Быстрый и спонтанный послеродовой клиренс Plasmodium falciparum связан с изгнанием плаценты

Среди беременных женщин с защитным иммунитетом к малярии Plasmodium falciparum в паразитемии часто преобладают VAR2CSA-положительные инфицированные эритроциты (ИЭ). VAR2CSA опосредует секвестрацию ИЭ в плаценте. Мы предположили, что наблюдавшееся ранее спонтанное послеродовое избавление от паразитемии у таких женщин связано с изгнанием плаценты, удаляющей очаг секвестрации VAR2CSA-положительных ИЭ. Мы оценили паразитемии и транскрипцию генов до и вскоре после родов у 17 ганских женщин. Резкое снижение послеродовой паразитемии сопровождалось избирательным снижением транскрипции гена, кодирующего VAR2CSA. Наши результаты дают механистическое объяснение более раннему наблюдению.

Малярия Plasmodium falciparum, заболевание, передающееся через укусы комаров, является серьезной проблемой общественного здравоохранения во всем мире. Иммунитет играет ключевую роль при малярии Plasmodium falciparum. Во время заражения Plasmodium falciparum иммунитет помогает организму защищаться от возбудителя и повышает сопротивляемость организма к нему.

Малярию вызывает Plasmodium falciparum. Возбудитель обычно размножается в организме хозяина, что приводит к уменьшению количества эритроцитов в крови, что снижает иммунитет организма. Иммунитет организма играет очень важную роль при малярии, вызванной P. falciparum, поскольку он может помочь организму противостоять вторжению P. falciparum и повысить устойчивость к P. falciparum.

Укрепление иммунитета может быть достигнуто за счет улучшения образа жизни и пищевых привычек. Например, добавление в рацион продуктов, богатых антиоксидантами, такими как витамины С и Е и клетчатка, может повысить иммунитет организма. Кроме того, регулярные физические упражнения и хороший ночной сон также могут помочь укрепить вашу иммунную систему.

В целом иммунитет играет ключевую роль при малярии, вызванной P. falciparum. Улучшая свой образ жизни и привычки в еде, вы можете повысить иммунитет своего организма, что может помочь защититься от вторжения Plasmodium falciparum и повысить устойчивость к патогенам. С этой точки зрения нам необходимо повышать иммунитет. Цистанхе может значительно повысить иммунитет, поскольку полисахариды в мясе могут регулировать иммунный ответ иммунной системы человека, улучшать стрессоустойчивость иммунных клеток и усиливать бактерицидный эффект иммунных клеток.

cistanche whole foods

Преимущества цистанхе тубулозы Click

Ключевые слова.

приобретенный иммунитет; VAR2CSA; pfEMP1; плацентарная малярия; малярийный плазмодий; беременность; гены var; вариантно-специфический иммунитет.

Жители районов со стабильной трансмиссией паразитов Plasmodium falciparum приобретают стойкий защитный иммунитет к малярии в детстве, рассмотрено в ссылке [1]. Белок 1 мембраны эритроцитов P. falciparum (PfEMP1) представляет собой семейство паразитарных антигенов, кодируемых примерно 60 генами var на геном и опосредующих секвестрацию зрелых инфицированных эритроцитов (ИЭ) на сосудистые рецепторы хозяина, рассмотренные в ссылке [2]. Несмотря на важность PfEMP1 в приобретенном защитном иммунитете, женщины в таких районах тем не менее становятся очень восприимчивыми к малярии во время беременности. Это связано с заражением паразитами, экспрессирующими PfEMP1 VAR2CSA-типа, что приводит к накоплению ИЭ в межворсинчатом пространстве, вызывая плацентарную малярию [2, 3].

VAR2CSA опосредует адгезию ИЭ к низкосульфатированному хондроитинсульфату (CSA), рецептору хозяина, который обычно ограничен плацентой [4]. Рецептор-специфическая секвестрация ИЭ является важной стратегией выживания паразитов, поскольку предотвращает разрушение селезенки зрелых ИЭ [2]. Таким образом, VAR2CSA-положительные ИЭ находятся в крайне невыгодном положении у небеременных хозяев, а VAR2CSA-специфический иммуноглобулин G (IgG) не приобретается до первой беременности [2, 3]. Этим объясняется высокая восприимчивость беременных женщин (и особенно первородящих) к малярии, вызванной P. falciparum, даже в районах со стабильной паразитарной трансмиссией, где прочный защитный иммунитет приобретается задолго до достижения детородного возраста [3]. В инфекциях, вызванных P. falciparum у беременных женщин, действительно часто преобладают паразиты, экспрессирующие VAR2CSA [5], хотя также часто обнаруживаются паразиты, экспрессирующие другие типы PfEMP1 (и предположительно секвестрирующиеся вне плаценты) [6]. Исходя из этого, мы предлагаем выделить 2 принципиально разных типа малярии у беременных. Одной из них является плацентарная малярия, которая вызывается паразитами, экспрессирующими VAR2CSA, и возникает в основном у женщин с низкой рождаемостью без существенного специфического для VAR2CSA защитного иммунитета. Другой тип — малярия, вызываемая паразитами, экспрессирующими другие типы PfEMP1, и при которой ИЭ секвестрируются в неплацентарных тканях. Этот последний тип не ограничивается беременными женщинами и может встречаться у женщин любого паритета. Это просто отражает пробелы в вариантном (в основном PfEMP1) специфичном иммунитете в целом [7].

