Plasmodium vivax Duffy binding protein: baseline antibody responses and parasite polymorphisms in a well-consolidated settlement of the Amazon RegionLa proteine de liaison Duffy de Plasmodium vivax: reponses anticorps de base et polymorphismes du parasite dans une zone d'habitation bien consolidee de la region amazonienneProteina de union al Duffy de Plasmodium vivax: respuestas basales de anticuerpos y polimorfismo del parasito en un asentamiento consolidado de la region Amazonica

• Published in: Tropical medicine & international health Vol. 17; no. 8; pp. 989 - 1000
• Main Authors: Kano, Flora S, Sanchez, Bruno AM, Sousa, Tais N, Tang, Michaelis L, Saliba, Jessica, Oliveira, Fernando M, Nogueira, Paulo A, Goncalves, Alessandra Q, Fontes, Cor JF, Soares, Irene S, Brito, Cristiana FA, Rocha, Roberto S, Carvalho, Luzia H
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.08.2012
• Subjects: Plasmodium falciparum; Plasmodium vivax; South America, Amazon R
• ISSN: 1360-2276; 1365-3156
• DOI: 10.1111/j.1365-3156.2012.03016.x

Objective To investigate risk factors associated with the acquisition of antibodies against Plasmodium vivax Duffy binding protein (PvDBP) - a leading malaria vaccine candidate - in a well-consolidated agricultural settlement of the Brazilian Amazon Region and to determine the sequence diversity of the PvDBP ligand domain (DBPII) within the local malaria parasite population. Methods Demographic, epidemiological and clinical data were collected from 541 volunteers using a structured questionnaire. Malaria parasites were detected by conventional microscopy and PCR, and blood collection was used for antibody assays and molecular characterisation of DBPII. Results The frequency of malaria infection was 7% (6% for P. vivax and 1% for P. falciparum), with malaria cases clustered near mosquito breeding sites. Nearly 50% of settlers had anti-PvDBP IgG antibodies, as detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) with subject's age being the only strong predictor of seropositivity to PvDBP. Unexpectedly, low levels of DBPII diversity were found within the local malaria parasites, suggesting the existence of low gene flow between P. vivax populations, probably due to the relative isolation of the studied settlement. Conclusion The recognition of PvDBP by a significant proportion of the community, associated with low levels of DBPII diversity among local P. vivax, reinforces the variety of malaria transmission patterns in communities from frontier settlements. Such studies should provide baseline information for antimalarial vaccines now in development.Original Abstract: Objectif: Investiguer les facteurs de risque associes a l'acquisition d'anticorps contre la proteine de liaison Duffy de Plasmodium vivax (PvDBP) - un candidat vaccin de premiere ligne contre le paludisme - dans une zone d'habitation agricole bien consolidee de la region amazonienne du Bresil, et determiner la diversite des sequences du domaine ligand PvDBP (DBPII) au sein de la population locale du parasite du paludisme. Methodes: Les donnees demographiques, epidemiologiques et cliniques ont ete recueillies a partir de 541 volontaires a l'aide d'un questionnaire structure. Les parasites du paludisme ont ete detectes par la microscopie conventionnelle et la PCR, et la collecte de sang a ete utilisee pour les essais d'anticorps et la caracterisation moleculaire du DBPII. Resultats: La frequence de l'infection palustre etait de 7% (6% pour P. vivax et 1% pour P. falciparum), avec des cas de paludisme regroupes a proximite des sites de reproduction des moustiques. Pres de 50% des residents avaient des anticorps IgG anti-PvDBP, tels que detectes par le test ELISA, avec l'age du sujet etant le seul facteur predictif fort de la seropositivitea PvDBP. De facon inattendue, de faibles niveaux de diversite DBPII ont ete trouves parmi les parasites locaux du paludisme, ce qui suggere l'existence de peu de flux de genes entre les populations de P. vivax, probablement en raison de l'isolement relatif de la zone etudiee. Conclusion: La reconnaissance de PvDBP par une proportion significative de la communaute, associee a de faibles niveaux de diversite DBPII parmi les moustiques P. vivax locaux, renforce la variete des modes de transmission du paludisme dans les communautes etablies dans des zones frontalieres. Ces etudes devraient fournir des informations de base pour les vaccins antipaludiques en cours de developpement. Objetivo: Investigar los factores de riesgo asociados con la adquisicion de anticuerpos frente a la proteina de union al Duffy de Plasmodium vivax (PvDBP) - uno de los principales candidatos a vacuna de malaria - en un asentamiento agricola bien consolidado de la region Amazonica del Brasil; y determinar la diversidad en la secuencia del dominio del ligando de PvDBP (DBPII) dentro de la poblacion local de parasitos de malaria. Metodos: Se recolectaron datos demograficos, epidemiologicos y clinicos de 541 voluntarios utilizando un cuestionario estructurado. Los parasitos de malaria se detectaron mediante microscopia convencional y PCR, y se utilizaron muestras de sangre para realizar pruebas de anticuerpos y la caracterizacion molecular de DBPII. Resultados: La frecuencia de infeccion de malaria era del 7% (6% para P. vivax y 1% para P. falciparum), con los casos de malaria agrupados cerca de lugares de cria de mosquitos. Casi un 50% de los pobladores tenian anticuerpos IgG anti-PvDBP, detectados mediante un ensayo por inmunoabsorcion ligado a enzimas (ELISA), siendo la edad del sujeto el unico vaticinador importante de seropositividad frente a PvDBP. Sorprendentemente, se hallo un bajo nivel de diversidad de DBPII dentro de la poblacion local de parasitos de malaria, sugiriendo la existencia de un flujo genetico bajo entre las poblaciones de P. vivax, probablemente debido al aislamiento relativo del emplazamiento estudiado. Conclusion: El reconocimiento de PvDBP en una proporcion significativa de la comunidad, asociada a unos bajos niveles de diversidad del DBPII entre la poblacion local de P. vivax, refuerza la variedad de patrones de trasmision de malaria en comunidades viviendo en emplazamientos fronterizos. Algunos estudios deberian aportar la informacion de base para vacunas antimalaricas ahora en desarrollo.