Estudos de susceptibilidade à artemisinina e derivados em Plasmodium falciparum
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2008 |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10362/61774 |
Resumo: | A resistência do Plasmodium falciparum à maioria dos antimaláricos em uso é um dos maiores obstáculos ao controlo eficaz da doença. Excepcionalmente, a resistência in vivo à artemisinina e seus derivados não foi ainda detectada. Contudo, é amplamente aceite que existe um risco real de aparecimento de resistência a esta classe de antimaláricos. Deste modo, este trabalho teve como finalidade investigar diversos aspectos do fenótipo e genótipo do perfil de fármaco-susceptibilidade à artemisinina e seus derivados no parasita Plasmodium falciparum, recorrendo a populações naturais de parasitas e a um modelo de laboratório. Neste contexto, foi efectuado um estudo multicêntrico, onde se avaliou a susceptibilidade in vitro a derivados da artemisinina em populações naturais de P. falciparum provenientes do Ruanda, da República Democrática de São Tomé e Príncipe (RDSTP) e do Brasil e se investigou o perfil genotípico de determinados genes candidatos nas mesmas amostras. No laboratório, utilizou-se o clone P. falciparum Dd2 para seleccionar clones resistentes à artemisinina in vitro. Em todos os parasitas efectuaram-se estudos de associação entre os níveis de susceptibilidade à artemisinina e derivados e mutações ou alteração no número de cópias de genes previamente apontados como potenciais moduladores da resposta a esta classe de antimaláricos tais como os genes pfcrt, pfmdr1, pfATPase6, pftctp e pfubp-1, bem como genes que codificam proteínas envolvidas nos mecanismos de defesa ao stress oxidativo, propostos no âmbito deste trabalho: pfsod1, pfgst, pfγgcs, pfgr, pfgpx, pftrx1, pftrx2 e pfprx. Os resultados obtidos para as populações naturais de P. falciparum Africanas e do Brasil em termos de susceptibilidade in vitro às artemisininas, parecem estar em conformidade com o descrito em outras áreas endémicas onde se observa que apesar de existir uma variação significativa na sua susceptibilidade, não existe evidência de resistência. No entanto, verificou-se existir uma correlação positiva entre as respostas aos derivados da artemisinina e a amodiaquina, antimalárico de diferente classe, o que indicia a existência de um fenótipo de tolerância cruzada entre compostos de classes diferentes. Apesar de não ter sido detectada uma associação estatisticamente significativa entre a resposta dos isolados às artemisininas e os genes analisados, esta componente dotrabalho permitiu que se avaliasse a estrutura populacional do parasita P. falciparum em termos de fenótipo bem como do perfil de genes apontados como moduladores das respostas a estes fármacos antes da aplicação em larga escala dos mesmos. Estes dados constituem assim uma ferramenta singular de fármaco-vigilância, dado poderem ser utilizados em futuros ensaios como termo de comparação que permite avaliar a evolução das populações parasitárias em termos fenotípicos e genotípicos. A selecção in vitro de clones resistentes à artemisinina partindo de progenitores sensíveis, P. falciparum Dd2, permitiu obter uma população de parasitas com susceptibilidade 100 vezes reduzida em relação ao seu progenitor, a qual se designou Dd2-ARTmut. No entanto, a resistência obtida demonstrou ser instável, tendo desaparecido na ausência de pressão de fármaco, dando origem a uma estirpe que se passou a denominar Dd2-ARTmutREV. A comparação entre os clones Dd2-ARTmut e o progenitor sensível Dd2 em relação a potenciais genes moduladores da susceptibilidade às artemisininas, revelou ter ocorrido amplificação do gene pfmdr1, bem como um aumento da sua expressão. Curiosamente, a amplificação do gene pfmdr1 foi mantida após a reversão da resistência, na estirpe Dd2-ARTmutREV, levantando novas questões sobre o efeito causal desta amplificação na modulação das respostas à artemisinina e seus derivados. |
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Estudos de susceptibilidade à artemisinina e derivados em Plasmodium falciparumParasitologia médicaMaláriaPlasmodium falciparumTerapêuticaResistência a anti-maláricosArtemisininaDomínio/Área Científica::Ciências MédicasA resistência do Plasmodium falciparum à maioria dos antimaláricos em uso é um dos maiores obstáculos ao controlo eficaz da doença. Excepcionalmente, a resistência in vivo à artemisinina e seus derivados não foi ainda detectada. Contudo, é amplamente aceite que existe um risco real de aparecimento de resistência a esta classe de antimaláricos. Deste modo, este trabalho teve como finalidade investigar diversos aspectos do fenótipo e genótipo do perfil de fármaco-susceptibilidade à artemisinina e seus derivados no parasita Plasmodium falciparum, recorrendo a populações naturais de parasitas e a um modelo de laboratório. Neste contexto, foi efectuado um estudo multicêntrico, onde se avaliou a susceptibilidade in vitro a derivados da artemisinina em populações naturais de P. falciparum provenientes do Ruanda, da República Democrática de São Tomé e Príncipe (RDSTP) e do Brasil e se investigou o perfil genotípico de determinados genes candidatos nas mesmas amostras. No laboratório, utilizou-se o clone P. falciparum Dd2 para seleccionar clones resistentes à artemisinina in vitro. Em todos os parasitas efectuaram-se estudos de associação entre os níveis de susceptibilidade à artemisinina e derivados e mutações ou alteração no número de cópias de genes previamente apontados como potenciais moduladores da resposta a esta classe de antimaláricos tais como os genes pfcrt, pfmdr1, pfATPase6, pftctp e pfubp-1, bem como genes que codificam proteínas envolvidas nos mecanismos de defesa ao stress oxidativo, propostos no âmbito deste trabalho: pfsod1, pfgst, pfγgcs, pfgr, pfgpx, pftrx1, pftrx2 e pfprx. Os resultados obtidos para as populações naturais de P. falciparum Africanas e do Brasil em termos de susceptibilidade in vitro às artemisininas, parecem estar em conformidade com o descrito em outras áreas endémicas onde se observa que apesar de existir