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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/67180
ESTUDO DA DIVERSIDADE GENÉTICA DA PROTEÍNA RICA EM HISTIDINA 2 (HRP2) DE PLASMODIUM FALCIPARUM E SUA INFLUÊNCIA NO DESEMPENHO DOS TESTES RÁPIDOS DE DIAGNÓSTICO (RDT) DE MALÁRIA
Plasmodium falciparum/genética
Testes de Diagnóstico Rápido/métodos
Histidina/uso terapêutico
Mascarenhas, Maria Eduarda Pereira | Date Issued:
2024
Advisor
Co-advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto René Rachou. Belo Horizonte, MG, Brazil.
Abstract in Portuguese
Os Testes Rápidos de Diagnóstico (RDTs) da malária tornaram-se fundamentais, principalmente por serem fáceis de manusear e por entregarem o resultado em questão de minutos. A maioria dos testes se baseiam na detecção da Proteína Rica em Histidina 2 (PfHRP2) de Plasmodium falciparum. Em certas condições, o teste pode apresentar reação cruzada com a Proteína Rica em Histidina 3 (PfHRP3) que apresenta composição de aminoácidos muito semelhante à PfHRP2. Parasitos sem os genes pfhrp2/3 têm sido documentados em várias regiões nos últimos anos, com prevalência estimada variando de 1% a 100%. No Brasil, um estudo anterior do nosso grupo mostrou que amostras coletadas em Roraima entre 2018-2021 apresentavam a maior taxa de deleção de pfhrp2 comparado a demais estados da região amazônica brasileira. Portanto, para melhor caracterizar os isolados de P. falciparum em Roraima, porta de entrada da malária importada no país, este estudo analisou 365 amostras (positivas para P. falciparum na microscopia) coletadas entre 2016 e 2018. Enquanto 6% apresentaram resultado falso-negativo nos RDTs, apenas 1% dos isolados não amplificaram para pfhrp2 na PCR (pfhrp2-). A parasitemia média das amostras RDT-/PCR+ foi menor comparando com as amostras RDT+/PCR+, o que poderia explicar parte dos resultados falso-negativos nos RDTs (RDT-/PCR+). Para as amostras que apresentaram resultados divergentes no RDT e PCR, os níveis de PfHRP2 foram avaliados por ELISA. Dessas, 12 de 19 (63%) foram reativas no ensaio, refletindo a maior sensibilidade desse na detecção de PfHRP2 quando comparado ao RDT. As quatro amostras pfhrp2- foram tanto negativas no RDT quanto não reativas no ELISA. Uma análise preliminar de multiplicidade de infecção utilizando o marcador polimórfico msp2 sugeriu que para algumas amostras a coexistência de isolados expressando diferentes quantidades da proteína na mesma infecção (infecção policlonal) poderia explicar algumas das divergências observadas entre PCR, RDT e ELISA. Para caracterizar geneticamente os isolados que circulam na área do estudo, foi sequenciado o gene pfhrp2 de 94 amostras PCR+, mas não houve uma clara associação das sequências com a resposta no ELISA. Sabendo que 6% dos RDTs eram falso-negativos, o monitoramento dos testes é crucial para o controle global da malária, sendo a substituição por RDTs ultra-sensíveis uma opção válida
Abstract
Malaria Rapid Diagnostic Tests (RDTs) have become critical mainly because they are easy to handle and deliver results within minutes. Most tests are based on detecting the Histidine Rich Protein 2 (PfHRP2) from Plasmodium falciparum. Under certain conditions, the test may cross-react with Histidine Rich Protein 3 (PfHRP3) which has an amino acid composition very similar to PfHRP2. Parasites lacking the pfhrp2/3 genes have been documented in several regions in recent years, with estimated prevalence ranging from 1% to 100%. In Brazil, a previous study by our group showed that samples collected in Roraima between 2018-2021 had the highest rate of pfhrp2 deletion compared to other states in the Brazilian Amazon region. Therefore, to better characterize P. falciparum isolates in Roraima, the gateway for imported malaria in the country, this study analyzed 365 samples (positive for P. falciparum on microscopy) collected between 2016 and 2018. While 6% had false-negative results in the RDTs, only 1% of the isolates did not amplify for pfhrp2 in the PCR (pfhrp2-). The mean parasitemia of the RDT-/PCR+ samples was lower compared to the RDT+/PCR+ samples, which could explain some of the false-negative results in the RDT (RDT-/PCR+). For the samples that presented divergent results in the RDT and PCR, the levels of PfHRP2 were evaluated by ELISA. Of these, 12 out of 19 (63%) were reactive in the assay, reflecting its greater sensitivity in detecting PfHRP2 compared to RDT. The four pfhrp2- samples were both negative in the RDT and non-reactive in the ELISA. A preliminary analysis of infection multiplicity using the polymorphic marker msp2 suggested that for some samples the coexistence of isolates expressing different amounts of the protein in the same infection (polyclonal infection) could explain some of the divergences observed between PCR, RDT, and ELISA. To genetically characterize the isolates circulating in the study area, the pfhrp2 gene was sequenced from 94 PCR+ samples, but there was no clear association between the sequences and the ELISA response. Knowing that 6% of RDTs were false-negatives, monitoring of tests is crucial for global malaria control, and replacement with ultra-sensitive RDTs is a valid option.
DeCS
Malária/diagnósticoPlasmodium falciparum/genética
Testes de Diagnóstico Rápido/métodos
Histidina/uso terapêutico
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