الخلوص السريع والعفوي بعد الولادة من المتصورة المنجلية مرتبط بطرد المشيمة

غالبًا ما تهيمن كريات الدم الحمراء المصابة بفيروس VAR2CSA (IEs) على تطفل الدم بين النساء الحوامل ذوات المناعة الواقية من الملاريا المنجلية. يتوسط VAR2CSA عزل IEs في المشيمة. افترضنا أن التصفية التلقائية بعد الولادة التي لوحظت سابقًا من طفيليات الدم لدى هؤلاء النساء مرتبطة بطرد المشيمة ، مما يزيل بؤرة عزل IEs الإيجابية لـ VAR2CSA. قمنا بتقييم الطفيليات والنسخ الجيني قبل الولادة وبعدها بوقت قصير في 17 امرأة غانية. كان الانخفاض الحاد في طفيليات الدم بعد الولادة مصحوبًا بتخفيض انتقائي في نسخ الجين المشفر VAR2CSA. تقدم النتائج التي توصلنا إليها تفسيرًا آليًا للملاحظة السابقة.

الكلمات الدالة.

المناعة المكتسبة؛ VAR2CSA ؛ pfEMP1 ؛ ملاريا المشيمة المتصورة المنجلية. حمل؛ جينات فار مناعة محددة.

يكتسب سكان المناطق ذات الانتقال المستقر لطفيليات المتصورة المنجلية مناعة وقائية كبيرة ضد الملاريا في مرحلة الطفولة ، تمت مراجعتها في المرجع [1]. بروتين غشاء كريات الدم الحمراء P. المنجلية 1 (PfEMP1) هو عائلة من مستضدات الطفيليات ، مشفرة بحوالي 60 جينًا مختلفًا لكل جينوم ، وتوسيط عزل كريات الدم الحمراء الناضجة المصابة (IEs) لاستضافة مستقبلات الأوعية الدموية ، تمت مراجعتها في المرجع [2]. على الرغم من أهمية PfEMP1 في المناعة الوقائية المكتسبة ، فإن النساء في مثل هذه المناطق يصبحن مع ذلك أكثر عرضة للإصابة بالملاريا أثناء الحمل. وقد ارتبط هذا بالعدوى بالطفيليات التي تعبر عن نوع PfEMP1 من نوع VAR2CSA ، مما يؤدي إلى تراكم IEs في الفراغ بين الخلايا ، مما يتسبب في الإصابة بالملاريا المشيمية [2 ، 3].

يتوسط VAR2CSA التصاق IEs بكبريتات شوندروتن منخفضة الكبريتات (CSA) ، وهو مستقبل مضيف يقتصر عادةً على المشيمة [4]. يعد عزل IEs الخاص بمستقبلات معينة استراتيجية مهمة للبقاء على قيد الحياة للطفيليات ، لأنه يمنع التدمير الطحالي لـ IEs الناضجة [2]. وبالتالي فإن IEs إيجابي VAR2CSA في وضع غير مؤاتٍ كبير للبقاء على قيد الحياة في المضيفات غير الحوامل ، ولا يتم الحصول على الغلوبولين المناعي G (IgG) الخاص بـ VAR2CSA قبل الحمل الأول [2 ، 3]. وهذا ما يفسر القابلية العالية للنساء الحوامل (وخاصة البكرات) للإصابة بالملاريا المنجلية ، حتى في المناطق التي ينتقل فيها الطفيلي بشكل مستقر ، حيث يتم الحصول على مناعة وقائية كبيرة قبل بلوغ سن الإنجاب [3]. غالبًا ما تهيمن الطفيليات التي تعبر عن VAR2CSA [5] على عدوى المتصورة المنجلية عند النساء الحوامل ، على الرغم من انتشار الطفيليات التي تعبر عن أنواع أخرى من PfEMP1 (ويفترض أنها عزل خارج المشيمة) [6]. على هذا الأساس ، نقترح أنه يمكن تحديد نوعين مختلفين اختلافًا جوهريًا من الملاريا لدى النساء الحوامل. الأول هو الملاريا المشيمية ، التي تسببها الطفيليات التي تعبر عن VAR2CSA والتي تحدث بشكل رئيسي في النساء ذوات التكافؤ المنخفض دون مناعة وقائية كبيرة خاصة بـ VAR2CSA. النوع الآخر هو الملاريا التي تسببها الطفيليات التي تعبر عن أنواع PfEMP1 الأخرى وحيث يتم عزل IE في الأنسجة غير المشيمة. لا يقتصر هذا النوع الأخير على النساء الحوامل ويمكن أن يحدث عند النساء من أي تكافؤ. إنه يعكس ببساطة الثغرات في المتغير (بشكل رئيسي PfEMP1) - المناعة الخاصة بشكل عام [7].

