Duffy binding protein: análise da diversidade genética em isolados do Plasmodium vivax da Amazônia Brasileira

Abstract

A invasão dos eritrócitos pelos merozoítos de Plasmodium vivax requer a interação da Duffy binding protein (PvDBP) com o receptor DARC na superfície dos eritrócitos humanos. Esta interação parece ser essencial na formação de uma junção irreversível entre as membranas do merozoíto e da célula do hospedeiro, uma etapa chave no processo de invasão dos eritrócitos. Diante disso, a PvDBP é considerada uma das mais importantes candidatas para compor uma vacina anti-P. vivax. O domínio de ligação da PvDBP (região II, PvDBPII) ao seu receptor é rico em resíduos de cisteína e constitui a região mais polimórfica da proteína. Embora a maioria dos aminoácidos envolvidos na interação PvDBPII-DARC seja invariável, a resposta imune que parece ser direcionada principalmente contra regiões polimórficas da PvDBPII é capaz de bloquear a interação proteína-receptor. Como esta diversidade genética pode comprometer a eficácia de uma vacina que inclua este antígeno, o objetivo principal deste trabalho foi caracterizar o padrão de diversidade do domínio de ligação da Duffy binding protein de isolados de P. vivax de várias regiões da Amazônia Legal brasileira. Utilizando ferramentas estatísticas adequadas, evidenciou-se o papel da recombinação e da seleção natural na geração e manutenção da diversidade genética na PvDBPII. Em adição, a seleção positiva parece agir em codons individuais da proteína, preferencialmente nos epitopos de células T e B da PvDBPII. Em geral, estas regiões apresentam uma diversidade genética maior do que toda a região II da proteína. Em conjunto, os resultados obtidos sugerem que o sistema imune do hospedeiro é um importante fator de seleção de mutações relacionadas ao escape do parasito. Adicionalmente, avaliouse a associação entre prevalência dos alelos DARC e suscetibilidade à infecção por P. vivax na Amazônia Legal brasileira. Com este objetivo foi desenvolvida uma nova metodologia de genotipagem de DARC baseada no PCR em tempo real. Este foi um dos primeiros estudos a evidenciar uma associação significativa entre indivíduos que expressam dois alelos DARC funcionais e maior suscetibilidade à infecção por P. vivax e o primeiro a caracterizar o padrão de variabilidade genética da DBPII em isolados de P. vivax do Brasil.