anteriores e com o tempo de exposição em área endêmica, relacionando a estas proteínas um efeito cumulativo na resposta humoral. No entanto, este efeito parece ser dependente de infecções constantes uma vez que o tempo desde a última malária teve correlação inversa e significativa com o índice de reatividade de anticorpos IgG anti-MSP1 19, anti-AMA-1 e anti-RBP-123-751...

Although complex and multifactorial,the acquisition of clinical immunity to malaria is dependent of antibody-mediated immuneresponse. However, variations in antibody response could be determined by epidemiologicalcharacteristics or genetic polymorphisms in HLA class II genes. In this scenario, studiesaiming the evaluation of HLA class II alleles and its influence in the specific immuneresponse of naturally exposed populations are necessary in the development of vaccinesagainst P. vivax. Therefore, we evaluated the possible association between allelic groupsHLA-DRB1* and HLA-DQB1* detected by PCR-SSO (Luminex) and humoral responsemediated by IgG and subclass (ELISA) against three recombinant proteins: PvMSP1-19,PvRBP123-751 and PvAMA-1 in 565 individuals in the Brazilian Amazon. Our resultsdemonstrate that PvMSP1-19, PvRBP123-751 and PvAMA-1 were highly immunogenic andrecognized by respectively 75.8 percent, 73.5 percent and 60.7 percent of studied population and subclasses ofcytophilic antibodies IgG1 and/or IgG3 were predominant in response against all proteins.Concerning the epidemiological data we observed that IgG levels against the three proteinswere associated with the number of previous malaria infections and time of exposure inendemic area, relating to these proteins a cumulative effect on the humoral response.However, this effect appears to be dependent of constant infections since the time since thelast malaria has an inverse correlation with the IR of anti-MSP1 19 IgG antibodies, anti-AMA-1 and anti-RBP-123- 751. Lastly, we evaluated the frequency of IgG antibody response byallelic groups of HLA class II...

Identification of Immunodominant B-cell Epitope Regions of Reticulocyte Binding Proteins in Plasmodium vivax by Protein Microarray Based Immunoscreening

Plasmodium falciparum can invade all stages of red blood cells, while Plasmodium vivax can invade only reticulocytes. Although many P. vivax proteins have been discovered, their functions are largely unknown. Among them, P. vivax reticulocyte binding proteins (PvRBP1 and PvRBP2) recognize and bind to reticulocytes. Both proteins possess a C-terminal hydrophobic transmembrane domain, which drives adhesion to reticulocytes. PvRBP1 and PvRBP2 are large (> 326 kDa), which hinders identification of the functional domains. In this study, the complete genome information of the P. vivax RBP family was thoroughly analyzed using a prediction server with bioinformatics data to predict B-cell epitope domains. Eleven pvrbp family genes that included 2 pseudogenes and 9 full or partial length genes were selected and used to express recombinant proteins in a wheat germ cell-free system. The expressed proteins were used to evaluate the humoral immune response with vivax malaria patients and healthy individual serum samples by protein microarray. The recombinant fragments of 9 PvRBP proteins were successfully expressed; the soluble proteins ranged in molecular weight from 16 to 34 kDa. Evaluation of the humoral immune response to each recombinant PvRBP protein indicated a high antigenicity, with 38-88% sensitivity and 100% specificity. Of them, N-terminal parts of PvRBP2c (PVX_090325-1) and PvRBP2 like partial A (PVX_090330-1) elicited high antigenicity. In addition, the PvRBP2-like homologue B (PVX_116930) fragment was newly identified as high antigenicity and may be exploited as a potential antigenic candidate among the PvRBP family. The functional activity of the PvRBP family on merozoite invasion remains unknown.

