Plazmodium falsiparumning tez va o'z-o'zidan tug'ruqdan keyingi tozalanishi platsentaning chiqarilishi bilan bog'liq.

Plasmodium falciparum bezgakka qarshi himoya immuniteti bo'lgan homilador ayollarda parazitemiya ko'pincha VAR2CSA-musbat infektsiyalangan eritrotsitlar (IE) tomonidan hukmronlik qiladi. VAR2CSA platsentada IE ning sekvestrlanishiga vositachilik qiladi. Biz bunday ayollarda parazitemiyaning oldindan kuzatilgan spontan tug'ruqdan keyingi tozalanishi platsentaning chiqarilishi bilan bog'liqligini taxmin qildik, bu VAR2CSA-musbat IE'larning sekvestr markazini olib tashlaydi. Biz 17 ganalik ayollarda tug'ilishdan oldin va ko'p o'tmay parazitemiya va gen transkripsiyasini baholadik. Postpartum parazitemiyaning keskin pasayishi VAR2CSA ni kodlovchi gen transkripsiyasining tanlab qisqarishi bilan birga keldi. Bizning topilmalarimiz oldingi kuzatish uchun mexanik tushuntirish beradi.

Kalit so'zlar.

orttirilgan immunitet; VAR2CSA; pfEMP1; platsenta bezgagi; Plasmodium falciparum; homiladorlik; var genlar; variantga xos immunitet.

Plasmodium falciparum parazitlarining barqaror tarqalishi bo'lgan hududlarning aholisi bolalik davrida bezgakka qarshi sezilarli himoya immunitetiga ega bo'ladilar [1]. P. falciparum eritrotsit membranasi oqsili 1 (PfEMP1) har bir genomda taxminan 60 var gen tomonidan kodlangan parazit antijenlari oilasi bo'lib, etuk infektsiyalangan eritrotsitlar (IE) ning qon tomir retseptorlari uchun sekvestrlanishida vositachilik qiladi [2]. PfEMP1 ning orttirilgan himoya immunitetidagi ahamiyatiga qaramay, bunday hududlardagi ayollar homiladorlik paytida bezgakka juda moyil bo'lishadi. Bu VAR2CSA tipidagi PfEMP1 ni ifodalovchi parazitlar bilan yuqadigan infektsiyalar bilan bog'liq bo'lib, bu plasental bezgakni keltirib chiqaradigan IE ning villöz bo'shliqda to'planishiga olib keladi [2, 3].

VAR2CSA odatda platsenta bilan chegaralangan xost retseptorlari bo'lgan past sulfatlangan xondroitin sulfatga (CSA) IElarning yopishishiga vositachilik qiladi [4]. IE ning retseptorlarga xos sekvestratsiyasi parazitlarning omon qolishning muhim strategiyasidir, chunki u etuk IE ning taloqni yo'q qilishni oldini oladi [2]. Shuning uchun VAR2CSA-musbat IElar homilador bo'lmagan xostlar uchun omon qolish uchun katta noqulay ahvolda va VAR2CSA-ga xos immunoglobulin G (IgG) birinchi homiladorlikdan oldin olinmaydi [2, 3]. Bu homilador ayollarning (ayniqsa, primigravidae) P. falciparum bezgagiga yuqori sezuvchanligini, hatto barqaror parazit o'tkazuvchanligi bo'lgan hududlarda ham, sezilarli himoya immuniteti tug'ish yoshiga etgunga qadar yaxshi olinganligini tushuntiradi [3]. Homilador ayollardagi P. falciparum infektsiyalari haqiqatan ham ko'pincha VAR2CSA ni ifodalovchi parazitlar tomonidan hukmronlik qiladi [5], ammo boshqa PfEMP1 turlarini ifodalovchi parazitlar (va, ehtimol, platsentadan tashqarida joylashgan) ham ko'pincha topiladi [6]. Shu asosda biz homilador ayollardagi bezgakning 2 tubdan farqli turini aniqlash mumkinligini taklif qilamiz. Ulardan biri platsenta bezgagi bo'lib, u VAR2CSA ni ifodalovchi parazitlardan kelib chiqadi va asosan VAR2CSAga xos himoya immuniteti bo'lmagan past paritetli ayollarda uchraydi. Boshqa tur - boshqa PfEMP1 turlarini ifodalovchi parazitlar keltirib chiqaradigan bezgak va bu erda IE plasental bo'lmagan to'qimalarda sekvestrlanadi. Bu oxirgi tur homilador ayollar bilan cheklanmaydi va har qanday tenglikdagi ayollarda paydo bo'lishi mumkin. U oddiygina variantdagi bo'shliqlarni (asosan PfEMP1) o'ziga xos immunitetni aks ettiradi [7].