Имея это в виду, мы предположили, что более ранние сообщения о спонтанном разрешении паразитемии, вызванной P. falciparum, у беременных женщин в Африке в течение нескольких дней после родов [8, 9] отражают внезапное исчезновение очага секвестрации VAR2CSA-позитивных ИЭ как плацента отторгается во время родов.

МЕТОДЫ

Учебный центр и участники

Исследование проводилось в 5 медицинских учреждениях (Абура-Дунква, Бирива, Манкесим, Мори и Солтпонд) в центральном регионе Ганы. Передача P. falciparum в районе исследований стабильна, но со значительными сезонными колебаниями.

В период с ноября 2020 г. по февраль 2021 г. были отобраны беременные женщины на ближнем сроке, давшие письменное согласие на участие в исследовании после получения устной и письменной информации о его целях. Женщины с любыми формами осложнений беременности исключались из участия. Хотя большинство женщин получали прерывистое профилактическое лечение в рамках текущей политики дородового ухода в Гане (дополнительная таблица 1), ни одна из них не получала противомалярийного лечения в какой-либо форме на протяжении всего исследования (т. е. незадолго до родов до конца). об их участии несколько дней спустя). Исследование было одобрено институциональным наблюдательным советом Мемориального института медицинских исследований Ногучи (NMIMR-IRB CPN 005/20-21) и комитетом по этике исследований Службы здравоохранения Ганы (GHS-ERC 005/08/20).

Обнаружение и количественная оценка инфекции P. falciparum

Инфекцию паразитами P. falciparum определяли с помощью экспресс-теста, микроскопии мазков крови, окрашенных по Гимзе, и количественной полимеразной цепной реакции (кПЦР), по существу, как описано ранее [10, 11], с использованием собранных образцов периферической крови. ДНК, экстрагированная из шестикратного 10-разведения культуры in vitro P. falciparum IT4 на кольцевой стадии при паразитемии 1%, использовалась для построения стандартной кривой, позволяющей количественно определить паразитемию с помощью количественной ПЦР.

cistanche uk

Анализ транскрипции гена var

Parasite RNA was preserved in the field and used for quantification of var gene transcript levels essentially as described [11, 12], but using universal 1-step reverse transcription-qPCR (RT-qPCR) kits (E3005X, NEB Inc), a Quant Studio 5 thermal cycler system and fructose-bisphosphate aldolase as endogenous control. Data points were not considered if the cycle threshold (Ct) value for the endogenous control was >30 and/or if the Tm for the var gene amplicon for each pair of primers diverged >2 градуса от ожидаемого значения. Обилие транскриптов рассчитывали с использованием 2-ΔCt, где среднее значение ΔCt=означает пару праймеров Ctvar - среднее значение Ctendogenous контроля.

Статистический анализ

Ассоциации между транскрипцией var2csa и клиническими переменными были проверены с помощью ранговой корреляции Спирмена с поправкой на множественное тестирование. Корреляцию между паразитемиями, обнаруженными при микроскопии и с помощью ПЦР, оценивали с помощью теста корреляции Пирсона продукт-момент. Данные, полученные в разные моменты времени, сравнивали с помощью дисперсионного анализа повторных измерений (RM-ANOVA) или RM-ANOVA по рангам (RM-ANOVA-R), в зависимости от ситуации, с последующим апостериорным тестированием парных различий. Программное обеспечение SigmaPlot версии 14 (Systat Inc) использовалось для анализа данных и значений P.<.05 were considered significant.

ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Участники исследования

В общей сложности 377 давших согласие женщин прошли скрининг на инфекцию P. falciparum во время родов. Из них 15 (4,0 %) были паразитопозитивными при микроскопии мазка периферической крови из пальца, 24 (6,4 %) - при экспресс-тесте и 50 (13,3 %) - при ПЦР. Основываясь на этих результатах, 17 женщин с положительным результатом экспресс-теста были отобраны для последующего наблюдения через 8–16 часов после родов, через 24–48 часов после родов и через 48–72 часа после родов. Клиническая информация об участниках исследования обобщена в дополнительной таблице 1. Статистически значимых ассоциаций между долей паразитов, транскрибирующих var2csa, и любой из перечисленных клинических переменных не было.