Malaria in pregnant women living in areas of low transmission on the southeast Brazilian Coast: molecular diagnosis and humoural immunity profile

Studies on autochthonous malaria in low-transmission areas in Brazil have acquired epidemiological relevance because they suggest continued transmission in what remains of the Atlantic Forest. In the southeastern portion of the state of São Paulo, outbreaks in the municipality of Juquitiba have been the focus of studies on the prevalence of Plasmodium, including asymptomatic cases. Data on the occurrence of the disease or the presence of antiplasmodial antibodies in pregnant women from this region have not previously been described. Although Plasmodium falciparum in pregnant women has been widely addressed in the literature, the interaction of Plasmodium vivax and Plasmodium malariae with this cohort has been poorly explored to date. We monitored the circulation of Plasmodium in pregnant women in health facilities located in Juquitiba using thick blood film and molecular protocols, as well as immunological assays, to evaluate humoural immune parameters. Through real-time and nested polymerase chain reaction, P. vivax and P. malariae were detected for the first time in pregnant women, with a positivity of 5.6%. Immunoassays revealed the presence of IgG antibodies: 44% for ELISA-Pv, 38.4% for SD-Bioline-Pv and 18.4% for indirect immunofluorescence assay-Pm. The high prevalence of antibodies showed significant exposure of this population to Plasmodium. In regions with similar profiles, testing for a malaria diagnosis might be indicated in prenatal care.

Alterations in cytokines and haematological parameters during the acute and convalescent phases of Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax infections

Haematological and cytokine alterations in malaria are a broad and controversial subject in the literature. However, few studies have simultaneously evaluated various cytokines in a single patient group during the acute and convalescent phases of infection. The aim of this study was to sequentially characterise alterations in haematological patters and circulating plasma cytokine and chemokine levels in patients infected with Plasmodium vivax or Plasmodium falciparum from a Brazilian endemic area during the acute and convalescent phases of infection. During the acute phase, thrombocytopaenia, eosinopaenia, lymphopaenia and an increased number of band cells were observed in the majority of the patients. During the convalescent phase, the haematologic parameters returned to normal. During the acute phase, P. vivax and P. falciparum patients had significantly higher interleukin (IL)-6, IL-8, IL-17, interferon-γ, tumour necrosis factor (TNF)-α, macrophage inflammatory protein-1β and granulocyte-colony stimulating factor levels than controls and maintained high levels during the convalescent phase. IL-10 was detected at high concentrations during the acute phase, but returned to normal levels during the convalescent phase. Plasma IL-10 concentration was positively correlated with parasitaemia in P. vivax and P. falciparum-infected patients. The same was true for the TNF-α concentration in P. falciparum-infected patients. Finally, the haematological and cytokine profiles were similar between uncomplicated P. falciparum and P. vivax infections.

Influência de polimorfismos do receptor DARC (antígeno Duffy /receptor para quimiocinas) e do HLA (antígeno leucocitário humano) classe II na resposta imune humoral à Duffy binding protein do Plasmodium vivax

A Duffy binding protein do Plasmodium vivax (PvDBP) é uma proteína essencial para o processo de invasão do Plasmodium vivax em eritrócitos humanos Duffy/DARC positivos, sendo consequentemente uma forte candidata à vacina antimalárica. Apesar disso, estudos desenvolvidos pelo nosso grupo de pesquisa mostraram que a maioria dos indivíduos expostos à malária na Amazônia brasileira não desenvolvem anticorpos anti-PvDBP. Isto pode estar relacionado tanto a características do parasito quanto do hospedeiro vertebrado. Entre as características do parasito estão a baixa imunogenicidade da PvDBP ao sistema imune e o alto polimorfismo na região do ligante (região II). Entretanto, estas características do parasito não explicam o fato de que a maioria dos indivíduos expostos a diferentes variantes do parasito,por um longo período de tempo, não desenvolvem anticorpos bloqueadores da interação ligante-receptor.Diante disso, faz-se necessário avaliar características do hospedeiro vertebrado que poderiam influenciar nessa baixa resposta de anticorpos. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de polimorfismos do receptor DARC e do HLA classe II (antígeno leucocitário humano) na resposta imune anti-PvDBP. O estudo foi do tipo coorte aberta de base populacional realizado em área de assentamento agrícola da Amazônia brasileira onde os indivíduos foram acompanhados por cerca de 12 meses. A abordagem metodológica envolveu: (i) genotipar o receptor Duffy/DARC (Real time PCR) e o HLA de classe II (locis HLA-DRB1, HLA-DQB1 e HLA-DQA1, por PCR-SSO) na população estudada (n=620); (ii)realizar ensaios sorológicos, convencionais (ELISA) e funcionais (bloqueio da interação DBPII-DARC) no plasma dos indivíduos estudados.

