Análise do gene codificante ubp-1 em isolados naturais de Plasmodium falciparum

Abstract

A Malária é considerada um problema grave de saúde pública nas regiões onde é endémica. A interrupção dos regimes terapêuticos e a ausência de fármaco-vigiliância adequada levou ao surgimento de populações de parasitas resistentes, sendo este, um dos principais obstáculos ao controlo eficaz desta doença. Actualmente a resistência em Plasmodium falciparum já existe para todas as classes de antimaláricos excepto no caso dos derivados da artemisinina. A estrutura genética da população de P. falciparum varia em diferentes áreas geográficas dependendo dos níveis de transmissão e endemicidade da infecção. Estudos prévios demonstraram que, mutações pontuais em dois genes em particular, pfATPase6 e pfubp-1, poderão exercer uma influência moduladora da actividade antimalárica dos derivados da artemisinina. As populações parasitárias de uma dada região poderão apresentar diversas combinações entre polimorfismos no gene pfubp-1 e o genótipo do pfATPase6 originando diferentes haplótipos entre alelos destes genes, ambos localizados no cromossoma 1 do parasita P.falciparum. O gene ubp-1 codifica uma protease ubiquitina-específica. A sequenciação do gene ubp-1 em isolados naturais de Plasmodium falciparum, provenientes do Brasil, Ruanda e São Tomé e Príncipe permitiu analisar a frequência de putativos polimorfismos genéticos e investigar potenciais haplótipos entre alelos dos genes pfubp1 e pfATPase6 nas amostras provenientes destas regiões. No conjunto dos isolados naturais estudados, foram encontradas duas mutações não-sinónimas que se localizam no domínio funcional da proteína codificada pelo gene pfubp-1. Adicionalmente, os resultados obtidos revelaram diferenças relativamente à frequência dos polimorfismos estudados e, na frequência de potenciais haplótipos entre alelos dos genes pfubp1 e pfATPase6 oriundos das diferentes regiões endémicas estudadas. Verificou-se uma menor variabilidade de polimorfismos e menor variabilidade haplotípica no Brasil comparativamente às duas regiões Africanas estudadas. Os resultados deste trabalho deram a conhecer a estrutura populacional em termos do perfil de dois potenciais moduladores genéticos de susceptibilidade à artemisinina e derivados antes da utilização destes fármacos em larga escala. Deste modo, o presente estudo traduz-se como uma ferramenta que servirá de base a actividades de vigilância molecular continuadas, no intuito de preservar a eficácia prolongada desta importante classe de antimaláricos.

Malaria is considered a serious problem of public health in the regions where it is endemic. The interruption of the therapeutic regimes and the absence of the adequate drug-surveillance led to the appearance of populations of resistant parasites, being this, one of the main obstacles to the efficient control of this disease. Currently the resistance in Plasmodium falciparum already exists for all the antimalarial drugs except in the case of the derivatives of the artemisinin (DA). The genetic structure of the population of P. falciparum varies in different geographic areas depending on the levels of transmission and endemic of the infection. Previous studies demonstrated that, point mutations in two genes, pfATPase6 and pfubp-1, will have a modulating influence of the drug activity of the D.A. The parasitic populations of a given region will be able to present diverse combinations between polymorphisms in the gene pfubp-1 and the genotype of pfATPase6 originating different haplotypes between alleles of these genes, both located in chromossome 1 of the P.falciparum parasite. The gene pfubp-1 codifies a specific ubiquitin protease. The sequence of the gene ubp-1 in natural isolation, that come from Brazil, Ruanda and São Tomé and Príncipe (RDST) allowed to analyse the frequency of putative genetic polymorphisms and to investigate potential haplotypes between alleles of the genes pfubp1 and pfATPase6. In the group studied, two non-synonym mutations were found in the functional domain of the codified protein by the gene pfubp-1. In addition, the results revealed differences relatively to the frequency of studied polymorphisms and, in the frequency of potential haplotypes between alleles of the deriving genes pfubp1 and pfATPase6. It was verified that there was a lesser variability of polymorphisms and a minor haplotype variability in Brazil compared to the two studied African regions. The results showed the population structure in terms of the profile of two genetic modulating potentials of susceptibility to the DA before the use of these drugs on a large scale.The present study is expressed as a tool that will serve as a continued activity base of monitoring molecules, in order to preserve effectiveness of the DA.