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Keywords:

  • malaria;
  • Plasmodium falciparum;
  • circumsporozoite protein;
  • T-helper cell epitope;
  • polymorphism
  • malaria;
  • Plasmodium falciparum;
  • protéine circumsporozoïte;
  • épitope de cellules T-helper;
  • polymorphisme
  • Malaria;
  • Plasmodium falciparum;
  • proteína del circumesporozoito;
  • epítope de CD4 + ;
  • Polimorfismo

Summary

Objective  To investigate the extent of genetic variations in T-helper-cell epitopic regions of circumsporozoite (CS) protein in Plasmodium falciparum field isolates collected from different regions of India at different phases of malaria transmission.

Methods  Genomic DNA was isolated from 507 P. falciparum wild-parasite isolates obtained from six geographical locations of India at three time points coinciding with malaria transmissions. The T-helper-cell epitopic regions were polymerase chain reaction (PCR)-amplified and the products were purified and then sequenced.

Results  Based on sequences, nine variants were found among isolates and they were categorized into nine groups (V-1 to V-9), where V-1 and V-2 were observed in all three time points (TP). The variants V-1 to V-4 in TP-1; V-1, V-2, V-5 to V-8 in TP-2; and V-1, V-2, V-5 and V-9 in TP-3 were present and they showed restricted heterogeneity. During peak transmission (TP-2), parasite populations were more diverse and heterogeneous and the variants regionally unbiased and restricted. However, the alleles of V-6 and V-9 in both Th2R and Th3R showed identical sequence variation with those observed in other geographical regions of the world. The remaining seven groups did not show such similarity.

Conclusion  The Th2R and Th3R epitopes are implicated in host immune response to P. falciparum. The polymorphism in these epitopic regions indicates antigenic diversity, which may cause adverse outcome of a subunit vaccine including the CS prototype variant. Therefore, the formulation of a vaccine considering the restricted local repertoire parasite populations may be helpful.

Protéine circumsporozoïte de Plasmodium falciparum: les variations épidémiologiques entre les isolats répandus en Inde

Objectif:  Investiguer l’ampleur des variations génétiques dans les régions épitopiques de la protéine circumsporozoïte (CS) des cellules T-helper dans des isolats de Plasmodium falciparum provenant de différentes régions de l’Inde à différentes phases de la transmission de la malaria.

Méthodes:  De l’ADN génomique a été isoléà partir de cinq cent sept (507) parasites sauvages de P. falciparum obtenus dans six zones géographiques de l’Inde à trois périodes de temps coïncidant avec la transmission de la malaria. Les régions épitopiques des cellules T-helper ont été amplifiées par PCR et les produits ont été purifiés puis séquencés.

Résultats:  Sur la base de séquences, neuf variantes ont été trouvées parmi les isolats et ont été classifiées en neuf groupes (V-1 à V-9), où V-1 et V-2 ont été observées dans les trois périodes de temps (TP). Les variantes V-1 à V-4 étaient présentes dans le TP-1; V-1, V-2 et V-5 à V-8 dans le TP-2; V-1, V-2, V-5 et V-9 dans le TP-3, et elles démontraient une hétérogénéité restreinte. Durant le pic de transmission (TP-2), les populations de parasites étaient plus variées et hétérogènes et les variantes étaient non biaisées et restreintes régionalement. Cependant, les allèles de V-6 et V-9 à la fois dans les épitopes Th2R et Th3R montraient la même variation de séquence identique à celles observée dans d’autres régions géographiques du monde. Les sept autres groupes n’ont pas révélé cette similarité.

Conclusion:  Les épitopes Th2R et Th3R sont impliqués dans la réponse immunitaire de l’hôte àP. falciparum. Le polymorphisme dans ces régions épitopiques indique une diversité antigénique, qui pourrait mener à des résultats défavorables pour un vaccin à sous-unités comprenant une variante prototype CS. Par conséquent, la formulation d’un vaccin en tenant compte du répertoire local limité des populations de parasites pourrait être utile.

Proteína de circumsporozoito de Plasmodium falciparum: variaciones epidemiológicas entre aislados de campo prevalentes en India

Objetivos:  Investigar la extensión de la variación genética en regiones epitópicas de CD4 +  de la proteína del circumesporozoito (CS) en aislados de Plasmodium falciparum recolectados de diferentes regiones de la India en diferentes fases de transmisión de malaria.

Métodos:  Se aisló ADN genómico de quinientos siete (507) aislados de P. falciparum obtenidos de seis lugares geográficos de la India en tres momentos diferentes, coincidiendo con la transmisión de malaria. Las regiones epitópicas de CD4 +  fueron amplificadas mediante PCR y los productos purificados y secuenciados.

Resultados:  Basándose en la secuencia, se encontraron nueve variantes entre los aislados y fueron categorizados en nueve grupos (V-1 a V-9), donde V-1 y V-2 fueron observados en los tres puntos de tiempo (PT). Las variantes V-1 a V-4 en PT-1; V-1, V-2, V-5 a V-8 en PT-2; y V-1, V-2, V-5 y V-9 en PT-3 estaban presentes y mostraban un heterogeneidad restringida. Durante el pico de transmisión (PT-2), las poblaciones parasitarias eran más diversas y heterogéneas y las variantes regionales sin sesgo y restringidas. Sin embargo, los alelos de V-6 y V-9 tanto en Th2R como Th3R mostraron una variación de secuencia idéntica con aquellos observados en otras regiones geográficas del mundo. Los siete grupos restantes no mostraron dicha similitud.

Conclusión:  Los epítopes Th2R y Th3R estaban implicados en la respuesta inmune del hospedero P. falciparum. El polimorfismo en estas regiones epitópicas indican diversidad antigénica, lo cual puede causar resultados adversos de una subunidad de vacuna, incluyendo el prototipo variante CS. Por lo tanto, la formulación de una vacuna teniendo en cuenta el repertorio local restringido de la población parasitaria podría ser útil.