Os resultados mostram que, na área estudada, o genótipo de DARC mais frequente foi FY*A/FY*B, o que foi consistente com o que tem sido descrito para as populações residentes na Amazônia brasileira. Em relação à resposta de anticorpos, nenhuma associação significativa foi encontrada entre os genótipos de DARC e as respostas de anticorpos IgG no ELISA (região II ou regiões II-IV da PVDBP). Contudo, a resposta de anticorpos que inibem a interação ligante (DBPII) -receptor (DARC) foi significativamente mais frequente em indivíduos heterozigotos carreadores de um alelo DARC positivo (genótipos FY*A/FY*BES e FY*B/FY*BES). Em geral, a distribuição de frequência dosalelos de HLA classe II na população estudada corrobora com as frequências já descritas em estudos anteriores realizados no Brasil e na América Latina. De interesse, o estudo permitiu identificar 11 alelos de HLA classe II associados positivamente com a resposta de anticorpos anti-PvDBP detectados no ELISA,com destaque para os alelos DQA1*01:03 e HLA-DRB1*02:02. Por outro lado, o estudo permitiu identificar 4 alelos associados negativamente com a resposta de anticorpos. Além disso, quatro alelos - HLADQA1*02:01,HLA-DRB1*07:01, HLA-DQB1*02:02 e HLA-DQA1*02:01 - parecem influenciar positivamente na resposta de anticorpos inibitórios da interação DBPII-DARC, enquanto que o alelo HLA-DRB1*16:02 influenciou negativamente nesta resposta. Estes achados são de grande importância, pois, em áreas hiperendêmicas de malária, a resposta de anticorpos inibitórios tem sido associada com proteção clínica.Em conjunto, os resultados do presente estudo permitiram demonstrar, pela primeira vez, que polimorfismos do receptor DARC e do HLA classe II podem influenciar na resposta imune protetora contra a PvDBP.

Influência de polimorfismos do receptor DARC (antígeno Duffy /receptor para quimiocinas) e do HLA (antígeno leucocitário humano) classe II na resposta imune humoral à Duffy binding protein do Plasmodium vivax / Influence of the DARC receptor polymorphisms (Duffy antigen / receptor for chemokines), and HLA (human leukocyte antigen) class II in the humoral immune response to the Duffy binding protein of Plasmodium vivax

A Duffy binding protein do Plasmodium vivax (PvDBP) é uma proteína essencial para o processo de invasão do Plasmodium vivax em eritrócitos humanos Duffy/DARC positivos, sendo consequentemente uma forte candidata à vacina antimalárica. Apesar disso, estudos desenvolvidos pelo nosso grupo de pesquisa mostraram que a maioria dos indivíduos expostos à malária na Amazônia brasileira não desenvolvem anticorpos anti-PvDBP. Isto pode estar relacionado tanto a características do parasito quanto do hospedeiro vertebrado. Entre as características do parasito estão a baixa imunogenicidade da PvDBP ao sistema imune e o alto polimorfismo na região do ligante (região II). Entretanto, estas características do parasito não explicam o fato de que a maioria dos indivíduos expostos a diferentes variantes do parasito,por um longo período de tempo, não desenvolvem anticorpos bloqueadores da interação ligante-receptor.Diante disso, faz-se necessário avaliar características do hospedeiro vertebrado que poderiam influenciar nessa baixa resposta de anticorpos. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de polimorfismos do receptor DARC e do HLA classe II (antígeno leucocitário humano) na resposta imune anti-PvDBP. O estudo foi do tipo coorte aberta de base populacional realizado em área de assentamento agrícola da Amazônia brasileira onde os indivíduos foram acompanhados por cerca de 12 meses. A abordagem metodológica envolveu: (i) genotipar o receptor Duffy/DARC (Real time PCR) e o HLA de classe II (locis HLA-DRB1, HLA-DQB1 e HLA-DQA1, por PCR-SSO) na população estudada (n=620); (ii)realizar ensaios sorológicos, convencionais (ELISA) e funcionais (bloqueio da interação DBPII-DARC) no plasma dos indivíduos estudados...

