Infección gestacional por Plasmodium vivax en el noroccidente de Colombia y sus efectos en la morbimortalidad materna y neonatal

Abstract

RESUMEN: Introducción: la malaria asociada al embarazo (MAE) aparece de varias maneras y causa malaria gestacional (MG), malaria placentaria (MP) o malaria congénita (MC), bien sea aislada cada una o en combinaciones. La secuencia necesaria es, por supuesto, MG - MP - MC. Además, en la MAE importan tanto la enfermedad como las infecciones microscópicas o submicroscópicas y sintomáticas o asintomáticas. Como el paludismo en general, la MAE en Colombia es causada principalmente por Plasmodium vivax (60-70% de morbilidad) y P. falciparum. La infección plasmodial placentaria provoca alteraciones y francas lesiones histopatológicas, asociadas a anormalidades en la expresión de citoquinas y quimioquinas. Los estudios colombianos sobre MAE son incipientes. La MG por P. vivax ha sido conocida desde hace muchos años pero su impacto sobre la salud materna y neonatal solo ha empezado a estudiase recientemente, pero aún hay insuficiencia. Objetivo: describir aspectos fundamentales del perfil clínico-epidemiológico, de la respuesta inmune contra el parásito, la infección placentaria, la genética y la citoadherencia parasitarias durante la infección gestacional por P. vivax en zonas palúdicas de Colombia. Metodología: en gestantes con malaria por P. vivax se midió la prevalencia de signos y síntomas clínicos, hallazgos de laboratorio, cambios histopatológicos placentarios y desenlaces obstétricos adversos. Además, se evaluó la eficacia de la monoterapia con cloroquina (dosis estándar) para curar el ataque agudo y se midió la incidencia de la primera recurrencia. También se midieron respuestas de anticuerpos específicos frente a proteínas recombinantes de P. vivax y se exploró su relación con el estado clínico de la gestante infectada y los desenlaces obstétricos adversos. Se hizo cuantificación de la expresión génica de citoquinas proinflamatorias (TNFα e IFNγ), antiinflamatorias (IL-10 y TGF-β) y quimioquinas (IL-8, MIP-1 y MCP-1) en sangre periférica materna y tejido placentario, así como de los niveles de expresión de genes asociados al desarrollo fetoplacentario (VEGF, IGF-1 e HIF-1α) en este tejido; por último, se caracterizaron genéticamente los aislamientos P.vivax obtenidos y se evaluó capacidad de citoadherencia de estos aislamientos en un modelo placentario de células BeWo. Resultados: las manifestaciones clínicas más frecuentes de la enfermedad fueron la cefalea (100%), los escalofríos (90%) y la fiebre (82%); la tríada de estas manifestaciones clínicas se presentó en 76% de los casos. En todos los parámetros de laboratorio evaluados se observaron diferencias estadísticas significativas al compararlos con los del grupo de gestantes sin malaria vivax (grupo control), excepto para los niveles de bilirrubina indirecta y de aspartato aminotransferasa. No se observaron desenlaces obstétricos adversos (abortos, mortinatos o muertes maternas). Solo se halló bajo peso al nacer en seis recién nacidos, no se observaron mortinatos ni muertes maternas. Se halló que la monoterapia con cloroquina tuvo eficacia de 95% para curar el ataque agudo de malaria gestacional por P. vivax pero la frecuencia de recurrencias tipo recaída es muy alta (mínimo 33%) en este grupo poblacional, que no recibe primaquina en su tratamiento. Se detectaron respuestas de anticuerpos específicos frente a todas las proteínas recombinantes de P. vivax en los dos grupos (gestantes y no gestantes) y momentos (ingreso con ataque agudo de malaria y en parto), excepto para los péptidos sintéticos LP1 y LP2. También se encontró que la infección gestacional y placentaria por P. vivax modula la expresión de genes que codifican citoquinas proinflamatorias y antiinflamatorias y quimioquinas, de tal manera que la expresión de todos ellos está significativamente más aumentada en gestantes con malaria vivax que gestantes sin la infección plasmodial y más elevada en el ataque agudo que en la recaída. El perfil histológico y la expresión génica de tres mediadores asociados con el desarrollo fetoplacentario (VEGF, IGF-1 e HIF-1α) mostraron inequívocas alteraciones. En el grupo “sin historia de MG en ingreso y sin Plasmodium en parto” (grupo “sano” o control) los niveles de expresión de IGF-1 fueron significativamente más altos (p=0,0001) que en los grupos “con MGV en ingreso y con Plasmodium en parto” y con “MGV en ingreso y sin Plasmodium en