Ushbu fikrlarni hisobga olgan holda, biz ilgari Afrikadagi homilador ayollarda P. falciparum parazitemiyasining tug'ilgandan keyin bir necha kun ichida o'z-o'zidan yo'qolganligi haqidagi xabarlar [8, 9] VAR2CSA-musbat IE ning sekvestr markazining to'satdan yo'qolishini aks ettiradi, deb faraz qildik. platsenta tug'ruq paytida chiqariladi.

USULLARI

O'quv sayti va ishtirokchilar

Tadqiqot Gana markaziy mintaqasidagi 5 ta sog'liqni saqlash muassasalarida (Abura Dunkva, Biriva, Mankessim, Moree va Saltpond) o'tkazildi. Oʻrganilayotgan hududda P. falciparumning tarqalishi barqaror, ammo sezilarli mavsumiy oʻzgarishlarga ega.

Tadqiqot maqsadlari haqida og'zaki va yozma ma'lumot olgandan so'ng, tadqiqotda qatnashishga yozma rozilik bergan yaqin homilador ayollar 2020 yilning noyabridan 2021 yilning fevraligacha ishga qabul qilindi. Homiladorlikning har qanday shakli bo'lgan ayollar ishtirok etishdan chetlashtirildi. Garchi ayollarning aksariyati Ganadagi joriy antenatal parvarish siyosatining bir qismi sifatida vaqti-vaqti bilan profilaktik davolanishni olgan bo'lsalar ham (qo'shimcha 1-jadval), ularning hech biri tadqiqot davomida (ya'ni, tug'ilishdan qisqa vaqt oldin tug'ilishning oxirigacha) antimalarial davolanishni olmagan. bir necha kundan keyin ularning ishtiroki). Tadqiqot Noguchi Memorial Tibbiy Tadqiqotlar Instituti (NMIMR-IRB CPN 005/20-21) va Gana Sog'liqni saqlash xizmati tadqiqot axloq qo'mitasi (GHS-ERC 005/08/20) tomonidan ma'qullangan.

P. falciparum infektsiyasini aniqlash va miqdorini aniqlash

P. falciparum parazitlari infektsiyasi tezkor diagnostika testi, Giemsa bo'yalgan qon smetalarini mikroskopiya qilish va to'plangan periferik qon namunalaridan foydalangan holda, avvalroq tavsiflanganidek, miqdoriy polimeraza zanjiri reaktsiyasi (qPCR) bilan aniqlandi [10, 11]. 1 foizli parazitemiya darajasida halqali bosqichli P. falciparum IT4 in vitro madaniyatining olti 10- barobar suyultirilishidan olingan DNK parazitemiyaning qPCR miqdorini aniqlash imkonini beruvchi standart egri chiziqni yaratish uchun ishlatilgan.

Var gen transkripsiyasini tahlil qilish

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 >kutilgan qiymatdan 2 daraja. Transkriptning ko'pligi 2-DCt yordamida hisoblangan, bu erda o'rtacha DCt=Ctvar primer juftligini bildiradi - o'rtacha Ctendogen nazorat.

