Genotipificación de Plasmodium falciparum por PCR múltiple por medio de los genes msp1, msp2 y glurp, en cuatro localidades de Colombia

  • Sandra Milena Barrera Grupo de Bioquímica y Biología Celular, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia
  • Manuel Alberto Pérez Grupo de Parasitología, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia
  • Angélica Knudson Grupo de Parasitología, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia
  • Rubén Santiago Nicholls Grupo de Parasitología, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia
  • Ángela Patricia Guerra Grupo de Bioquímica y Biología Celular, Instituto Nacional de Salud, Bogotá, D.C., Colombia
Palabras clave: Plasmodium falciparum, malaria, reacción en cadena de la polimerasa, variación genética, Colombia

Resumen

Introducción. La diversidad genética de Plasmodium falciparum constituye un obstáculo para el éxito de la terapia antipalúdica, pues le permite al parásito evadir la respuesta inmunitaria del huésped, lo cual genera cambios en su composición antigénica y resistencia a los medicamentos antipalúdicos.
Objetivo. Estudiar la diversidad genética de P. falciparum procedente de cuatro localidades colombianas mediante el análisis de los genes polimórficos msp1, msp2 y glurp.
Materiales y métodos. Se genotipificaron 81 muestras mediante PCR múltiple de pacientes infectados con P. falciparum, procedentes de Tierralta (Córdoba), Inírida (Guainía), La Carpa (Guaviare) y Casuarito (Vichada).
Resultados. Para el gen msp1 se detectó MAD20 en todas las muestras analizadas. Para el gen msp2 se halló con mayor frecuencia la familia alélica IC (96,3%) comparada con FC (4,9%). En ambas familias se evidenció polimorfismo de tamaño, y se encontraron bandas en un rango entre 467 y 513 pares de bases (pb) para IC y entre 286 y 300 pb para FC. Para el gen glurp se detectaron diferentes tamaños de productos de PCR, los cuales se agruparon en cinco genotipos: I (600-699 pb) 2,5%, II (700-799 pb) 19,8%, III (800-899 pb) 72,8%, IV (900-999 pb) 1,2% y V (1.000-1.099 pb) 3,7%.
Conclusiones. Nuestros resultados demuestran que el marcador molecular msp1 no proporciona información útil para diferenciar las poblaciones parasitarias de P. falciparum. El gen msp2 es apropiado para evaluar la diversidad genética, pero requiere ensayos más finos que permitan diferenciar claramente el polimorfismo de tamaño en las dos familias. Los resultados obtenidos con el gen glurp evidenciaron una gran diversidad genética en las poblaciones de P. falciparum que circulan en el país y sugieren que este gen puede ser útil para diferenciar nuevas infecciones de infecciones recurrentes o recrudecimientos.