مع وضع هذه النقاط في الاعتبار ، افترضنا أن التقارير السابقة عن الحل التلقائي لطفيل المتصورة المنجلية في الدم لدى النساء الحوامل في إفريقيا في غضون أيام قليلة من الولادة [8 ، 9] تعكس الاختفاء المفاجئ لتركيز عزل VAR2CSA-IEs الإيجابية مثل يتم طرد المشيمة أثناء الولادة.

طُرق

موقع الدراسة والمشاركين

أجريت الدراسة في 5 مرافق صحية (Abura Dunkwa و Biriwa و Mankessim و Moree و Saltpond) في المنطقة الوسطى من غانا. سراية المتصورة المنجلية مستقرة في منطقة الدراسة ولكن مع اختلاف موسمي كبير.

تم تجنيد النساء الحوامل على المدى القريب ، اللائي وافقن كتابة على المشاركة في الدراسة بعد تلقي معلومات شفوية ومكتوبة حول أهدافها ، بين نوفمبر 2020 وفبراير 2021. تم استبعاد النساء اللواتي يعانين من أي شكل من أشكال مضاعفات الحمل من المشاركة. على الرغم من أن معظم النساء تلقين علاجًا وقائيًا متقطعًا كجزء من سياسة الرعاية السابقة للولادة الحالية في غانا (الجدول التكميلي 1) ، لم تتلق أي منهن أي شكل من أشكال العلاج المضاد للملاريا طوال مدة الدراسة (أي منذ فترة وجيزة قبل الولادة حتى نهاية مشاركتهم بعد أيام قليلة). تمت الموافقة على الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية في Noguchi Memorial Institute for Medical Research (NMIMR-IRB CPN 005 / 20-21) ومن قبل لجنة أخلاقيات البحث في الخدمة الصحية في غانا (GHS-ERC 005/08/20).

الكشف والتقدير الكمي لعدوى المتصورة المنجلية

تم تحديد العدوى بطفيليات P. falciparum عن طريق الاختبار التشخيصي السريع ، والفحص المجهري لمسحات الدم الملطخة بالغيمسا ، وتفاعل البوليميراز الكمي المتسلسل (qPCR) بشكل أساسي كما هو موصوف سابقًا [10 ، 11] ، باستخدام عينات الدم المحيطية التي تم جمعها. تم استخدام الحمض النووي المستخرج من ستة 10- تخفيفات من ثقافة في المختبر لمرحلة الحلقة P. falciparum IT4 عند 1 في المائة من طفيليات الدم لإنشاء منحنى قياسي للسماح بتقدير qPCR للتطفل في الدم.

تحليل النسخ الجيني فار

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 >2 درجة من القيمة المتوقعة. تم حساب وفرة النص باستخدام 2- Ct ، حيث يعني متوسط ​​ΔCt=زوج Ctvar التمهيدي - يعني تحكم Ctendogenous.

تحليل احصائي

تم اختبار الارتباطات بين نسخ var2csa والمتغيرات السريرية من خلال ارتباط رتبة سبيرمان مع التصحيح للاختبارات المتعددة. تم تقييم العلاقة بين الطفيليات المكتشفة بواسطة الفحص المجهري و PCR بواسطة اختبار بيرسون للارتباط اللحظي بين المنتج. تمت مقارنة البيانات التي تم الحصول عليها في نقاط زمنية مختلفة عن طريق تحليل المقاييس المتكررة للتباين (RM-ANOVA) أو بواسطة RM-ANOVA على الرتب (RM-ANOVA-R) حسب الاقتضاء ، متبوعًا باختبار لاحق للاختلافات الزوجية. تم استخدام برنامج SigmaPlot الإصدار 14 (Systat Inc) لتحليل البيانات وقيم P.<.05 were considered significant.

