Cytoadherence characteristics to endothelial receptors ICAM-1 and CD36 of Plasmodium falciparum populations from severe and uncomplicated malaria cases

• Published in: Parasite (Paris) Vol. 15; no. 2; pp. 163 - 169
• Main Authors: Cojean, S., Jafari-Guemouri, S., Le Bras, J., Durand, R.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Paris EDP Sciences 01.06.2008; Princeps
• Subjects: Animals; Biological and medical sciences; CD36; CD36 Antigens - metabolism; Cell Adhesion - physiology; cytoadherence; cytoadhérence; Erythrocytes - parasitology; Genotype; Human protozoal diseases; Humans; ICAM-1; Infectious diseases; Intercellular Adhesion Molecule-1 - metabolism; Malaria; Malaria, Falciparum - blood; Medical sciences; msp-2; paludisme grave; paludisme simple; Parasitic diseases; Plasmodium falciparum; Plasmodium falciparum - physiology; Protozoal diseases; Receptors, Cell Surface - metabolism; severe malaria; Severity of Illness Index; uncomplicated malaria; Human; Protozoa; Apicomplexa; Protozoal disease; Malaria; Intercellular adhesion molecule 1; Pathogenesis; Parasitosis; Adhesion; Endothelium; Infection; Plasmodium falciparum; Characteristics; Biological receptor
• ISSN: 1252-607X; 1776-1042
• DOI: 10.1051/parasite/2008152163

The adhesion of infected red blood cells (IRBCs) to the cell lining of microvasculature is thought to play a central role in the pathogenesis of severe malaria. Individual IRBC can bind to more than one host receptor and parasites with multiple binding phenotypes may cause severe disease more frequently. However, as most clinical isolates are multiclonal, previous studies were hampered by the difficulty to distinguish whether a multiadherent phenotype was due to one or more parasite population(s). We have developed a tool, based on cytoadhesion assay and GeneScan genotyping technology, which enabled us to assess on fresh isolates the capacity of adherence of individual P. falciparum genotypes to human receptors expressed on CHO transfected cells. The cytoadhesion to ICAM-1 and CD36 of IRBCs from uncomplicated and severe malaria attacks was evaluated using this methodology. In this preliminary series conducted in non immune travelers, IRBCs from severe malaria appeared to adhere more frequently and/or strongly to ICAM-1 and CD36 in comparison with uncomplicated cases. In addition, a majority genotype able to strongly adhere to CD36 was found more frequently in isolates from severe malaria cases. Further investigations are needed to confirm the clinical relevance of these data. L’adhésion des globules rouges infectés aux cellules endothéliales des micro-vaisseaux est connue pour jouer un rôle central dans la pathologie du paludisme grave. Un globule rouge infecté peut adhérer à plusieurs récepteurs de cellules endothéliales de l’hôte. Il est possible que le parasite possédant de multiples phénotypes d’adhésion causera plus fréquemment des cas graves. Comme la plupart des isolats cliniques sont polyclonaux, les études antérieures ont été restreintes par la difficulté de distinguer si un phénotype particulier d’adhésion était dû à une ou plusieurs populations de parasites. Nous avons développé une procédure basée sur un test de cytoadhésion associé au génotypage par GenScan. Cette procédure nous a permis d’évaluer sur des isolats provenant de patients paludéens présentant des cas graves ou simples, la capacité d’adhérence de génotypes de Plasmodium falciparum à des récepteurs humains, exprimés par des cellules CHO transfectées. La cytoadhésion à deux récepteurs ICAM-1 et CD36 a été étudiée suivant cette méthodologie. Dans cette série de résultats préliminaires effectuée chez des voyageurs non immuns, les globules rouges infectés provenant de cas graves apparaissaient adhérer plus fréquemment et/ou fortement à ICAM-1 et CD36 en comparaison avec ceux provenant de cas simples. De plus, un génotype majoritaire capable d’adhérer plus fortement à CD36 a été trouvé plus fréquemment chez les isolats provenant de cas graves. Des études complémentaires seront nécessaires afin de confirmer l’importance clinique de ces données.