Os resultados mostram que, na área estudada, o genótipo de DARC mais frequente foi FY*A/FY*B, o que foi consistente com o que tem sido descrito para as populações residentes na Amazônia brasileira. Em relação à resposta de anticorpos, nenhuma associação significativa foi encontrada entre os genótipos de DARC e as respostas de anticorpos IgG no ELISA (região II ou regiões II-IV da PVDBP). Contudo, a resposta de anticorpos que inibem a interação ligante (DBPII) -receptor (DARC) foi significativamente mais frequente em indivíduos heterozigotos carreadores de um alelo DARC positivo (genótipos FY*A/FY*BES e FY*B/FY*BES). Em geral, a distribuição de frequência dosalelos de HLA classe II na população estudada corrobora com as frequências já descritas em estudos anteriores realizados no Brasil e na América Latina. De interesse, o estudo permitiu identificar 11 alelos de HLA classe II associados positivamente com a resposta de anticorpos anti-PvDBP detectados no ELISA,com destaque para os alelos DQA1*01:03 e HLA-DRB1*02:02. Por outro lado, o estudo permitiu identificar 4 alelos associados negativamente com a resposta de anticorpos. Além disso, quatro alelos - HLADQA1*02:01,HLA-DRB1*07:01, HLA-DQB1*02:02 e HLA-DQA1*02:01 - parecem influenciar positivamente na resposta de anticorpos inibitórios da interação DBPII-DARC, enquanto que o alelo HLA-DRB1*16:02 influenciou negativamente nesta resposta. Estes achados são de grande importância, pois, em áreas hiperendêmicas de malária, a resposta de anticorpos inibitórios tem sido associada com proteção clínica.Em conjunto, os resultados do presente estudo permitiram demonstrar, pela primeira vez, que polimorfismos do receptor DARC e do HLA classe II podem influenciar na resposta imune protetora contra a PvDBP...

Cross-reactive anti-PfCLAG9 antibodies in the sera of asymptomatic parasite carriers of Plasmodium vivax

The PfCLAG9 has been extensively studied because their immunogenicity. Thereby, the gene product is important for therapeutics interventions and a potential vaccine candidate. Antibodies against synthetic peptides corresponding to selected sequences of the Plasmodium falciparum antigen PfCLAG9 were found in sera of falciparum malaria patients from Rondônia, in the Brazilian Amazon. Much higher antibody titres were found in semi-immune and immune asymptomatic parasite carriers than in subjects suffering clinical infections, corroborating original findings in Papua Guinea. However, sera of Plasmodium vivax patients from the same Amazon area, in particular from asymptomatic vivax parasite carriers, reacted strongly with the same peptides. Bioinformatic analyses revealed regions of similarity between P. falciparum Pfclag9 and the P. vivax ortholog Pvclag7. Indirect fluorescent microscopy analysis showed that antibodies against PfCLAG9 peptides elicited in BALB/c mice react with human red blood cells (RBCs) infected with both P. falciparum and P. vivax parasites. The patterns of reactivity on the surface of the parasitised RBCs are very similar. The present observations support previous findings that PfCLAG9 may be a target of protective immune responses and raises the possibility that the cross reactive antibodies to PvCLAG7 in mixed infections play a role in regulate the fate of Plasmodium mixed infections.

Estudo de base populacional em um assentamento agrícola da Amazônia brasileira: Influência genética do antígeno Duffy/receptor de quimiocinas (DARC) na resposta imune específica contra o Plasmodium vivax / Population-based study in an agricultural settlement in the Brazilian Amazon: Genetic influence of the Duffy antigen / receptor for chemokines (DARC) in the specific immune response against Plasmodium vivax

A Duffy binding protein do Plasmodium vivax (PvDBP) e seu receptor na superfície dos eritrócitos, o antígeno Duffy/receptor para quimiocinas (DARC), estão envolvidos na principal via de invasão utilizada pelo P. vivax. No presente trabalho, realizou-se por um estudo do tipo coorte aberta, em área de assentamento agrícola da Amazônia brasileira, para avaliar a influência do receptor DARC na infecção e resposta imune ao P. vivax. Para isso, foi realizada a genotipagem do antígeno DARC através da técnica de PCR em tempo real. A pesquisa de anticorpos específicos foi realizada pela sorologia convencional (ELISA) e, por um ensaio funcional que avalia anticopos inibitórios da interação ligante-receptor. Entre os 690 indivíduos estudados, o genótipo FY*A/FY*B foi o mais frequente, consistente com a heterogeneidade étnica das populações que vivem na Amazônia brasileira. Na área estudada, não foi possível identificar associação entre a expressão DARC e a susceptibilidade a infecção pelo P. vivax. Em relação à resposta de anticorpos, nenhuma associação foi encontrada entre os genótipos de DARC e anticorpos IgG anti-PvDBP e anti-MSP119 (outra proteína do P. vivax), ambos detectados pela sorologia convencional (ELISA). Contudo, a resposta de anticorpos inibitórios foi significativamente mais frequente em indivíduos heterozigotos carreadores de um alelo DARC-negativo (genótipos FY*A/FY*BES eFY*B/FY*BES). Por último, a resposta de anticorpos inibitórios se manteve estável durante todo o período estudado (12 meses). Em conjunto, estes resultados demonstraram, pela primeira vez, que a expressão do receptor DARC pode influenciar na resposta imune inibitória contra a PvDBP.