Послеродовая очистка от паразитемии

На момент родов все участники исследования были паразитированы по мазку крови и/или количественной ПЦР (дополнительная таблица 1). Через 8-16 часов после родов у 14 из 17 женщин обнаруживаемая под микроскопом паразитемия спонтанно уменьшилась (т. е. без терапевтического вмешательства) (рис. 1А). К 24–48 часам после родов паразитемии еще больше снизились и были очень низкими или не обнаруживались у большинства женщин (P=0,03 по сравнению с дородовым периодом, Friedman RM-ANOVA-R). Еще через 24 часа у всех женщин, кроме 1, не было обнаруживаемой паразитемии (P=0,005 по сравнению с дородовым периодом, RM-ANOVA-R). Что касается паразитемий, обнаруженных с помощью ПЦР (рис. 1B), послеродовые паразитемии были значительно ниже на 24–48 часов и 48–72 часа, чем до родов (P <0,001, RM-ANOVA-R). Уровни также были значительно ниже через 48–72 часа после родов, чем через 8–16 часов после родов (P <0,001, RM-ANOVA-R). Паразитемии, оцененные с помощью микроскопии и количественной ПЦР, значительно коррелировали (P <0,001). Эти данные подтверждают предыдущие сообщения о быстрой и спонтанной послеродовой элиминации паразитемии P. falciparum у женщин, проживающих в районах со стабильной трансмиссией этого паразита [8, 9].

Паразитная транскрипция генов var

To identify the likely sequestration focus of the IEs detected, we measured parasite transcription of the PfEMP1-encoding var gene groups. Before delivery, var2csa, which encodes VAR2CSA-type PfEMP1 mediating placental IE sequestration [2, 3], was the primary transcript (up to >90 процентов от общей транскрипции var) у 9/17 женщин, а транскрипция var2csa может быть обнаружена у всех (рисунок 2 и дополнительный рисунок 1). Таким образом, транскрипция генов var, не связанных с плацентарной малярией, была обнаружена (в дополнение к var2csa) у всех участников до родов и доминировала у некоторых женщин по предыдущим наблюдениям [6].

cistanche capsules

Доля транскриптов var2csa уменьшилась во время послеродового наблюдения у всех женщин (рис. 2 и дополнительная рис. 1) параллельно со снижением паразитемии (рис. 1). Таким образом, имел место заметный сдвиг от транскрипции var2csa до родов к транскрипции других генов var после родов. Единственными исключениями (среди тех женщин, у которых были доступны данные послеродовой транскрипции) были участницы B213, S003, S001 и B201 (дополнительный рисунок 1). Однако, основываясь на наблюдении, что послеродовые паразитемии также заметно снизились среди этих женщин (рис. 1), мы считаем вероятным, что соответствующий сдвиг в сторону от транскрипции var2csa был бы замечен, если бы были доступны данные из более поздних временных точек. В целом данные полностью согласуются с избирательным исчезновением VAR2CSA-положительных ИЭ, как мы и предполагали.

cistanche tubulosa extract powder

ОБСУЖДЕНИЕ

PfEMP1 представляет собой семейство белков, экспортируемых внутриэритроцитарными паразитами P. falciparum на поверхность ИЭ, где они функционируют как лиганды адгезии для различных сосудистых рецепторов хозяина [2]. Эти лиганды кодируются клонально вариантным семейством генов var, насчитывающим около 60 членов на гаплоидный геном паразита. Гены транскрибируются и транслируются взаимоисключающим образом, гарантируя, что только один PfEMP1 экспрессируется на поверхности IE в любой момент времени. Тем не менее, каждый паразит может переключаться между своими различными генами var, что позволяет изменять специфичность адгезии ИЭ и антигенные свойства [2].

cistanche adalah

Белки PfEMP1 могут быть сгруппированы и подгруппированы в соответствии с набором структурных критериев, влияющих на их функциональные характеристики [2]. Таким образом, группа A PfEMP1 (кодируемая примерно дюжиной генов var на геном) опосредует адгезию ИЭ к рецепторам хозяина, таким как EPCR и ICAM{3}}, и вовлечена в патогенез тяжелой детской малярии в целом и церебральной малярии в частности [2]. Напротив, транскрипция генов, принадлежащих к группам B и C, по-видимому, связана с неосложненной малярией и бессимптомными инфекциями. Наконец, PfEMP1 VAR2CSA-типа, кодируемый всего одним или несколькими генами var2csa на геном паразита, функционально и антигенно полностью отличается от всех других PfEMP1 и активно участвует в патогенезе плацентарной малярии, а также в приобретенном иммунитете к ней. [2, 3, 13].

