Связь клинического течения тропической малярии с особенностями строения генома Plasmodium falciparum


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/epidem.2020.10.1.67-74

Соловьев А.И., Усков А.Н., Гудков Р.В., Дементьева Н.В., Капацина В.А., Комаров А.Г., Крутикова А.А., Коваленко А.Н., Ласкин А.В., Ракин А.И.

1) ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; 2) ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней» Федерального медико-биологического агентства, Санкт-Петербург, Россия; 3) Лаборатория молекулярной генетики Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных (филиал ФГБН «Федеральный научный центр животноводства им. Л.К. Эрнста»), Санкт-Петербург, Россия; 4) ГБУЗ «Клиническая инфекционная больница им. С. П. Боткина», Санкт-Петербург, Россия
Цель исследования. Изучение генотипических особенностей Plasmodium falciparum, вызывающих тропическую малярию, осложненную гемолитической анемией.
Материалы и методы. Материалом для клинических наблюдений послужили 2 случая тропической малярии, выявленных в стационарах Санкт-Петербурга в 2018 г. В одном случае заболевание протекало тяжело и сопровождалось развитием тяжелой анемии, другой случай протекал без осложнений. Для исследования использовали технологию полимеразной цепной реакции (ПЦР). Применяли праймеры к маркерным нуклеотидным последовательностям главного фактора вирулентности P. falciparum (Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1 – PFEMP1), кодирующим структуру доменов DBL1α, DBLß, CIDR1α.
Результаты. Показано, что в случае тяжелой тропической малярии, сопровождавшейся развитием гемолитической анемии, в крови пациента выявляются генетические маркеры PFEMP1, соответствующие доменам DBL1α и DBLß. В случае неосложненного течения тропической малярии эти генетические маркеры отсутствовали. Высказано предположение о возможной связи между особенностями генома P. falciparum и клиническим течением тропической малярии. Специфические нуклеотидные последовательности генома P. falciparum, кодирующие домены DBL1α и DBLß в составе PFEMP1, являются ранними предикторами тяжелого течения заболевания.
Заключение. Выявление в крови больных соответствующих генетических маркеров может использоваться в клинической практике для прогноза развития тропической малярии.
Ключевые слова: PfEMP1, основной фактор вирулентности, P. falciparum, малярия, молекулярно-генетическая диагностика, патогенез, геном
Полный текст статьи доступен
в "Библиотеке Врача"

Литература


  1. Баранова А.М. Малярия: диагностика, лечение и профилактика. Инфекционные болезни: Новости. Мнения. Обучение 2014; (1): 39–44.

    Baranova A.M.


  2. Бронштейн А.М., Малышев Н.А., Лобзин Ю.В. От колониальной и военной медицины к медицине тропической: дорога временных поражений и знаменитых побед. Эпидемиол. и инфекц. бол. 2015; (2): 43–8.

    Bronshteyn A.M., Malyshev N.A., Lobzin Yu.V.


  3. Кондрашин А.В., Баранова А.М., Морозова Л.Ф., Степанова Е.Н. Тенденции в борьбе с малярией в мире. Мед. паразитол. и паразит. болезни 2011; (4): 3–7.

    Kondrashin A.V., Baranova A.M., Morozova L.F., Stepanova E.N.


  4. World Health Organization. World malaria report 2018. https://www. who.int/malaria/publications/world-malaria-report-2018/report/en/

  5. Новак К.Е., Эсауленко Е.В., Дьячков А.Г. Эпидемиологические и клинико-лабораторные особенности течения завозных случаев малярии на территории Северо-Западного Федерального округа. Журнал инфектологии 2017; 9(1): 91–9. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2017-9-1-91-99

    Novak K.E., Esaulenko E.V., Dyachkov A.G.


  6. Новак К.Е., Эсауленко Е.В., Лисица И.А. Завозной случай тропической малярии с летальным исходом в Санкт-Петербурге. Журнал инфектологии 2017; 9 (4): 139–43. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2017-9-4-139-143

    Novak K.E., Esaulenko E.V., Lisitsa I.A.


  7. Angeletti D., Sandalova T., Wahlgren M., Achour A. Binding of Subdomains ½ of PfEMP1-DBL1α to Heparan Sulfateor Heparin Mediates Plasmodium falciparum Rosetting. PLoS ONE 2015; 10(3): e0118898. DOI: 10.1371/journal.

  8. Усков А.Н., Соловьев А.И., Кравцов В.Ю., Гудков Р.В., Коломоец Е.В., Левковский А.Е. Молекулярно-генетические механизмы вирулентности Plasmodium falciparum и патогенеза тропической малярии. Журнал инфектологии 2018; 10(3): 23–30. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2018-10-3-23-29

    Uskov A.N., Solovev A.I., Kravtsov V.Y., Gudkov R.V., Kolomoyets E.V., Levkovskiy A.E.


  9. Лысенко А.Я., Кондрашин А.В., Ежов М.Н. Маляриология. 2-е изд. Копенгаген: Всемирная организация здравоохранения. Европейское региональное бюро, 2003. 510 с.

    Lysenko А.Ya., Kondrashin A.V., Ezhov M.N.


  10. Попович О.О., Мороз Л.В., Чабанов Ф.А., Вжецон Т.В., Слепова И.Г. Клинический случай тяжелого течения микст-малярии (Рl. falciparum, Рl. malariae) у пациента украинского происхождения. Актуальная инфектология 2017; 5(4): 189–94. DOI:10.22141/2312-413x.5.4.2017. 115733

    Popovych О.О., Moroz L.V., Chabanov F.A., Vzhetson T.V., Slepova I.G.