نتائج

المشاركون في الدراسة

تم فحص ما مجموعه 377 امرأة موافق عليها لعدوى المتصورة المنجلية أثناء المخاض. من بين هؤلاء ، كان 15 (4. 0 بالمائة) طفيليًا عن طريق الفحص المجهري لمسحة الدم المحيطية بوخز الإصبع ، و 24 (6.4 بالمائة) عن طريق اختبار التشخيص السريع ، و 50 (13.3 بالمائة) بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل. بناءً على هذه النتائج ، تم تسجيل 17 امرأة إيجابية اختبار التشخيص السريع واختيارهن للمتابعة في 8-16 ساعة بعد التسليم ، و 24-48 ساعة بعد التسليم ، و 48-72 ساعة بعد التسليم. تم تلخيص المعلومات السريرية للمشاركين في الدراسة في الجدول التكميلي 1. لم تكن هناك ارتباطات ذات دلالة إحصائية بين نسبة الطفيليات التي تنقل var2csa وأي من المتغيرات السريرية المدرجة.

التخلص من الطفيليات في الدم بعد الولادة

في وقت التسليم ، كان جميع المشاركين في الدراسة طفيليين عن طريق مسحة الدم و / أو qPCR (الجدول التكميلي 1). بحلول 8 إلى 16 ساعة بعد التسليم ، انخفض طفيليات الدم التي يمكن اكتشافها مجهريًا تلقائيًا (أي بدون تدخل علاجي) في 14/17 امرأة (الشكل 1 أ). خلال 24-48 ساعة بعد الولادة ، انخفض عدد الطفيليات بشكل أكبر وكانت منخفضة جدًا أو لا يمكن اكتشافها في غالبية النساء (P=.03 مقارنةً بالتسليم المسبق ، فريدمان RM-ANOVA-R). بعد 24 ساعة أخرى ، كانت جميع النساء باستثناء واحدة بدون طفيليات في الدم يمكن اكتشافها (P=.005 مقارنة بالتسليم المسبق ، RM-ANOVA-R). فيما يتعلق بالطفيليات التي اكتشفها تفاعل البوليميراز المتسلسل (الشكل 1 ب) ، كانت طفيليات ما بعد الولادة أقل بكثير بمقدار 24-48 ساعة و 48-72 ساعة من قبل التسليم (P <.001 ، RM-ANOVA-R). كانت المستويات أيضًا أقل بشكل ملحوظ بمقدار 48-72 ساعة بعد الولادة مقارنة بـ8-16 ساعة بعد الولادة (P <.001 ، RM-ANOVA-R). الطفيليات المقدرة بالفحص المجهري و qPCR مرتبطة بشكل كبير (P <.001). تؤكد هذه البيانات التقارير السابقة عن التخلص السريع والعفوي بعد الولادة من طفيليات المتصورة المنجلية في الدم بين النساء اللائي يعشن في مناطق ذات انتقال ثابت لهذا الطفيل [8 ، 9].

النسخ الطفيلي لجينات فار

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 >90 في المائة من إجمالي نسخ var) في 9/17 امرأة ونسخ var2csa يمكن اكتشافه في الكل (الشكل 2 والشكل التكميلي 1). تم الكشف عن نسخ جينات var غير المرتبطة بالملاريا المشيمية (بالإضافة إلى var2csa) في جميع المشاركات قبل الولادة وهيمنت في بعض النساء ، وفقًا للملاحظات السابقة [6].

انخفضت نسبة نصوص var2csa أثناء متابعة ما بعد الولادة في جميع النساء (الشكل 2 والشكل التكميلي 1) ، بالتوازي مع الانخفاض في حالات الطفيليات (الشكل 1). وبالتالي كان هناك تحول ملحوظ بعيدًا عن نسخ var2csa قبل التسليم نحو نسخ جينات var الأخرى بعد الولادة. الاستثناءات الوحيدة (من بين النساء اللائي توفرت فيهما بيانات النسخ بعد الولادة) ، كانت المشاركات B213 و S003 و S001 و B201 (الشكل التكميلي 1). ومع ذلك ، بناءً على الملاحظة التي تشير إلى أن طفيليات ما بعد الولادة انخفضت أيضًا بشكل ملحوظ بين هؤلاء النساء (الشكل 1) ، فإننا نعتبر أنه من المحتمل أن يحدث تحول مماثل بعيدًا عن نسخ var2csa إذا كانت البيانات من نقاط زمنية لاحقة متاحة. بشكل عام ، تتوافق البيانات تمامًا مع الاختفاء الانتقائي لـ IEs الإيجابية لـ VAR2CSA كما افترضنا.

