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# Ciencias de la Salud# Enfermedades Infecciosas (excepto VIH/SIDA)

Enfrentando el desafío de la malaria por P. vivax

Nuevos descubrimientos genéticos dan esperanza en la lucha contra la malaria por P. vivax.

― 8 minilectura


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La malaria es una enfermedad seria causada por parásitos que se transmiten a través de las picaduras de mosquitos infectados. Uno de los parásitos clave involucrados en la malaria es Plasmodium vivax. Este tipo de malaria es una amenaza significativa para la salud pública, especialmente en regiones pobres de más de 49 países. Aunque se han logrado éxitos en la reducción de otros tipos de malaria, las infecciones por P. Vivax están aumentando.

¿Por Qué Es Tan Difícil Controlar a P. vivax?

P. vivax es más difícil de manejar que otro tipo de parásito de la malaria llamado P. falciparum. Esta resistencia se debe en parte a su capacidad para entrar en un estado de inactividad en el hígado, formando lo que se conoce como hipnozoitos. Estos pueden despertarse más tarde, provocando episodios de malaria renovados mucho después de la infección inicial. Esto significa que una picadura de mosquito puede llevar a múltiples episodios de la enfermedad, lo que hace complicado eliminarla por completo.

Cuando alguien sufre episodios repetidos de malaria, se cree que más del 60% de estos casos provienen de estas Recaídas. Entender claramente cómo ocurren estas recaídas, y los papeles que juegan tanto el huésped como el parásito, es esencial para crear estrategias efectivas de salud pública. Sin embargo, nuestro conocimiento en esta área sigue siendo limitado.

La Dificultad de Identificar Tipos de Infección

Una de las principales barreras para entender las infecciones por P. vivax es el desafío de identificar correctamente el tipo de recurrencia que está experimentando una persona infectada. Un individuo puede enfrentar tres escenarios posibles:

  1. Reinfección: Infectarse nuevamente por una nueva picadura de mosquito.
  2. Recrudescencia: No recuperarse por completo de una infección previa, lo que puede llevar a nuevos síntomas.
  3. Recaída: Reactivación de la etapa hepática inactiva después de la infección inicial.

Distinguir entre estos puede ser bastante difícil.

Métodos fiables para diferenciar entre recaída, reinfección y recrudescencia son cruciales para mejorar tratamientos. En algunos lugares, el principal medicamento usado para tratar P. vivax-cloroquina-ha estado fallando, lo que complica aún más las cosas. Si se confunden las recaídas con la recrudescencia, puede confundir los estudios que buscan determinar la eficacia de un tratamiento.

La Importancia de un Diagnóstico Preciso

Es vital diagnosticar correctamente las causas de las infecciones repetidas. Hacerlo ayudará a mejorar los métodos de tratamiento, especialmente al usar medicamentos diseñados para atacar la etapa hepática inactiva del parásito. Por ejemplo, medicamentos como primaquina y tafenoquina apuntan específicamente a prevenir recaídas. Un diagnóstico preciso puede ayudar a distinguir entre recaída y reinfección, lo cual es importante para evaluar la eficacia de estos fármacos.

P. falciparum vs. P. vivax: Desafíos Diferentes

En el caso de P. falciparum, los investigadores han avanzado en la identificación de los orígenes de las reinfecciones utilizando pruebas genéticas en marcadores específicos. Esto ha mejorado la comprensión de la eficacia del tratamiento en muchas áreas. Sin embargo, para P. vivax, las cosas son más complicadas. Los tipos de parásitos presentes durante las recaídas pueden estar estrechamente relacionados o ser completamente diferentes de la infección inicial.

Estudios recientes han demostrado que pares de infecciones por P. vivax pueden parecer no relacionadas bajo pruebas tradicionales, pero en realidad podrían compartir grandes secciones de sus genomas. Esto significa que podrían estar más relacionadas de lo que se pensaba inicialmente.

Cómo Puede Ayudar la Información Genética

La composición genética de estos parásitos puede proporcionar pistas valiosas sobre su relación. Los investigadores han propuesto usar medidas de identidad por descendencia (IBD) para evaluar cuán estrechamente relacionadas están diferentes infecciones. Valores IBD más altos pueden sugerir que las infecciones probablemente son debido a recaídas en lugar de nuevas infecciones.

Usando datos Genéticos, los investigadores también pueden rastrear cómo se propagan las infecciones en diferentes regiones y entre poblaciones, lo que puede ser crucial para controlar la transmisión de malaria.

Limitaciones Actuales en la Investigación

Un problema importante que enfrentan los investigadores es que las infecciones por P. vivax a menudo tienen niveles bajos del parásito presente, lo que dificulta los estudios genéticos a gran escala. Aunque nuevos métodos pueden mejorar la secuenciación del genoma, aún pueden no ser ideales para la mayoría de las infecciones típicas.

Para superar esta barrera, los métodos de genotipificación de alto rendimiento permiten probar muestras de bajo volumen, como manchas de sangre seca, que son más fáciles de obtener en muchos entornos. Sin embargo, averiguar qué marcadores genéticos usar sigue siendo un desafío.