Estudo de base populacional em um assentamento agrícola da Amazônia brasileira: Influência genética do antígeno Duffy/receptor de quimiocinas (DARC) na resposta imune específica contra o Plasmodium vivax

A Duffy binding protein do Plasmodium vivax (PvDBP) e seu receptor na superfície dos eritrócitos, o antígeno Duffy/receptor para quimiocinas (DARC), estão envolvidos na principal via de invasão utilizada pelo P. vivax. No presente trabalho, realizou-se por um estudo do tipo coorte aberta, em área de assentamento agrícola da Amazônia brasileira, para avaliar a influência do receptor DARC na infecção e resposta imune ao P. vivax. Para isso, foi realizada a genotipagem do antígeno DARC através da técnica de PCR em tempo real. A pesquisa de anticorpos específicos foi realizada pela sorologia convencional (ELISA) e, por um ensaio funcional que avalia anticopos inibitórios da interação ligante-receptor. Entre os 690 indivíduos estudados, o genótipo FY*A/FY*B foi o mais frequente, consistente com a heterogeneidade étnica das populações que vivem na Amazônia brasileira. Na área estudada, não foi possível identificar associação entre a expressão DARC e a susceptibilidade a infecção pelo P. vivax. Em relação à resposta de anticorpos, nenhuma associação foi encontrada entre os genótipos de DARC e anticorpos IgG anti-PvDBP e anti-MSP119 (outra proteína do P. vivax), ambos detectados pela sorologia convencional (ELISA). Contudo, a resposta de anticorpos inibitórios foi significativamente mais frequente em indivíduos heterozigotos carreadores de um alelo DARC-negativo (genótipos FY*A/FY*BES eFY*B/FY*BES). Por último, a resposta de anticorpos inibitórios se manteve estável durante todo o período estudado (12 meses). Em conjunto, estes resultados demonstraram, pela primeira vez, que a expressão do receptor DARC pode influenciar na resposta imune inibitória contra a PvDBP

Caracterização de moléculas reguladoras durante a malária vivax

No Brasil a malária ainda é considerada um grande problema de saúde pública.Embora o número de casos de malária esteja diminuindo, a incidência foi maior que 300.000 casos nos últimos dois anos. Destes casos, o Plasmodium vivax foi considerado o principal agente causador, com 90% de incidência. A resposta imune adaptativa, com oauxílio da imunidade inata, tem a função de superar as estratégias impostas pelos agentes infecciosos, levando ao controle da infecção. A ativação de células T envolve além da sinalização através do receptor de célula T (TCR), sinalização secundária desencadeadapor moléculas reguladoras. A combinação das interações mediadas por estes regula a extensão, qualidade e duração da ativação de células T e, portanto, influenciam significativamente no curso das respostas imunes em questão. O objetivo desse trabalhoé avaliar o fenótipo de células T de pacientes infectados pelo P. vivax com o foco na expressão de moléculas reguladoras como morte programada-1 (PD-1), co-estimulador induzível de células T (ICOS), antígeno 4 associado ao linfócito T citotóxico (CTLA-4), domínios de mucina e imunoglobulina de célula T (TIM-3) e gene 3 de ativaçãolinfocitária (LAG-3). Células mononucleares do sangue periférico foram coletadas de pacientes infectados pelo P. vivax em Porto Velho, RO.