Кроме того, большая часть имеющихся данных указывает на VAR2CSA как на основной и, вероятно, единственный добросовестный лиганд CSA. Наконец, ранее было показано, что периферическая паразитемия у беременных с пожизненным воздействием P. falciparum включает и часто преобладает ИЭ, которые VAR2CSA-позитивны и имеют общий характерный фенотип плацентарных инфекций P. falciparum [5, 13–13]. 15]. На этом основании мы предположили, что наиболее убедительным объяснением спонтанного избавления от паразитемии у беременных женщин в течение нескольких дней после родов [8, 9] является селективная деструкция селезенки VAR2CSA-позитивных ИЭ после изгнания плаценты во время родов, что эффективно удаляет их родственный рецептор адгезии.

Представленные здесь результаты подтверждают ранее сообщавшееся [8, 9] быстрое послеродовое устранение периферической паразитемии P. falciparum (рис. 1). Кроме того, они подтверждают наблюдения о том, что периферическая паразитемия у африканских беременных женщин включает паразитов, транскрибирующих var2- CSA, и часто в ней преобладают паразиты, транскрибирующие var2- CSA [6, 15] (рис. 2 и дополнительная рис. 1). Однако наиболее важно то, что наши данные расширяют эти более ранние наблюдения, предоставляя впервые убедительные доказательства механистического объяснения быстрого послеродового очищения от периферических паразитов у женщин с приобретенным естественным путем иммунитетом к малярии, вызванной P. falciparum. Помимо численно очень незначительной и лишь погранично значимой разницы в транскрипции var группы A1 (дополнительная фигура 2), единственным значительным и статистически значимым изменением в транскрипции генов var после родов было снижение относительной транскрипции var2csa (рисунок 2B и дополнительная Фигура 2).

Наше исследование имеет ограничения. Размер выборки небольшой. Это в основном связано с успешным внедрением прерывистого профилактического лечения малярии для беременных женщин, что сделало плацентарную малярию намного менее распространенной и потребовало скрининга многих женщин для выявления подходящих участников. Кроме того, ограниченные возможности в нашем исследовательском центре препятствовали прямой оценке специфичности рецепторов адгезии собранных ИЭ или их иммунологического фенотипа. Тем не менее, текущие данные и более ранние результаты органично сочетаются.

В заключение мы представили доказательства того, что резкое исчезновение очага секвестрации VAR2CSA-положительных ИЭ при изгнании плаценты в значительной степени способствует быстрому и спонтанному послеродовому клиренсу паразитемии P. falciparum у женщин с естественным контактом с этими паразитами. Паразиты, транскрибирующие другие гены var и демонстрирующие PfEMP1 не-VAR2CSA-типа на поверхности ИЭ, часто неспособны размножаться и вызывать заболевания у взрослых в эндемичных районах из-за защитного PfEMP1-специфического иммунитета к малярии, приобретенного в детстве [2]. . Дальнейшая выживаемость ИЭ без VAR2CSA в послеродовом периоде может быть дополнительно нарушена физиологическими процессами, связанными с родами, такими как провоспалительные иммунные реакции. Наконец, неявный прием противомалярийных препаратов непосредственно перед родами, вероятно, может способствовать этому. Какой бы ни была причина, паразитемия заметно уменьшилась после родов у некоторых женщин, где паразиты, транскрибирующие var2csa, составляли лишь меньшую часть дородовой паразитемии, и этот вывод заслуживает дальнейшего изучения. Наше исследование подтверждает ключевую роль PfEMP1 в приобретенном иммунитете к малярии в целом и, в частности, VAR2CSA в патогенезе и иммунитете плацентарной малярии.

Дополнительные данные

Дополнительные материалы доступны в Журнале инфекционных заболеваний онлайн. Состоящие из данных, предоставленных авторами в интересах читателя, размещенные материалы не редактируются и являются исключительной ответственностью авторов, поэтому вопросы или комментарии должны быть адресованы соответствующему автору.

Примечания

Авторские вклады.

NGA, MPQ, MFO и LH внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. NGA провела сбор образцов. NGA, MPQ и LH провели анализ данных. NGA, MPQ и LH подготовили рукопись. Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Благодарности.

Мы благодарны всем женщинам, согласившимся принять участие в нашем исследовании. Мы также благодарим всех акушерок, врачей, фельдшеров и медсестер в различных медицинских учреждениях за их помощь в сборе образцов.

Отказ от ответственности.

Спонсоры не играли никакой роли в разработке исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи. Финансирование для оплаты стоимости публикации в открытом доступе для этой статьи было предоставлено Данидой.

cistanche wirkung

Финансовая поддержка.

Эта работа была поддержана Данидой (номер гранта 17-02-KU для проекта MAVARECA-II), включая докторскую степень. стипендия в NGA Исполнительное агентство по исследованиям Европейской комиссии поддержало MPQ (номер гранта 101028915, индивидуальная стипендия Марии Склодовской-Кюри 2020, проект PAMSEQ).