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Referencias

1. World Health Organization, UNICEF, Roll Back Malaria. World Malaria Report 2006. Fecha de consulta: 8 de mayo de 2007. Disponible en: http://www.rbm.who.int/wmr2006/index.html.
2. Ministerio de la Protección Social, Instituto Nacional de Salud, Subdirección de Vigilancia y Control en Salud Pública. Sistema de Vigilancia en Salud Pública (SIVIGILA). Informe final de malaria. Semanas 1-52. Bogotá: Ministerio de la Protección Social, INS; 2007. Fecha de consulta: 8 de mayo de 2008. Disponible en: http://www.ins.gov.co/?idcategoria=1731&pag=3.
3. Yongyuth Y. Basis for antifolate action and resistance in malaria. Microbes Infect. 2002;4:175-82.
4. Ferreira MU, Ribeiro WL, Tonon AP, Kawamoto F, Rich S. Sequence diversity and evolution of the malaria vaccine candidate merozoite surface protein-1 (MSP-1) of Plasmodium falciparum. Gene. 2003;304:65-75.
5. Miller L, Roberts T, Shahanbuddin M, McCutcham T. Analysis of sequence diversity in the Plasmodium falciparum merozoite surface protein-1 (MSP-1). Mol Biochem Parasitol. 1993;59:1-14.
6. Fenton B, Clark J, Khan A, Robinson J, Walliker D, Ridley R, et al. Structural and antigenic polymorphism of the 35- to 48- kilodalton merozoite surface antigen (MSA-2) of the malaria parasite Plasmodium falciparum. Mol Cell Biol. 1991;11:963-71.
7. Borre M, Dziegiel M, Hogh B, Petersen E, Rieneck K, Riley E, et al. Primary structure and localization of a conserved immunogenic Plasmodium falciparum glutamate rich protein (GLURP) expressed in both the preerythrocytic and erytrocytic stages of the vertebrate life cycle. Mol Biochem Parasitol. 1991;49:119-31.
8. Roper C, Elhassan I, Hviid L, Giha H, Richardson W, Babiker H, et al. Detection of very low level Plasmodium falciparum infections using the nested polymerase chain reaction and a reassessment of the epidemiology of unstable malaria in Sudan. Am J Trop Med Hyg. 1996;54:325-31.
9. Viriyakosol S, Siripoon N, Petcharapirat C, Percharapirat P, Jarra W, Thaithong S, et al. Genotyping of Plasmodium falciparum isolates by the polymerase chain reaction and potential uses in epidemiological studies. Bull World Health Organ. 1995;73:85-95.
10. Dorsey G, Gasasira A, Machekano R, Kamya M, Staedke S, Hubbard A. The impact of age, temperature, and parasite density on treatment outcomes from antimalarial clinical trials in Kampala, Uganda. Am J Trop Med Hyg. 2004;71:531-6.
11. Tami A, Grundmann A, Sutherland C, Mcbride J, Cavanagh DR, Campos E, et al. Restricted genetic and antigenic diversity of Plasmodium falciparum under mesoendemic transmission in the Venezuelan Amazon. Parasitology. 2002;124:569-81.
12. Montoya L, Maestre A, Carmona J, Lopes D, do Rosario VE, Blair S. Plasmodium falciparum: diversity studies of isolates from two Colombian regions with different endemicity. Exp Parasitol. 2003;104:14-9.
13. Hijar G, Quino H, Padilla C, Montoya Y. Variabilidad genética de Plasmodium falciparum en pacientes con malaria grave y malaria no complicada en Iquitos, Perú. Rev Peru Med Exp Salud Pública. 2002;19:131-5.
14. Muguttu K, Priotto G, Guthmann J, Kigali J, Adjuik M, Snounou G, et al. Molecular genotyping in malaria treatment trial in Uganda unexpected high rate of new infections within 2 weeks after treatment. Trop Med Int Health. 2007;12:219-23.
15. Jongwutiwes S, Tanabe K, Nakazawa S, Yanagi T, Kanbara H. Sequence variation in the tripeptide repeats and T cell epitopes in P190 (MSA-1) of Plasmodium falciparum from field isolates. Mol Biochem Parasitol. 1992;51:81-90.
16. Raj D, Bibhu R, Dash A, Supakar P. Genetic diversity in the merozoite surface protein 1 gene of Plasmodium falciparum in different malaria endemic localities. Am J Trop Med Hyg. 2004;71:285-9.
17. Marshall VM, Coppel RL, Anders R, Kemp D. Two novel alleles within subfamilies of the merozoite surface antigen 2 (MSA-2) of Plasmodium falciparum. Mol Biochem Parasitol. 1992;50:181-4.
18. Snewin V, Herrera M, Sánchez G, Scherf A, Langsley G, Herrera S. Polymorphism of the alleles of the merozoite surface antigens MSA1 and MSA2 in Plasmodium falciparum wild isolates from Colombia. Mol Biochem Parasitol. 1991;49:265-76.
19. Terrientes Z, Vergara J, Kramer K, Herrera S, Chang S. Restricted genetic diversity of Plasmodium falciparum major merozoite surface protein 1 in isolates from Colombia. Am J Trop Med Hyg. 2005;73(Suppl.5):55-61.
20. Gómez D, Chaparro J, Rubiano C, Rojas O, Wasserman M. Genetic diversity of Plasmodium falciparum field samples from an isolated Colombia village. Am J Trop Med Hyg. 2002;67:611-6.
21. Guerra-Neira A, Rubio JM, Royo JR, Ortega JC, Auñón AS, Díaz PB, et al. Plasmodium diversity in non-malaria individuals from the Bioko Island in Equatorial Guinea (West Central Africa). Int J Health Geogr. 2006;5:27.
22. Pardo L, González IJ, Osorio L. Determinación de la multiplicidad de infección de Plasmodium falciparum por medio de la amplificación por PCR de los genes msp1, msp2 y glurp en Quibdó, Chocó. 2001. CIDEIM. p. 12-47. Fecha de consulta: 27 de julio de 2008. Disponible en: http://www.scribd.com/doc/3227258/Vol623-g.