uma variação significativa na sua susceptibilidade, não existe evidência de resistência. No entanto, verificou-se existir uma correlação positiva entre as respostas aos derivados da artemisinina e a amodiaquina, antimalárico de diferente classe, o que indicia a existência de um fenótipo de tolerância cruzada entre compostos de classes diferentes. Apesar de não ter sido detectada uma associação estatisticamente significativa entre a resposta dos isolados às artemisininas e os genes analisados, esta componente dotrabalho permitiu que se avaliasse a estrutura populacional do parasita P. falciparum em termos de fenótipo bem como do perfil de genes apontados como moduladores das respostas a estes fármacos antes da aplicação em larga escala dos mesmos. Estes dados constituem assim uma ferramenta singular de fármaco-vigilância, dado poderem ser utilizados em futuros ensaios como termo de comparação que permite avaliar a evolução das populações parasitárias em termos fenotípicos e genotípicos. A selecção in vitro de clones resistentes à artemisinina partindo de progenitores sensíveis, P. falciparum Dd2, permitiu obter uma população de parasitas com susceptibilidade 100 vezes reduzida em relação ao seu progenitor, a qual se designou Dd2-ARTmut. No entanto, a resistência obtida demonstrou ser instável, tendo desaparecido na ausência de pressão de fármaco, dando origem a uma estirpe que se passou a denominar Dd2-ARTmutREV. A comparação entre os clones Dd2-ARTmut e o progenitor sensível Dd2 em relação a potenciais genes moduladores da susceptibilidade às artemisininas, revelou ter ocorrido amplificação do gene pfmdr1, bem como um aumento da sua expressão. Curiosamente, a amplificação do gene pfmdr1 foi mantida após a reversão da resistência, na estirpe Dd2-ARTmutREV, levantando novas questões sobre o efeito causal desta amplificação na modulação das respostas à artemisinina e seus derivados.Resistance of Plasmodium falciparum to most antimalarials in use is one of the major obstacles to gaining effective control of the disease. Exceptionally, in vivo resistance to artemisinin and its derivatives has not been detected as yet. However, it is widely accepted that there is a real risk that resistance emerges also to this class of drugs. To this purpose, the objective of this work was to investigate several aspects of the phenotype and genotype of responses to artemisinin and its derivatives in Plasmodium falciparum, making use of natural parasite populations and of an in vitro culture system. In this context, a multicentric study was conducted, where the in vitro susceptibility to artemisinin derivatives in natural populations of P. falciparum was inspected in samples from Rwanda, the Democratic Republic of Sao Tome and Principe (RDSTP) and Brazil, and the genotypic profile of certain candidate genes was also assessed in the same samples. In the laboratory, the P. falciparum clone Dd2 was used to select in vitro resistance to artemisinin. In all parasites, the association between the levels of susceptibility to artemisinins and mutations or changes in the number of copies of genes identified as potential modulators of the response to this class of antimalarials was investigated. The panel of genes included those previously reported by others, such as pfcrt, pfmdr1, pfATPase6, pftctp and pfubp-1, as well as genes that encode proteins involved in the mechanism of oxidative stress defense, proposed within the context of this work pfsod1, pfgst, pfγgcs, pfgr, pfgpx, pftrx1, pftrx2 and pfprx. The results obtained for the natural populations of P. falciparum from Africa and Brazil in terms of in vitro susceptibility to artemisinins, appear to be within the trends of other endemic areas and are consistent with the notion that, although natural parasite populations of P. falciparum vary significantly with respect to their susceptibility to this class of drugs, there is no evidence of resistance. However, a positive correlation was found between the responses to artemisinins and amodiaquine, a different class of antimalarial, which indicates the existence of a cross-resistance phenotype between different classes of compounds. Although a statistically significant association between the response to the artemisinins and the genes analyzed was not detected, this component of the work allowed to gain insights into the population structure of P. falciparum parasite in terms of phenotype and genetic profile of potential modulators of the responses to these drugs before their large scale deployment. These data are therefore a unique tool for drug-surveillance since they can be used in future trials as a benchmark that can help evaluate evolution in terms genotypic and phenotypic of parasitic populations. The in vitro selection of artemisinin-resistant parasites from sensitive progenitors, P. falciparum Dd2, gave rise to a parasite strain with 100-fold reduced susceptibility in relation to its progenitor, which was named Dd2-ARTmut. However, resistance proved to be unstable, disappearing in the absence of drug pressure, resulting in a strain that was renamed Dd2-ARTmutREV. Comparison between Dd2-ARTmut and sensitive progenitor Dd2 in relation to putative modulators of susceptibility to artemisinin proved that amplification of the gene pfmdr1 has occurred, as well as an increase in its expression. Interestingly, this amplification of the pfmdr1 gene was maintained after resistance reversion in the strain Dd2-ARTmutREV, raising new questions about the causal effect of this amplification in the modulation of responses to the artemisinins.Instituto de Higiene e Medicina TropicalCRAVO, Pedro Vitor LemosROSÁRIO, Virgílio Estólio doLOPES, DinoraRUNFERREIRA, Isabel Dinis2019-02-27T11:40:07Z200820082008-01-01T00:00:00Zdoctoral thesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10362/61774porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-05-22T17:37:27Zoai:run.unl.pt:10362/61774Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-05-22T17:37:27Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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