مناقشة

PfEMP1 هي عائلة من البروتينات التي يتم تصديرها بواسطة طفيليات P. falciparum داخل كرات الدم إلى سطح IEs ، حيث تعمل كروابط التصاق لمستقبلات الأوعية الدموية المضيفة المختلفة [2]. يتم ترميز هذه الروابط بواسطة عائلة جينات var المتغيرة نسليًا مع حوالي 60 عضوًا لكل جينوم طفيلي أحادي الصيغة الصبغية. يتم نسخ الجينات وترجمتها بطريقة حصرية بشكل متبادل ، مما يضمن التعبير عن PfEMP1 واحد فقط على سطح IE في أي وقت. ومع ذلك ، فإن كل طفيلي لديه القدرة على التبديل بين جيناته المختلفة ، مما يتيح تغييرات في خصوصية التصاق IE وخصائص المستضدات [2].

يمكن تجميع بروتينات PfEMP1 وتجميعها وفقًا لمجموعة من المعايير الهيكلية ، والتي تؤثر على خصائصها الوظيفية [2]. وهكذا ، فإن المجموعة A PfEMP1 (المشفرة بحوالي عشرة جينات مختلفة لكل جينوم) تتوسط في التصاق IE بمستقبلات مضيفة مثل EPCR و ICAM -1 ، وقد تورطت في التسبب في الإصابة بالملاريا الشديدة في مرحلة الطفولة بشكل عام والملاريا الدماغية على وجه الخصوص [2]. في المقابل ، يبدو أن نسخ الجينات التي تنتمي إلى المجموعة B و C مرتبط بالملاريا غير المعقدة والالتهابات عديمة الأعراض. أخيرًا ، VAR2CSA من النوع PfEMP1 ، المشفر بواسطة واحد فقط أو عدد قليل من جينات var2csa لكل جينوم طفيلي ، متميز وظيفيًا ومستضديًا تمامًا عن جميع PfEMP1 الآخر ، وهو متورط بقوة في التسبب في ، وكذلك في المناعة المكتسبة ، المشيمة. الملاريا [2 ، 3 ، 13].

علاوة على ذلك ، يشير الجزء الأكبر من الأدلة المتاحة إلى VAR2CSA باعتباره رابط CSA رئيسيًا وعلى الأرجح فقط حسن النية. أخيرًا ، تم إثبات سابقًا أن طفيليات الدم المحيطي عند النساء الحوامل المصابات بالتعرض المتصورة المنجلية مدى الحياة تشمل ، وغالبًا ما تهيمن عليها ، IEs إيجابية VAR2CSA ولها النمط الظاهري المميز العام لعدوى المتصورة المنجلية المشيمية [5 ، 13- 15]. على هذا الأساس ، افترضنا أن التفسير الأكثر إقناعًا للتخلص التلقائي من طفيليات الدم لدى النساء الحوامل في غضون أيام قليلة من الولادة [8 ، 9] هو التدمير الانتقائي للطحال لـ IEs الإيجابية لـ VAR2CSA بعد طرد المشيمة أثناء الولادة ، والتي يزيل بشكل فعال مستقبلات التصاقهم المشابه.

تؤكد النتائج المقدمة هنا ما تم الإبلاغ عنه سابقًا [8 ، 9] إزالة سريعة بعد الولادة من طفيليات الدم المنجلية المحيطية (الشكل 1). علاوة على ذلك ، يدعمون الملاحظات التي تشير إلى أن طفيليات الدم المحيطي في النساء الحوامل الأفريقيات تشمل ، وغالبًا ما تهيمن عليها ، طفيليات تنقل var 2- csa [6 ، 15] (الشكل 2 والشكل التكميلي 1). الأهم من ذلك ، أن بياناتنا توسع هذه الملاحظات السابقة من خلال تقديم دليل مقنع لأول مرة لتفسير ميكانيكي للتخلص السريع بعد الولادة من الطفيليات المحيطية لدى النساء اللائي لديهن مناعة مكتسبة بشكل طبيعي ضد الملاريا المنجلية. بصرف النظر عن الاختلاف البسيط عدديًا ، والخط الحدودي الوحيد ، في نسخ مجموعة var A1 (الشكل التكميلي 2) ، فإن التغيير الرئيسي الوحيد المهم إحصائيًا في نسخ جينات var بعد الولادة تم تقليل النسخ النسبي لـ var2csa (الشكل 2B والتكميلي. الشكل 2).