Statistik tahlil

Var2csa transkripsiyasi va klinik o'zgaruvchilar o'rtasidagi assotsiatsiyalar bir nechta test uchun tuzatish bilan Spearman darajasining korrelyatsiyasi bilan sinovdan o'tkazildi. Mikroskopiya va PCR orqali aniqlangan parazitemiyalar o'rtasidagi korrelyatsiya Pearson mahsulot-moment korrelyatsiya testi bilan baholandi. Turli vaqt nuqtalarida olingan ma'lumotlar dispersiyaning takroriy o'lchov tahlili (RM-ANOVA) yoki kerak bo'lganda darajalar bo'yicha RM-ANOVA (RM-ANOVA-R) bilan taqqoslandi, so'ngra juftlik farqlari uchun post hoc testi o'tkazildi. Ma'lumotlarni va P qiymatlarini tahlil qilish uchun SigmaPlot 14-versiya dasturi (Systat Inc) ishlatilgan<.05 were considered significant.

NATIJALAR

O'qish ishtirokchilari

Hammasi bo'lib 377 nafar rozilik beruvchi ayollar tug'ruq paytida P. falciparum infektsiyasiga qarshi tekshiruvdan o'tkazildi. Ulardan 15 tasi (4,{3}} foiz) periferik qon smeta mikroskopida, 24 nafarida (6,4 foiz) tezkor diagnostika testida va 50 nafarida (13,3 foiz) PCR usulida parazitlik aniqlangan. Ushbu natijalarga asoslanib, tezkor diagnostika testi ijobiy bo'lgan 17 nafar ayol ro'yxatga olindi va tug'ilgandan keyin 8-16 soat, tug'ilgandan keyin 24-48 soat va tug'ilgandan keyin 48-72 soat davomida kuzatuv uchun tanlandi. Tadqiqot ishtirokchilarining klinik ma'lumotlari Qo'shimcha 1-jadvalda jamlangan. Var2csa transkriptsiya qiluvchi parazitlarning nisbati va sanab o'tilgan klinik o'zgaruvchilarning birortasi o'rtasida statistik jihatdan muhim bog'liqlik yo'q.

Parazitemiyaning tug'ruqdan keyingi tozalanishi

Tug'ilganda, tadqiqotning barcha ishtirokchilari qon smeta va/yoki qPCR bilan parazit bo'lgan (qo'shimcha 1-jadval). Tug'ilgandan 8-16 soat o'tgach, mikroskopik tarzda aniqlanadigan parazitemiya 14/17 ayollarda o'z-o'zidan (ya'ni, terapevtik aralashuvsiz) kamaydi (1A-rasm). Tug'ilgandan 24-48 soat o'tgach, parazitemiya ko'proq kamaydi va ko'pchilik ayollarda juda past yoki aniqlanmaydi (P=.03, Fridman RM-ANOVA-R). Yana 24 soat o'tgach, 1 nafardan tashqari barcha ayollarda parazitemiya aniqlanmagan (P=.005, predelivery bilan solishtirganda, RM-ANOVA-R). PCR tomonidan aniqlangan parazitemiyalarga nisbatan (1B-rasm), tug'ruqdan keyingi parazitemiyalar predeliveriyaga qaraganda 24-48 soat va 48-72 soatga sezilarli darajada past bo'lgan (P <.001, RM-ANOVA-R). Tug'ruqdan keyingi 48-72 soatda tug'ruqdan keyingi 8-16 soatga nisbatan darajalar ham sezilarli darajada past edi (P <.001, RM-ANOVA-R). Mikroskopiya va qPCR tomonidan baholangan parazitemiyalar sezilarli darajada korrelyatsiya qilingan (P <.001). Ushbu ma'lumotlar ushbu parazitning barqaror tarqalishi bo'lgan hududlarda yashovchi ayollarda P. falciparum parazitemiyasining tez va o'z-o'zidan tug'ruqdan keyingi tozalanishi haqidagi oldingi hisobotlarni tasdiqlaydi [8, 9].

