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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/61379
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ESTUDO DA RESPOSTA IMUNE EM PRIMATAS NEOTROPICAIS NA MATA ATLÂNTICA EXPOSTOS À INFECÇÃO POR PLASMODIUM SP.
Primatas Neotropicais
Mata Atlântica
Resposta imune
IgM
IgG
Antígenos pré-eritrocíticos
Antígenos eritrocíticos
Neotropical Primates
Atlantic Forest
Immune response
IgM
IgG
Pre-erythrocytic antigens
Erythrocytic antigens
Assis, Gabriela Maíra Pereira de | Date Issued:
2023
Co-advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brasil.
Abstract in Portuguese
A transmissão zoonótica é um grande desafio para o controle e eliminação da malária. A malária zoonótica já foi registrada na Mata Atlântica, na região extra-amazônica do Brasil, porém poucos estudos avaliaram a resposta imune dos primatas neotropicais (PN). Portanto, para entender melhor a resposta imune em diferentes hospedeiros e apoiar a identificação de potenciais reservatórios, o presente estudo teve como objetivo caracterizar a resposta imune contra a malária em primatas neotropicais na Mata Atlântica brasileira. Amostras de 154 PN de três distintas áreas da Mata Atlântica foram utilizadas. Para caracterizar a resposta imune humoral dos animais, anticorpos IgM e IgG contra peptídeos da região repetitiva da circumsporozoite protein (CSP) de Plasmodium vivax (PvCSP), Plasmodium brasilianum/Plasmodium malariae (Pb/PmCSP), e Plasmodium falciparum (PfCSP) foram detectados por ELISA. Anticorpos contra os antígenos de P. vivax Apical membrane antigen 1 (PvAMA-1), Erythrocyte binding protein 2 (PvEBP-2), o domínio II da Duffy binding protein (PvDBPII) e Merozoite surface protein 119 (PvMSP119) também foram avaliados. Anticorpos IgM contra MSP119 de P. malariae (PmMSP119) e de P. falciparum (PfMSP119) também foram detectados. Covariáveis, como sexo, idade, vida livre/cativeiro, PCR+ (infecção ativa) / PCR-, potencialmente associadas à resposta imune foram analisadas. Em relação a prevalência de anticorpos, 59% dos animais apresentam IgM e 85% IgG contra pelo menos um peptídeo de CSP. As soroprevalências contra pelo menos um antígeno eritrocitário de P. vivax foram 87% para IgM e 76% IgG. Níveis mais elevados de anticorpos IgM e IgG foram observados contra PvAMA-1 e PvEBP-2, respectivamente, em comparação com os outros antígenos. Covariáveis como idade, vida livre e infecção ativa foram significativamente associados com a soropositividade e níveis de anticorpos contra peptídeos de CSP e antígenos eritrocíticos. Todas as famílias de primatas neotropicais apresentaram anticorpos IgM e IgG contra peptídeos CSP, sendo a resposta de IgM mais evidente contra antígenos eritrocíticos. Entretanto, nem todas as famílias apresentaram IgG contra antígenos eritrocitários. Interessantemente, os animais que apresentaram IgM contra PvCSP e PvAMA-1 apresentam 5 vezes mais chances de serem PCR+, em comparação com aqueles animais que não respondem a essas proteínas. De forma inédita, esses achados demonstram uma alta prevalência de anticorpos naturalmente adquiridos contra repetições de CSP em todas as áreas estudadas, sugerindo uma intensa exposição a picadas de mosquitos infectados de todas as famílias de PN. No entanto, principalmente macacos da família Atelidae apresentaram anticorpos contra antígenos eritrocíticos de P. vivax, sugerindo infecção sanguínea, o que pode sugerir que atuem como reservatórios potenciais de malária na Mata Atlântica. Alta soropositividade e níveis de anticorpos IgM contra antígenos sanguíneos foram observados com associação significativa com infecção ativa. Estes podem ser preditores de potenciais reservatórios de Plasmodium entre primatas neotropicais na Mata Atlântica brasileira.
Abstract
Zoonotic transmission is a major challenge for malaria control and elimination. Zoonotic malaria has already been recorded in the Atlantic Forest, in the extra-Amazonian region of Brazil, but few studies have evaluated the immune response of neotropical primates (NP). Therefore, to better understand the immune response in different hosts and support the identification of potential reservoirs, the present study aimed to characterize the immune response against malaria in neotropical primates in the Brazilian Atlantic Forest. Samples of 154 NP from three different areas of the Atlantic Forest were used. To characterize the humoral immune response of the animals, IgM and IgG antibodies against peptides from the repetitive region of the circumsporozoite protein (CSP) of Plasmodium vivax (PvCSP), Plasmodium brasilianum/Plasmodium malariae (Pb/PmCSP), and Plasmodium falciparum (PfCSP) were detected by ELISA. Antibodies against Apical membrane antigen 1 (PvAMA-1), Erythrocyte binding protein 2 (PvEBP-2), domain II of Duffy binding protein (PvDBPII) and Merozoite surface protein 119 (PvMSP119) were also evaluated. Additionally, IgM antibodies against P. malariae MSP119 (PmMSP119) and P. falciparum (PfMSP119) were also detected. Covariates potentially associated with the immune response, such as sex, age, free-living/captive, PCR+ (active infection)/ PCR-, were analyzed. Regarding the prevalence of antibodies, 59% of the animals had IgM and 85% IgG against at least one CSP peptide. Seroprevalences against at least one P. vivax erythrocyte antigen were 87% for IgM and 76% for IgG. Higher levels of IgM and IgG antibodies were observed against PvAMA-1 and PvEBP-2, respectively, compared to other antigens. Covariates such as age, free-living and active infection were significantly associated with seropositivity and antibody levels against CSP peptides and erythrocytic antigens. All NP families showed IgM and IgG antibodies against CSP peptides, with the most prominent IgM response against erythrocytic antigens. However, not all families had IgG against erythrocyte antigens. Interestingly, animals that presented IgM against PvCSP and PvAMA-1 were almost 5 times more likely to have an active infection, compared to animals that did not respond to these proteins. Unprecedentedly, these findings demonstrate a high prevalence of naturally acquired antibodies against CSP repeats in all areas studied, suggesting intense exposure to bites from infected mosquitoes from all NP families. However, mainly monkeys of the Atelidae family showed antibodies against erythrocytic antigens of P. vivax, suggesting blood infection, which may suggest that they act as potential reservoirs of malaria in the Atlantic Forest. High seropositivity and levels of IgM antibodies against blood antigens were observed with significant association with active infection. These may be predictors of potential Plasmodium reservoirs among Neotropical primates in the Brazilian Atlantic Forest.
Keywords in Portuguese
MaláriaPrimatas Neotropicais
Mata Atlântica
Resposta imune
IgM
IgG
Antígenos pré-eritrocíticos
Antígenos eritrocíticos
Keywords
MalariaNeotropical Primates
Atlantic Forest
Immune response
IgM
IgG
Pre-erythrocytic antigens
Erythrocytic antigens
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