Identificación de Marcadores Microhaplotipo

Para abordar estos problemas, los investigadores recientemente han trabajado en identificar marcadores microhaplotipo en un gran conjunto de genomas de P. vivax. Estos marcadores pueden ayudar a pintar un cuadro más claro de las relaciones genéticas entre diferentes infecciones. El objetivo es crear un conjunto universal de marcadores que pueda informar de manera fiable sobre la naturaleza de las infecciones, incluidas las recaídas.

La investigación utilizó datos de una amplia gama de áreas geográficas para asegurar que los marcadores seleccionados fueran diversos y representativos de la población global de P. vivax.

El Proceso de Descubrimiento de Microhaplotipos

Los investigadores comenzaron con un gran conjunto de datos y lo filtraron para encontrar muestras de alta calidad. Su objetivo era seleccionar regiones específicas del genoma de P. vivax que mostraran la mayor variación. Esto permitiría un mejor seguimiento de la relación entre diferentes infecciones. Al examinar segmentos de 200 pares de bases del genoma, identificaron numerosos candidatos a regiones microhaplotipo.

Después de un análisis exhaustivo, se creó una selección final de paneles: uno enfocado en alta diversidad y otro elegido al azar. Ambos paneles fueron ampliamente evaluados por su capacidad para estimar la relación de manera precisa.

Medición de Patrones Geográficos

Se compararon diferentes áreas geográficas para entender qué tan bien funcionaron los paneles en identificar variaciones en los tipos de infección. Este análisis mostró diferencias claras en la diversidad genética entre regiones. Por ejemplo, la diversidad era menor en algunas áreas de África en comparación con regiones en Oceanía.

Entendiendo la Diversidad Dentro del Huésped

Dentro de cada individuo infectado, los investigadores observaron cuán diversa era la población del parásito. Esta diversidad dentro del huésped puede afectar cómo se transmite la enfermedad y cuán efectivas serán las tratamientos. Los hallazgos mostraron una fuerte correlación entre los resultados obtenidos a través de microhaplotipos y medidas genómicas más amplias de diversidad.

Usando Microhaplotipos para Rastrear la Transmisión

Otra aplicación clave de estos marcadores microhaplotipo es entender cómo se propaga el P. vivax geográficamente. Los investigadores utilizaron los datos para determinar el origen de las infecciones y posibles focos de transmisión. Algunas regiones mostraron patrones claros de propagación de infecciones, indicando áreas donde se pueden necesitar enfoques de control.

Implicaciones Más Amplias de los Hallazgos

Los conocimientos obtenidos de estos estudios pueden informar las estrategias de control de malaria. Por ejemplo, al entender si las infecciones provienen de recaídas o de nuevas picaduras de mosquito, las autoridades de salud pueden adaptar sus enfoques de manera más efectiva.

El potencial de los microhaplotipos para identificar cómo diferentes cepas de P. vivax interactúan entre sí y se propagan entre poblaciones es un cambio de juego en la salud pública y las estrategias de manejo de enfermedades.

Conclusión

El trabajo realizado en la identificación y utilización de marcadores microhaplotipo ilumina las complejidades de la malaria por P. vivax. A medida que los investigadores continúan desarrollando mejores métodos para rastrear esta enfermedad, podemos ver mejoras en la eficacia del tratamiento y una comprensión más clara de cómo combatir la malaria a nivel global.

El avance de las técnicas genéticas está allanando el camino para estrategias de salud pública que abordan los desafíos específicos que plantea P. vivax. Con una investigación continua y la aplicación de estas técnicas, hay esperanza de reducir la carga de la malaria en poblaciones vulnerables en todo el mundo.

Fuente original

Título: Lineage-informative microhaplotypes for spatio-temporal surveillance of Plasmodium vivax malaria parasites

Resumen: Challenges in understanding the origin of recurrent Plasmodium vivax infections constrains the surveillance of antimalarial efficacy and transmission of this neglected parasite. Recurrent infections within an individual may arise from activation of dormant liver stages (relapse), blood-stage treatment failure (recrudescence) or new inoculations (reinfection). Molecular inference of familial relatedness (identity-by-descent or IBD) based on whole genome sequence data, together with analysis of the intervals between parasitaemic episodes ("time-to-event" analysis), can help resolve the probable origin of recurrences. Whole genome sequencing of predominantly low-density P. vivax infections is challenging, so an accurate and scalable genotyping method to determine the origins of recurrent parasitaemia would be of significant benefit. We have developed a P. vivax genome-wide informatics pipeline to select specific microhaplotype panels that can capture IBD within small, amplifiable segments of the genome. Using a global set of 615 P. vivax genomes, we derived a panel of 100 microhaplotypes, each comprising 3-10 high frequency SNPs within 0.9 in 90% countries tested) and it also captured local infection outbreak and bottlenecking events. The informatics pipeline is available open-source and yields microhaplotypes that can be readily transferred to high-throughput amplicon sequencing assays for surveillance in malaria-endemic regions.

Autores: Sarah Auburn, S. V. Siegel, R. Amato, H. Trimarsanto, E. Sutanto, M. Kleinecke, K. Murie, G. Whitton, A. R. Taylor, J. A. Watson, M. Imwong, A. Assefa, A. G. Rahim, N. H. Chao, T. T. Hien, J. A. Green, G. Koh, N. J. White, D. P. Kwiatkowski, J. C. Rayner, R. N. Price

Última actualización: 2023-03-16 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.13.23287179

Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.03.13.23287179.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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