Var genlarning parazit transkripsiyasi

To identify the likely sequestration focus of the IEs detected, we measured parasite transcription of the PfEMP1-encoding var gene groups. Prior to delivery, var2csa, which encodes VAR2CSA-type PfEMP1 mediating placental IE sequestration [2, 3], was the primary transcript (up to >9/17 ayollarda umumiy var transkripsiyasining 90 foizi) va var2csa transkripsiyasi barchasida aniqlanishi mumkin (2-rasm va qo'shimcha 1-rasm). Shunday qilib, oldingi kuzatuvlarga ko'ra, platsenta bezgagi bilan bog'liq bo'lmagan var genlarining transkripsiyasi (var2csa bilan bir qatorda) tug'ruqdan oldingi barcha ishtirokchilarda aniqlandi va ba'zi ayollarda ustunlik qildi [6].

Parazitemiyalarning kamayishiga parallel ravishda barcha ayollarda tug'ruqdan keyingi kuzatuv paytida (2-rasm va 1-rasm) var2csa transkriptlarining ulushi kamaydi (1-rasm). Shunday qilib, tug'ruqdan keyin tug'ilishdan oldin var2csa transkripsiyasidan boshqa var genlarining transkripsiyasiga sezilarli siljish bor edi. Faqat istisnolar (tug'ruqdan keyingi transkripsiya ma'lumotlari mavjud bo'lgan ayollar orasida) ishtirokchilar B213, S003, S001 va B201 edi (1-qo'shimcha rasm). Biroq, ushbu ayollarda tug'ruqdan keyingi parazitemiyalar ham sezilarli darajada kamayganligini kuzatishga asoslanib (1-rasm), agar keyingi vaqt nuqtalari bo'yicha ma'lumotlar mavjud bo'lganda, var2csa transkripsiyasidan mos ravishda siljish kuzatilishi mumkin deb hisoblaymiz. Umuman olganda, ma'lumotlar biz taxmin qilganimizdek, VAR2CSA-musbat IE ning tanlab yo'qolishi bilan to'liq mos keladi.

MUHOKAZA

PfEMP1 intraeritrositar P. falciparum parazitlari tomonidan IE yuzasiga eksport qilinadigan oqsillar oilasi bo'lib, ular turli xost tomir retseptorlari uchun adezyon ligandlari vazifasini bajaradi [2]. Ushbu ligandlar har bir haploid parazit genomiga taxminan 60 a'zoga ega bo'lgan klonal variant var genlari oilasi tomonidan kodlangan. Genlar transkripsiya qilinadi va o'zaro eksklyuziv tarzda tarjima qilinadi, bu esa har qanday vaqtda IE yuzasida faqat bitta PfEMP1 ifodalanishini ta'minlaydi. Biroq, har bir parazit o'zining turli xil genlari o'rtasida almashinish potentsialiga ega bo'lib, IE yopishish o'ziga xosligi va antigenik xususiyatlarini o'zgartirishga imkon beradi [2].

PfEMP1 oqsillari ularning funktsional xususiyatlariga ta'sir qiluvchi bir qator strukturaviy mezonlarga ko'ra guruhlanishi va kichik guruhlarga bo'linishi mumkin [2]. Shunday qilib, A guruhi PfEMP1 (har bir genomda taxminan o'nlab var genlar bilan kodlangan) EPCR va ICAM-1 kabi xost retseptorlari bilan IE yopishishida vositachilik qiladi va umuman olganda og'ir bolalik bezgagi va miya bezgagi patogenezida ishtirok etgan. xususan [2]. Aksincha, B va C guruhlariga mansub genlarning transkripsiyasi asoratlanmagan bezgak va asemptomatik infektsiyalar bilan bog'liq ko'rinadi. Va nihoyat, har bir parazit genomiga bir yoki bir nechta var2csa genlari tomonidan kodlangan VAR2CSA tipidagi PfEMP1 funksional va antigenik jihatdan boshqa barcha PfEMP1 dan butunlay ajralib turadi va platsenta patogenezida, shuningdek, orttirilgan immunitetda kuchli ishtirok etadi. bezgak [2, 3, 13].