parto”. La situación contraria se halló con HIF-1α: los niveles de expresión fueron significativamente más bajos (p=0,0005) en el grupo Control que en los que presentaron MGV en ingreso. El mediador VEGF no mostró diferencia significativa entre los tres grupos. Los hallazgos histológicos en el grupo Control (“sin historia de MG en ingreso y sin Plasmodium en parto”) ayudan a consolidar el conocimiento sobre las características tisulares normales y su frecuencia y cantidad. Algunas características no se hallaron en ellas (necrosis, por ejemplo), mientras otras están presentes en todas las placentas (aterosis y edema) junto con vellosidades coriónicas, vasos capilares vellositarios, nodos sincitiales, depósitos fibrinoides; otras características tuvieron frecuencia entre 6 y 71%. La diferencia en la frecuencia de algunas características es significativa entre los tres grupos y en otras no lo es. En cuanto a la cantidad de la característica, y comparando los tres grupos descritos, la infección plasmodial reduce la aterosis, el edema y la cantidad de vellosidades, mientras produce aumento de necrosis, calcificaciones, hemorragias, nodos sincitiales, células inmunes en vellosidades y espacio intervelloso. Los depósitos fibrinoides, los capilares por vellosidad, los trombos y las células inmunes en decidua no mostraron diferencia significativa. Por otra parte, los resultados de este trabajo de investigación confirman la alta diversidad genética de P. vivax demostrada según número de alelos, alelos predominantes, policlonalidad y heterocigosidad esperada. Los aislamientos parasitarios procedentes de sangre periférica de población gestante (n=5) y no gestante (n=39) no mostraron capacidad de citoadherencia al modelo placentario de células BeWo bajo las condiciones experimentales empleadas. Conclusión: este estudio permitió generar nueva información y consolidar otra acerca del papel patogénico de P. vivax durante la infección gestacional y placentaria por P. vivax en zonas palúdicas de Colombia, que permite avanzar en la comprensión más integral de este problema y así redireccionar de manera más eficaz las estrategias de control implementadas. Es importante señalar que la monoterapia con cloroquina conserva un excelente desempeño para curar el ataque agudo de malaria vivax en gestantes, pero urge encontrar solución al problema de la alta frecuencia de recaídas por no poder usar primaquina.

ABSTRACT: Introduction: malaria associated with pregnancy (MAP) appears in several ways and causes gestational malaria (GM), placental malaria (PM) or congenital malaria (CM), either isolated or in combination. The necessary sequence is, of course, GM - PM - CM. Furthermore, in MAP both the disease and microscopic or submicroscopic and symptomatic or asymptomatic infections are important. Like malaria in general, MAP in Colombia is mainly caused by Plasmodium vivax (60-70% morbidity) and P. falciparum. Placental plasmodial infection causes alterations and frank histopathological lesions, associated with abnormalities in the expression of cytokines and chemokines. Colombian studies on MAP are incipient. GM due to P. vivax (GMV) has been known for many years, but its impact on maternal and neonatal health has only recently begun to be studied, but there is still insufficient research. Objective: to describe fundamental aspects of the clinical-epidemiological profile, the immune response against the parasite, placental infection, genetics and parasitic cytoadherence during gestational infection by P. vivax in malarial areas of Colombia. Methodology: in pregnant women with P. vivax malaria, the prevalence of clinical signs and symptoms, laboratory findings, placental histopathological changes, and adverse obstetric outcomes were measured. In addition, the efficacy of chloroquine monotherapy (standard dose) in curing the acute attack was evaluated and the incidence of first recurrence was measured. Specific antibody responses against recombinant P. vivax proteins were also measured and their relationship with the clinical status of the infected pregnant woman and adverse obstetric outcomes were explored. Genetic expression of proinflammatory (TNFα and IFNγ) and anti-inflammatory (IL-10 and TGF-β) cytokines and chemokine (IL-8, MIP-1 and MCP-1) was quantified in maternal peripheral blood and placental tissue. As well as the expression levels of genes associated with fetoplacental development (VEGF, IGF-1 and HIF-1α) in this tissue; Finally, the obtained