Os linfócitos foram analisados por citometria de fluxo. Os resultados demonstram um aumento de citocinas inflamatórias e uma diminuição no número de linfócitos em pacientes infectados pelo P. vivax. Na literatura, a expressão desses receptores inibidores e moléculas coestimulatórias é associada com a diminuição de função de células T. Nossos resultados demonstram um aumento da expressão das moléculas citadas acima em pacientes infectados pelo P. vivax. O aumento da expressão de algumas dessas moléculas correlacionam com o dano hepático e com plaquetopenia em pacientes infectados pelo P. vivax. Além disso, foi observado um aumento da expressão de um marcador específico da proliferação celular, o Ki67, em pacientes infectados pelo P. vivax. Acaracterização fenotípica aqui realizada sugere disfuncionalidade das células T. Estudos adicionais devem ser realizados para avaliar a função destas moléculas durante a malária

Caracterização de moléculas reguladoras durante a malária vivax / Characterization of molecules regulatory during the malaria vivax

No Brasil a malária ainda é considerada um grande problema de saúde pública.Embora o número de casos de malária esteja diminuindo, a incidência foi maior que 300.000 casos nos últimos dois anos. Destes casos, o Plasmodium vivax foi considerado o principal agente causador, com 90% de incidência. A resposta imune adaptativa, com oauxílio da imunidade inata, tem a função de superar as estratégias impostas pelos agentes infecciosos, levando ao controle da infecção. A ativação de células T envolve além da sinalização através do receptor de célula T (TCR), sinalização secundária desencadeadapor moléculas reguladoras. A combinação das interações mediadas por estes regula a extensão, qualidade e duração da ativação de células T e, portanto, influenciam significativamente no curso das respostas imunes em questão. O objetivo desse trabalhoé avaliar o fenótipo de células T de pacientes infectados pelo P. vivax com o foco na expressão de moléculas reguladoras como morte programada-1 (PD-1), co-estimulador induzível de células T (ICOS), antígeno 4 associado ao linfócito T citotóxico (CTLA-4), domínios de mucina e imunoglobulina de célula T (TIM-3) e gene 3 de ativaçãolinfocitária (LAG-3). Células mononucleares do sangue periférico foram coletadas de pacientes infectados pelo P. vivax em Porto Velho, RO. Os linfócitos foram analisados por citometria de fluxo. Os resultados demonstram um aumento de citocinas inflamatórias e uma diminuição no número de linfócitos em pacientes infectados pelo P. vivax. Na literatura, a expressão desses receptores inibidores e moléculas coestimulatórias é associada com a diminuição de função de células T. Nossos resultados demonstram um aumento da expressão das moléculas citadas acima em pacientes infectados pelo P. vivax. O aumento da expressão de algumas dessas moléculas correlacionam com o dano hepático e com plaquetopenia em pacientes infectados pelo P. vivax. Além disso, foi observado um aumento da expressão de um marcador específico da proliferação celular, o Ki67, em pacientes infectados pelo P. vivax. Acaracterização fenotípica aqui realizada sugere disfuncionalidade das células T. Estudos adicionais devem ser realizados para avaliar a função destas moléculas durante a malária.

Cells and mediators of inflammation (C-reactive protein, nitric oxide, platelets and neutrophils) in the acute and convalescent phases of uncomplicated Plasmodium vivax and Plasmodium falciparum infection

The haematological changes and release of soluble mediators, particularly C-reactive protein (CRP) and nitric oxide (NO), during uncomplicated malaria have not been well studied, especially in Brazilian areas in which the disease is endemic. Therefore, the present study examined these factors in acute (day 0) and convalescent phase (day 15) patients infected with Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax malaria in the Brazilian Amazon. Haematologic parameters were measured using automated cell counting, CRP levels were measured with ELISA and NO plasma levels were measured by the Griess reaction. Our data indicate that individuals with uncomplicated P. vivax and P. falciparum infection presented similar inflammatory profiles with respect to white blood cells, with high band cell production and a considerable degree of thrombocytopaenia during the acute phase of infection. Higher CRP levels were detected in acute P. vivax infection than in acute P. falciparum infection, while higher NO was detected in patients with acute and convalescent P. falciparum infections. Although changes in these mediators cannot predict malaria infection, the haematological aspects associated with malaria infection, especially the roles of platelets and band cells, need to be investigated further.