Bundan tashqari, mavjud bo'lgan dalillarning asosiy qismi VAR2CSA ni asosiy va ehtimol faqat halol CSA ligandlari sifatida ko'rsatadi. Nihoyat, ilgari ma'lum bo'lishicha, umr bo'yi P. falciparum ta'sirida bo'lgan homilador ayollarda periferik parazitemiya VAR2CSA-musbat bo'lgan va platsenta P. falciparum infektsiyalarining umumiy xarakterli fenotipiga ega bo'lgan IElarni o'z ichiga oladi va ko'pincha ular ustunlik qiladi [5, 13- 15]. Shu asosda, biz homilador ayollarda tug'ruqdan keyingi bir necha kun ichida parazitemiyaning o'z-o'zidan yo'q qilinishining eng ishonchli tushuntirishi [8, 9] tug'ruq paytida platsenta chiqarib yuborilgandan so'ng VAR2CSA-musbat IE ning taloqni tanlab yo'q qilinishi deb faraz qildik. ularning o'zaro bog'langan adezyon retseptorlarini samarali ravishda yo'q qiladi.

Bu erda keltirilgan natijalar ilgari xabar qilingan [8, 9] periferik P. falciparum parazitemiyasining tug'ruqdan keyingi tez tozalanishini tasdiqlaydi (1-rasm). Bundan tashqari, ular afrikalik homilador ayollarda periferik parazitemiya bor2- csa [6, 15] transkripsiya qiluvchi parazitlarni o'z ichiga oladi va ko'pincha ular ustunlik qiladi, degan kuzatishlarni qo'llab-quvvatlaydi (2-rasm va 1-rasm). Biroq, eng muhimi, bizning ma'lumotlarimiz P. falciparum bezgakka qarshi tabiiy ravishda olingan immunitetga ega bo'lgan ayollarda periferik parazitlarning tug'ruqdan keyingi tez tozalanishini mexanik tushuntirish uchun birinchi marta ishonchli dalillarni taqdim etish orqali ushbu oldingi kuzatuvlarni kengaytiradi. A1 var guruhining transkripsiyasidagi son jihatidan juda kichik va faqat chegaraviy ahamiyatga ega bo'lgan farqdan tashqari (2-rasm), tug'ilishdan keyin var genlari transkripsiyasidagi yagona asosiy va statistik ahamiyatga ega o'zgarish var2csa nisbiy transkripsiyasining qisqarishi edi (2B-rasm va qo'shimcha). 2-rasm).

Bizning tadqiqotimiz cheklovlarga ega. Namuna hajmi kichik. Buning sababi, asosan, homilador ayollar uchun bezgakning davriy profilaktikasini muvaffaqiyatli amalga oshirish, bu platsenta bezgakni ancha kamaytirdi va ko'plab ayollarni munosib ishtirokchilarni topish uchun skriningni talab qildi. Bundan tashqari, bizning tadqiqot maydonchamizdagi cheklangan imkoniyatlar to'plangan IE ning adezyon retseptorlari o'ziga xosligini yoki ularning immunologik fenotipini to'g'ridan-to'g'ri baholashga to'sqinlik qildi. Shunga qaramay, hozirgi dalillar va oldingi topilmalar muammosiz birlashadi.