دراستنا لها حدود. حجم العينة صغير. ويرجع ذلك أساسًا إلى التنفيذ الناجح للعلاج الوقائي المتقطع للملاريا للنساء الحوامل ، مما جعل الملاريا المشيمية أقل انتشارًا واستلزم فحص العديد من النساء للعثور على المشاركين المؤهلين. علاوة على ذلك ، منعت المرافق المحدودة في موقع دراستنا التقييم المباشر لخصوصية مستقبل الالتصاق لل IEs التي تم جمعها أو النمط الظاهري المناعي. ومع ذلك ، فإن الأدلة الحالية والنتائج السابقة تتحد بسلاسة.

في الختام ، لقد قدمنا ​​دليلًا على أن الاختفاء المفاجئ لتركيز عزل العناصر IE الإيجابية لـ VAR2CSA عند طرد المشيمة يساهم بشكل كبير في التصفية السريعة والعفوية بعد الولادة من طفيليات الدم المنجلية لدى النساء اللائي تعرضن بشكل طبيعي لهذه الطفيليات. الطفيليات التي تنسخ جينات var الأخرى وتعرض PfEMP1 غير VAR2CSA على سطح IE غالبًا ما تكون غير قادرة على النمو وتسبب المرض في البالغين في المناطق الموبوءة ، بسبب PfEMP الوقائي 1- المناعة المحددة للملاريا المكتسبة في الطفولة [2] . قد يتعرض استمرار بقاء IEs غير VAR2CSA بعد الولادة للخطر بشكل أكبر من خلال العمليات الفسيولوجية المرتبطة بالولادة مثل الاستجابات المناعية المسببة للالتهابات. أخيرًا ، يمكن أن يساهم تناول الأدوية المضادة للملاريا مباشرة قبل الولادة بشكل غير معلوم. مهما كان السبب ، فإن الطفيليات في الدم انخفضت بشكل ملحوظ بعد الولادة في بعض النساء ، حيث شكلت طفيليات var2csatranscription أقلية فقط من طفيليات الدم قبل الولادة ، وهذه النتيجة تستحق مزيدًا من الدراسة. تدعم دراستنا الدور الرئيسي لـ PfEMP1 في المناعة المكتسبة ضد الملاريا بشكل عام ، وخاصة VAR2CSA في التسبب في الإصابة بالملاريا المشيمية والمناعة.

البيانات التكميلية

المواد التكميلية متاحة في مجلة الأمراض المعدية على الإنترنت. تتكون من البيانات المقدمة من قبل المؤلفين لإفادة القارئ ، لا يتم نسخ المواد المنشورة وهي مسؤولية المؤلفين وحدهم ، لذلك يجب توجيه الأسئلة أو التعليقات إلى المؤلف المقابل.

ملحوظات

الكاتب الاشتراكات.

ساهمت NGA و MPQ و MFO و LH في دراسة التصور والتصميم. قامت NGA بجمع العينات. قامت NGA و MPQ و LH بتحليل البيانات. أعدت NGA و MPQ و LH المخطوطة. قرأ جميع المؤلفين النسخة النهائية للمخطوطة ووافقوا عليها.

شكر وتقدير.

نحن ممتنون لجميع النساء اللواتي وافقن على المشاركة في دراستنا. كما نشكر جميع القابلات والأطباء ومساعدي الأطباء والممرضات في مختلف المرافق الصحية لمساعدتهم في جمع العينات.

تنصل.

لم يكن للممولين أي دور في تصميم الدراسة أو جمع البيانات وتحليلها أو اتخاذ قرار النشر أو إعداد المخطوطة. تم توفير التمويل لدفع رسوم نشر الوصول المفتوح لهذه المقالة بواسطة Danida.

الدعم المالي.

تم دعم هذا العمل من قبل Danida (رقم المنحة 17-02- KU لمشروع MAVARECA-II) ، بما في ذلك منحة الدكتوراه إلى NGA. ، مشروع PAMSEQ).

تضارب المصالح المحتمل.

جميع المؤلفين: لم يتم الإبلاغ عن أي تضارب في المصالح. قدم جميع المؤلفين نموذج ICMJE للإفصاح عن تضارب المصالح المحتمل. تم الكشف عن التضاربات التي يعتبرها المحررون ذات صلة بمحتوى المخطوطة.

مراجع