P. vivax isolates were genetically characterized and the cytoadherence capacity of these isolates was evaluated in a placental model of BeWo cells. Results: the most frequent clinical manifestations of the disease were headache (100%), chills (90%) and fever (82%); the triad of these clinical manifestations occurred in 76% of cases. In all the laboratory parameters evaluated, statistically significant differences were observed when comparing them with those of the group of pregnant women without malaria vivax (control group), except for the levels of indirect bilirubin and aspartate aminotransferase. No adverse obstetric outcomes (miscarriages, stillbirths, or maternal deaths) were observed. Low birth weight was found in only six newborns, no stillbirths or maternal deaths were observed. Chloroquine monotherapy was found to be 95% effective in curing the acute attack of gestational P. vivax malaria, but the frequency of relapse-type recurrences is very high (minimum 33%) in this population group, which does not receive primaquine in its treatment. Specific antibody responses against all P. vivax recombinant proteins were detected in both groups (pregnant and non-pregnant) and time points (admission with acute malaria attack and delivery), except for the synthetic peptides LP1 and LP2. It was also found that gestational and placental infection by P. vivax modulates the expression of genes encoding proinflammatory and anti-inflammatory cytokines and chemokines, in such a way that the expression of all of them is significantly higher in pregnant women with vivax malaria than in pregnant women without the plasmodial infection and higher in the acute attack than in the relapse. Histological profile and gene expression of three mediators associated with fetoplacental development (VEGF, IGF-1 and HIF-1α) showed unequivocal alterations. In the group “with no history of GM on admission and without Plasmodium at delivery” (“healthy” or control group) IGF-1 expression levels were significantly higher (p=0.0001) than in the groups “with GMV in admission and with Plasmodium at delivery” and with “MGV in admission and without Plasmodium at delivery”. The opposite situation was found with HIF-1α: expression levels were significantly lower (p=0.0005) in the Control group than in those who presented GMV on admission. The VEGF mediator showed no significant difference between the three groups. Histological findings in the Control group (“no history of GM on admission and no Plasmodium at delivery”) help to consolidate knowledge about normal tissue characteristics and their frequency and quantity. Some characteristics were not found in them (necrosis, for example), while others are present in all placentas (atherosis and edema) together with chorionic villi, villous capillaries, syncytial nodes, fibrinoid deposits; other characteristics had a frequency between 6 and 71%. The difference in the frequency of some characteristics is significant between the three groups and in others it is not. Regarding the quantity of the characteristic, and comparing the three groups described, plasmodial infection reduces atherosis, edema and the number of villi, while it produces an increase in necrosis, calcifications, hemorrhages, syncytial nodes, immune cells in villi and space intervillous. Fibrinoid deposits, villus capillaries, thrombi and immune cells in decidua did not show significant difference. On the other hand, the results of this research work confirm the high genetic diversity of P. vivax demonstrated according to the number of alleles, predominant alleles, polyclonality and expected heterozygosity. Parasitic isolates from peripheral blood of pregnant (n=5) and non-pregnant (n=39) populations did not show cytoadherence capacity to the placental model of BeWo cells under the experimental conditions used. Conclusion: this study allowed generating new information and consolidating other information about the pathogenic role of P. vivax during gestational and placental infection by P. vivax in malarial areas of Colombia, which allows advancing in a more comprehensive understanding of this problem and thus redirecting from control strategies implemented more effectively. It is important to point out that chloroquine monotherapy maintains an excellent performance in curing the acute attack of malaria vivax in pregnant women, but it is urgent to find a solution to the problem of the high frequency of relapses due to not being able to use primaquine.