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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69108
VIGILÂNCIA GENÔMICA DO PLASMODIUM FALCIPARUM: FREQUÊNCIA DAS DELEÇÕES DOS GENES PFHRP2 E PFHRP3 EM ÁREAS ENDÊMICAS DO BRASIL
Gonçalves, Jéssica de Oliveira Bonsanto | Date Issued:
2023
Alternative title
Genomic surveillance of Plasmodium falciparum: frequency of deletions of pfhrp2 and pfhrp3 genes in endemic areas of BrazilAdvisor
Co-advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
Introdução: Os testes rápidos para diagnóstico de malária (RDTs), usados em áreas de difícil acesso, são baseados na identificação de antígenos específicos de Plasmodium spp. e têm sido muito úteis para o diagnóstico de espécie, pilar fundamental para a eliminação da doença. Os mais comuns são os RDTs baseados na Proteína 2 Rica em Histidina (HRP2) de P. falciparum. A proteína 3 Rica em Histidina (HRP3), também presente no P. falciparum é um análogo estrutural do antígeno HRP2 e por isso pode ter reação cruzada com o HRP2 nesses testes. O antígeno HRP2 é expresso pelo gene pfhrp2, enquanto o antígeno HRP3 é expresso pelo gene pfhrp3. São crescentes os estudos que relatam deleções dos genes pfhrp2 e pfhrp3 em populações de P. falciparum em diversos países endêmicos para malária, inclusive em países que fazem fronteira com o Brasil. A confirmação da presença de parasitos com essas deleções em áreas endêmicas do país é fundamental, visto que indivíduos infectados por P. falciparum com deleção dos genes pfhrp2/3 podem apresentar resultados falsos negativos no RDT. O objetivo deste estudo foi monitorar a deleção dos genes pfhrp2/3 em amostras clínicas de P. falciparum obtidas de áreas endêmicas do país, contribuindo para a vigilância genômica da malária. Método: Foram analisadas 274 amostras de indivíduos sintomáticos infectados por P. falciparum coletadas durante as ações de vigilância epidemiológica do serviço nos municípios de Mâncio Lima, Rodrigues Alves e Cruzeiro do Sul no Vale do rio Juruá no Acre, e em Boa Vista em Roraima. O diagnóstico de Plasmodium spp. foi realizado através da gota espessa e confirmado pela detecção do gene 18S de rRNA por PCR. A qualidade do DNA foi confirmada pela amplificação do gene pfmsp2. A detecção dos genes pfhrp2 e pfhrp3 foi realizada de acordo com protocolos publicados e bem padronizados pela OMS. Resultados: Foram selecionadas 274 amostras, 77 (28,10%) apresentaram deleção do gene pfhrp2, 160 (58,39%) deleção do gene pfhrp3 e 31 (11,32%) deleção de ambos os genes. Foram encontradas diferenças estatisticamente significativas na frequência de deleções no Acre (maior frequência de deleções de pfhrp3) e em Boa Vista (maior frequência de deleções de pfhrp2). Foi realizado RDT numa subamostra de 79 participantes, sendo encontrado 35,7% de amostras com testes negativos, sendo que a maior parte foi devida à baixa parasitemia; 8,93% possuíam a dupla deleção pfhrp2/pfhrp3. Conclusão: Os resultados encontrados no presente estudo foram compatíveis com estudos realizados na América Latina em áreas de alta prevalência dos parasitos mutantes e ressaltam a importância do monitoramento contínuo da presença e disseminação de parasitos com deleção de pfhrp2 para assegurar um melhor desempenho dos RDTs e contribuir com vigilância genômica da malária, e consequente eliminação da doença nas áreas endêmicas.
Abstract
Introduction: The rapid tests for the diagnosis of malaria (RDTs), used in areas of difficult access, are based on the identification of specific antigens of Plasmodium spp. and have been very useful for the diagnosis of species, a fundamental pillar for the elimination of the disease. The most common are RDTs based on the Histidine Rich Protein 2 (HRP2) antigen of P. falciparum. The Histidine Rich Protein 3 (HRP3) antigen, also present in P. falciparum, is a structural analogue of the HRP2 antigen and so may cross-react with HRP2 in these tests. The HRP2 antigen is expressed by the pfhrp2 gene, while the HRP3 antigen is expressed by the pfhrp3 gene. There are increasing studies reporting deletions of the pfhrp2 and pfhrp3 genes in populations of P. falciparum in several malaria-endemic countries, including countries bordering Brazil. The confirmation of the presence of parasites with these deletions in endemic areas of the country is essential, since individuals infected by P. falciparum with deletion of pfhrp2/3 genes may present false negative results in the RDT. The aim of this study was to monitor the deletion of pfhrp2/3 genes in clinical samples of P. falciparum obtained from endemic areas of the country, contributing to the genomic surveillance of malaria. Method: We analyzed 274 samples of symptomatic individuals infected by P. falciparum collected during the epidemiological surveillance actions of the service in the municipalities of Mâncio Lima, Rodrigues Alves and Cruzeiro do Sul in the Valley or Juruá river, Acre, and Boa Vista in Roraima. The diagnosis of Plasmodium spp. was made through thick smear and confirmed by detection of the 18S rRNA gene by PCR. DNA quality control was performed by amplification of the pfmsp2 gene. The detection of pfhrp2 and pfhrp3 genes was performed according to protocols published and well standardized by the WHO. Results: We selected 274 samples, 77 (28,10%) samples presented exclusive deletion of the pfhrp2 gene, 160 (58.39%) exclusive deletion of the pfhrp3 gene and 31 (11,39%) double deletion. RDT was performed on a subsample of 79 participants, finding 35.7% of negative tests results, most of which were due to low parasitemia; 8.93% had the double deletion pfhrp2/pfhrp3 genotype. Conclusion: The results found in the present study were compatible with global studies in areas of high prevalence of mutant parasites and emphasize the importance of continuous monitoring of the presence and dissemination of parasites with pfhrp2 deletion to ensure a better performance of RDTs and contribute to genomic surveillance of malaria, and consequent elimination of the disease in endemic areas.
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