Biomarkers for susceptibility to infection and disease severity in human malaria

Malaria remains a major infectious disease that affects millions of people. Once infected with Plasmodium parasites, a host can develop a broad range of clinical presentations, which result from complex interactions between factors derived from the host, the parasite and the environment. Intense research has focused on the identification of reliable predictors for exposure, susceptibility to infection and the development of severe complications during malaria. Although most promising markers are based on the current understanding of malaria immunopathogenesis, some are also focused more broadly on mechanisms of tissue damage and inflammation. Taken together, these markers can help optimise therapeutic strategies and reduce disease burden. Here, we review the recent advances in the identification of malarial biomarkers, focusing on those related to parasite exposure and disease susceptibility. We also discuss priorities for research in biomarkers for severe malaria.

TLR5-dependent immunogenicity of a recombinant fusion protein containing an immunodominant epitope of malarial circumsporozoite protein and the FliC flagellin of Salmonella Typhimurium

Recently, we described the improved immunogenicity of new malaria vaccine candidates based on the expression of fusion proteins containing immunodominant epitopes of merozoites and Salmonella enterica serovar Typhimurium flagellin (FliC) protein as an innate immune agonist. Here, we tested whether a similar strategy, based on an immunodominant B-cell epitope from malaria sporozoites, could also generate immunogenic fusion polypeptides. A recombinant His6-tagged FliC protein containing the C-terminal repeat regions of the VK210 variant of Plasmodium vivax circumsporozoite (CS) protein was constructed. This recombinant protein was successfully expressed in Escherichia coli as soluble protein and was purified by affinity to Ni-agarose beads followed by ion exchange chromatography. A monoclonal antibody specific for the CS protein of P. vivax sporozoites (VK210) was able to recognise the purified protein. C57BL/6 mice subcutaneously immunised with the recombinant fusion protein in the absence of any conventional adjuvant developed protein-specific systemic antibody responses. However, in mice genetically deficient in expression of TLR5, this immune response was extremely low. These results extend our previous observations concerning the immunogenicity of these recombinant fusion proteins and provide evidence that the main mechanism responsible for this immune activation involves interactions with TLR5, which has not previously been demonstrated for any recombinant FliC fusion protein.

Platform for Plasmodium vivax vaccine discovery and development

Plasmodium vivax is the most prevalent malaria parasite on the American continent. It generates a global burden of 80-100 million cases annually and represents a tremendous public health problem, particularly in the American and Asian continents. A malaria vaccine would be considered the most cost-effective measure against this vector-borne disease and it would contribute to a reduction in malaria cases and to eventual eradication. Although significant progress has been achieved in the search for Plasmodium falciparum antigens that could be used in a vaccine, limited progress has been made in the search for P. vivax components that might be eligible for vaccine development. This is primarily due to the lack of in vitro cultures to serve as an antigen source and to inadequate funding. While the most advanced P. falciparum vaccine candidate is currently being tested in Phase III trials in Africa, the most advanced P. vivax candidates have only advanced to Phase I trials. Herein, we describe the overall strategy and progress in P. vivax vaccine research, from antigen discovery to preclinical and clinical development and we discuss the regional potential of Latin America to develop a comprehensive platform for vaccine development.

Malaria transmission blocking immunity and sexual stage vaccines for interrupting malaria transmission in Latin America

Malaria is a vector-borne disease that is considered to be one of the most serious public health problems due to its high global mortality and morbidity rates. Although multiple strategies for controlling malaria have been used, many have had limited impact due to the appearance and rapid dissemination of mosquito resistance to insecticides, parasite resistance to multiple antimalarial drug, and the lack of sustainability. Individuals in endemic areas that have been permanently exposed to the parasite develop specific immune responses capable of diminishing parasite burden and the clinical manifestations of the disease, including blocking of parasite transmission to the mosquito vector. This is referred to as transmission blocking (TB) immunity (TBI) and is mediated by specific antibodies and other factors ingested during the blood meal that inhibit parasite development in the mosquito. These antibodies recognize proteins expressed on either gametocytes or parasite stages that develop in the mosquito midgut and are considered to be potential malaria vaccine candidates. Although these candidates, collectively called TB vaccines (TBV), would not directly stop malaria from infecting individuals, but would stop transmission from infected person to non-infected person. Here, we review the progress that has been achieved in TBI studies and the development of TBV and we highlight their potential usefulness in areas of low endemicity such as Latin America.