  11. Chen D.S., Barry A.E., Leliwa-Sytek A., Smith T.A., Peterson I., Brown S.M., Migot-Nabias F., Deloron P., Kortok M.M., Marsh K., Daily J.P., Ndiaye D., Sarr O., Mboup S., Day K.P. A Molecular Epidemiological Study of var Gene Diversity to Characterize the Reservoir of Plasmodium falciparum in Humans in Africa. PLoS One 2011; 6(2): e16629. DOI: 10.1371/journal.pone.0016629.

  12. Claessens A., Hamilton W.L., Kekre M., Otto T.D., Faizullabhoy A., Rayner J.C., Kwiatkowski D. Generation of Antigenic Diversity in Plasmodium falciparum by Structured Rearrangement of Var Genes During Mitosis. PLoS Genet 2014; 10(12): 6 e1004812. DOI:10.1371/journal.pgen.1004812

  13. Lalchhandama K. Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein 1. Wiki Journal of Medicine 2017; 4 (1): 4. DOI:10.15347/wjm/2017.004

  14. Fried M., Duffy P. Designing a VAR2CSA-based vaccine to prevent placental malaria. Vaccine 2015; 33(52): 7483–8. DOI:10.1016/j.vaccine. 2015.10.011.

  15. Gilbert D.N., Eliopoulos G.M., Chambers H.F., Saag M.S., Pavia A.T. (eds.). The Sanford Guide to Antimicrobial Therapy 2018. 48th ed. Perryville: Antimicrobial Therapy, 2018. 262 p.

  16. Clinton K.Y., Turner L., Jespersen J., Lowe E., Petersen B., Wang C., Petersen J., Lusingu J., Theander T., Lavstsen T., Higgins M. Structural conservation despite huge sequence diversity allows EPCR binding by the PfEMP1 family implicated in severe childhood malaria. Cell Host. Microbe 2015; 17(1): 118–29. DOI: 10.1016/j.chom.2014.11.007

  17. World Health Organization. Guidelines for the treatment of malaria, 2015. https://www.who.int/malaria/publications/atoz/9789241549127/en/

  18. Kirchner S., Power B., Waters A. Recent advances in malaria genomics and epigenomics. Genome Med. 2016; 8(1): 92. DOI:10.1186/s13073-016-0343-7

  19. Лобан К.М., Полозок Е.С. Малярия. М.: Медицина, 1983. 224 с.

    Loban K.M., Polozok E.S.


  20. Коровина Н.А., Горяйнова А.Н., Ваджих А. Ф.А. Поражение почек у детей с тропической малярией. Детские инфекции 2010; 9(2): 28–31.

    Korovina N.A., Goryajnova A.N., Vadzhih A.F.A.


  21. Nguansangiam S., Day N., Hien T.T., Mai N., Chaisri U., Riganti M., Dondorp A., Lee S., Phu N., Turner G., White N., Ferguson D., Pongponratn E. A quantitative ultrastructural study of renal pathology in fatal Plasmodium falciparum malaria. Trop. Med. Int. Heal. 2007; 12(9): 1037–50. DOI: full/10.1111/j.1365-3156.2007.01881.x

  22. Кондрашин А.В., Сабгайда Т.П., Сергиев В.П. Модуляция вирулентности Plasmodium falciparum как фактор саморегуляции паразитарной системы малярии. Медицинская паразитология и паразитарные болезни 2000; (2): 47–53.

    Kondrashin A.V., Sabgaĭda T.P., Sergiev V.P.


  23. Беляков В.Д. Общие закономерности функционирования паразитарных систем (механизмы саморегуляции). Паразитология 1986; 20(4): 249-255.

    Beliakov V.D.



Об авторах / Для корреспонденции

Соловьев Алексей Иванович – д.м.н., профессор кафедры биологии ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: solopiter@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3731-1756
Усков Александр Николаевич – д.м.н., профессор, заместитель директора по научной работе (по разработке и координации национальных и международных проектов) ФГБУ «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней» ФМБА, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: aouskov@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/ 0000-0003-3185-516X
Гудков Роман Владимирович – к.м.н., преподаватель кафедры инфекционных болезней (с курсом медицинской паразитологии и тропических заболеваний) ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: gudkoff@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5498-0479
Дементьева Наталья Викторовна – к.б.н., научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных, (филиал ФГБН «Федеральный научный центр животноводства им. Л.К. Эрнста») Санкт-Петербург, Россия; e-mail: dementevan@mail.ru
Капацина Владимир Александрович – заведующий отделением ГБУЗ «Клиническая инфекционная больница им. С.П. Боткина», Санкт-Петербург, Россия; e-mail: ingashi@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8959-0873
Комаров Артем Геннадьевич – старший лаборант кафедры биологии ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: qwer.xo@mail.ru
Крутикова Анна Алексеевна – к.б.н., научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных, (филиал ФГБН «Федеральный научный центр животноводства им. Л.К. Эрнста») Санкт-Петербург, Россия; e-mail: anntim2575@mail.ru
Коваленко Александр Николаевич – д.м.н., профессор кафедры инфекционных болезней (с курсом медицинской паразитологии и тропических заболеваний) ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: 9268754@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2976-8051
Ласкин Александр Викторович – к.м.н., преподаватель кафедры инфекционных болезней (с курсом медицинской паразитологии и тропических заболеваний) ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: lar_vma@mail.ru
Ракин Александр Ильич – преподаватель кафедры биологии ФГБВОУ ВПО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, Санкт-Петербург, Россия; e-mail: rakinalex@gmail.com; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9085-1287


Похожие статьи

К содержанию номера

Бионика Медиа