23. Montoya L, Maestre A, Blair S, Carmona J. Variabilidad genética en cepas de Plasmodium falciparum circulantes en regiones colombianas con riesgo diferente de malaria. Fecha de consulta: 27 de julio de 2008. Disponible en: http://www.ces.edu.co/Descargas%5CPubl_Med_Vol15_2%5C49-95_15-2.pdf.
24. Pérez MA, Cortés LJ, Guerra AP, Knudson A, Usta C, Nicholls RS. Eficacia de la combinación amodiaquina más sulfadoxina-pirimetamina y de la cloroquina para el tratamiento de paludismo en Córdoba, Colombia, 2006. Biomédica. 2008;28:148-59.
25. Snounou G, Beck HP. The use of PCR genotyping in the assessment of recrudescence or reinfection after antimalarial drug treatment. Parasitol Today. 1998; 14:462-7.
26. Kho WG, Chung JY, Sim EJ, Kim MY, Kim DW, Jongwutiwes S, et al. A multiplex polymerase chain reaction for a differential diagnosis of Plasmodiun falciparum and Plasmodiun vivax. Parasitol Int. 2003;52:229-36.
27. Rubio JM, Roche PJ, Moyano E, Benito A. The potential utility of the semi-nested multiplex PCR technique for the diagnosis and investigation of congenital malaria. Diagn Microbiol Infect Dis. 2000;38:233-6.
28. Guerra AP, Knudson A, Nicholls RS, Galindo J, Ravid Z, Rahirant S, et al. Genotipificación de los genes msp1 (bloque 2) y dhfr (codón 108) de Plasmodium falciparum en muestras de campo recolectadas en cuatro localidades endémicas de Colombia. Biomédica. 2006;26:101-12.
29. World Medical Association. Declaration of Helsinki. Ethical principles for medical research involving human subjects. Last revision. 52nd WMA General Assembly. Edinburgh (Scotland): World Medical Association; 2000.
30. Ministerio de Salud. Dirección de desarrollo científico y tecnológico. Normas científicas, técnicas y administrativas para la investigación en salud. Resolución No. 008430 de 1993. Santafé de Bogotá: Imprenta Nacional; 1993.
31. Congreso de la República de Colombia. Código del menor. Derechos del niño. Decreto 2737, artículo 13. Bogotá D.C.: Congreso de la República de Colombia; 1989.
32. Cattamanchi A, Kyabayinze D, Hubbard A, Rosenthal P, Dorsey G. Distinguishing recrudescence from reinfection in a longitudinal antimalarial drug efficacy study: comparison of results based on genotyping of msp1, msp2 and glurp. Am J Trop Med Hyg. 2003;68:133-9.
33. Slater M, Kiggundu M, Dokomajilar C, Kamya M, Bakyaita N, Talisuna A, et al. Distinguishing recrudescences from new infections in antimalarial clinical trials: major impact of interpretation of genotyping results on estimates of drug efficacy. Am J Trop Med Hyg. 2005;73:256-62.
34. Mugittu K, Adjuik M, Snounou G, Ntoumi F, Taylor W, Mshinda H, et al. Molecular genotyping to distinguish between recrudescent and new infections in treatment trials of Plasmodium falciparum malaria conducted in Sub-Saharan Africa: Adjustment of parasitological outcomes and assessment of genotyping effectiveness. Trop Med Int Health. 2006;11:1350-9.
35. Jiménez JN, Snounou G, Letourneur F, Rénia L, Vélez ID, Muskus CE. Near-fixation of a Pfmsp1 block 2 allelic variant in genetically diverse Plasmodium falciparum populations across Western Colombia. Acta Trop. 2010;114:67-70.36.
36. Peek R, Gool TV, Panchoe D, Greve S, Bus E, Resida L. Drug resistance and genetic diversity of Plasmodiun falciparum parasites from Suriname. Am J Trop Med Hyg. 2005;73:833-8.
37. Haddad D, Snounou G, Mattei D, Enamorado I, Figueroa J, Stahl S, et al. Limited genetic diversity of Plasmodium falciparum in field isolates from Honduras. Am J Trop Med Hyg. 1999;60:30-4.
38. Snounou G, Xinping Z, Siripoon N, Jarra W, Viriyakosol S. Biased distribution of msp1 and msp2 allelic variants in Plasmodium falciparum populations in Thailand. Trans R Soc Trop Med Hyg. 1999;93:369-74.
39. Babiker HA, Abdel AA, Hamad A, Mackinnon MJ. Population dynamics of Plasmodium falciparum in an unstable malaria area of Sudan. Parasitology. 2000;120:105-11.
40. Happi C, Gbotosho G, Sowunmi A, Falade C, Akinboye D, Gerena L, et al. Molecular analysis of Plasmodium falciparum recrudescent malaria infections in children treated with chloroquine in Nigeria. Am J Trop Med Hyg. 2004;70:20-6.
41. Farnert A, Bjorkman A. Short report: limited advantage of multiple consecutive samples for genotyping Plasmodium falciparum populations during the first days of treatment. Am J Trop Med Hyg. 2005;73:204-6.
42. Mlambo G, Sullivan D, Mutambu S, Soko W, Mbedzi J, Chivenga J, et al. Analysis of genetic polymorphism in select vaccine candidate antigens and microsatellite loci in Plasmodium falciparum from endemic areas at varying altitudes. Acta Trop. 2007;102:201-5.
Publicado
2010-12-01
Cómo citar
Barrera, S., Pérez, M., Knudson, A., Nicholls, R., & Guerra, Ángela. (2010). Genotipificación de Plasmodium falciparum por PCR múltiple por medio de los genes msp1, msp2 y glurp, en cuatro localidades de Colombia. Biomédica, 30(4), 530-8. https://doi.org/10.7705/biomedica.v30i4.291
Sección
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