Xulosa qilib aytganda, biz platsenta chiqarib yuborilganda VAR2CSA-musbat IE ning sekestratsion fokusining keskin yo'qolishi ushbu parazitlarga tabiiy ta'sir ko'rsatadigan ayollarda P. falciparum parazitemiyasining tez va o'z-o'zidan tug'ruqdan keyingi tozalanishiga sezilarli hissa qo'shadigan dalillarni taqdim etdik. Boshqa var genlarini transkripsiya qiluvchi va IE yuzasida VAR2CSA turi bo'lmagan PfEMP1 ni ko'rsatadigan parazitlar ko'pincha rivojlana olmaydi va endemik hududlarda kattalarda kasallik keltirib chiqaradi, chunki PfEMP{5}}bolalik davrida orttirilgan bezgakka qarshi o'ziga xos himoya immuniteti [2] . VAR2CSA bo'lmagan IElarning tug'ruqdan keyingi omon qolishi tug'ilish bilan bog'liq fiziologik jarayonlar, masalan, yallig'lanishga qarshi immunitet reaktsiyalari bilan yanada yomonlashishi mumkin. Nihoyat, tug'ilishdan oldin bezgakka qarshi dori-darmonlarni oshkor etilmagan holda qabul qilish, ehtimol, yordam berishi mumkin. Nima bo'lishidan qat'iy nazar, ba'zi ayollarda tug'ruqdan keyingi davrda parazitemiya sezilarli darajada pasaydi, bu erda var2csa transkriptsiya qiluvchi parazitlar predeliver parazitemiyaning ozchilik qismini tashkil qiladi va bu topilma qo'shimcha o'rganishga loyiqdir. Bizning tadqiqotimiz PfEMP1 ning umuman bezgakka qarshi orttirilgan immunitetida, xususan, platsenta bezgak patogenezi va immunitetida VAR2CSA ning asosiy rolini asoslaydi.

Qo'shimcha ma'lumotlar

Qo'shimcha materiallar Yuqumli kasalliklar jurnalida onlayn mavjud. Mualliflar tomonidan o'quvchiga foyda keltirishi uchun taqdim etilgan ma'lumotlardan iborat bo'lib, joylashtirilgan materiallar nusxa ko'chirilmaydi va faqat mualliflarning javobgarligi hisoblanadi, shuning uchun savollar yoki sharhlar tegishli muallifga yuborilishi kerak.

Eslatmalar

Muallif hissalari.

NGA, MPQ, MFO va LH tadqiqot kontseptsiyasi va dizayniga hissa qo'shdilar. NGA namuna yig'ishni amalga oshirdi. NGA, MPQ va LH ma'lumotlar tahlilini amalga oshirdi. NGA, MPQ va LH qo'lyozmani tayyorladilar. Barcha mualliflar qo'lyozmaning yakuniy versiyasini o'qib chiqdilar va tasdiqladilar.

Minnatdorchilik.

Tadqiqotimizda ishtirok etishga rozi bo'lgan barcha ayollarga minnatdorchilik bildiramiz. Shuningdek, biz turli xil sog'liqni saqlash muassasalaridagi barcha doyalar, shifokorlar, vrach yordamchilari va hamshiralarga namunalarni yig'ishda yordam berganlari uchun minnatdorchilik bildiramiz.

Rad etish.

Tadqiqot loyihasi, ma'lumotlarni to'plash va tahlil qilish, nashr etish to'g'risida qaror qabul qilish yoki qo'lyozmani tayyorlashda moliyachilarning roli yo'q edi. Ushbu maqola uchun Ochiq kirish uchun nashr to'lovlarini to'lash uchun mablag' Danida tomonidan taqdim etilgan.

Moliyaviy yordam.

Bu ish Danida tomonidan qo'llab-quvvatlandi (grant raqami 17-02-KU to MAVARECA-II loyihasi), shu jumladan NGA uchun PhD talabasi Yevropa Komissiyasining Tadqiqot Ijroiya Agentligi MPQni qo'llab-quvvatladi (grant raqami 101028915, Mari Skłodowska-Kyuri Individual Fellowship 2020) , PAMSEQ loyihasi).

Potentsial manfaatlar to'qnashuvi.

Barcha mualliflar: manfaatlar to'qnashuvi haqida xabar berilmagan. Barcha mualliflar potentsial manfaatlar to'qnashuvlarini oshkor qilish uchun ICMJE formasini topshirdilar. Tahririyat qo‘lyozma mazmuniga tegishli deb hisoblagan ziddiyatlar oshkor etildi.

Ma'lumotnomalar