Fixation of pfcrt chloroquine resistance alleles in Plasmodium falciparum clinical isolates collected from unrest tribal agencies of Pakistan / Fixação de alelos de resistência à cloroquina pfcrt em isolados clínicos de Plasmodium falciparum coletados de agitações de agências tribais do Paquistão

Abstract Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ-resistant genotype in the study area.

Resumo A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.

Fixation of pfcrt chloroquine resistance alleles in Plasmodium falciparum clinical isolates collected from unrest tribal agencies of Pakistan / Fixação de alelos de resistência à cloroquina pfcrt em isolados clínicos de Plasmodium falciparum coletados de agitações de agências tribais do Paquistão

Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ‑resistant genotype in the study area.

A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.

Fixation of pfcrt chloroquine resistance alleles in Plasmodium falciparum clinical isolates collected from unrest tribal agencies of Pakistan / Fixação de alelos de resistência à cloroquina pfcrt em isolados clínicos de Plasmodium falciparum coletados de agitações de agências tribais do Paquistão

Plasmodium falciparum resistance to Chloroquine (CQ) is a significant cause of mortality and morbidity worldwide. There is a paucity of documented data on the prevalence of CQ-resistant mutant haplotypes of Pfcrt and Pfmdr1 genes from malaria-endemic war effected Federally Administered Tribal Areas of Pakistan. The objective of this study was to investigate the prevalence of P. falciparum CQ-resistance in this area. Clinical isolates were collected between May 2017 and May 2018 from North Waziristan and South Waziristan agencies of Federally Administrated Trial Area. Subsequently, Giemsa-stained blood smears were examined to detect Plasmodium falciparum. Extraction of malarial DNA was done from microscopy positive P. falciparum samples, and P. falciparum infections were confirmed by nested PCR (targeting Plasmodium small subunit ribosomal ribonucleic acid (ssrRNA) genes). All PCR confirmed P. falciparum samples were sequenced by pyrosequencing to find out mutation in Pfcrt gene at codon K76T and in pfmdr1 at codons N86Y, Y184F, N1042D, and D1246Y. Out of 121 microscopies positive P. falciparum cases, 109 samples were positive for P. falciparum by nested PCR. Pfcrt K76T mutation was found in 96% of isolates, Pfmdr1 N86Y mutation was observed in 20%, and 11% harboured Y184F mutation. All samples were wild type for Pfmdr1 codon N1042D and D1246Y. In the FATA, Pakistan, the frequency of resistant allele 76T remained high despite the removal of CQ. However, current findings of the study suggest complete fixation of P. falciparum CQ‑resistant genotype in the study area.(AU)

A resistência do Plasmodium falciparum à cloroquina (CQ) é uma causa significativa de mortalidade e morbidade em todo o mundo. Há uma escassez de dados documentados sobre a prevalência de haplótipos mutantes CQ-resistentes dos genes Pfcrt e Pfmdr1 da guerra endêmica da malária em áreas tribais administradas pelo governo federal do Paquistão. O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência de resistência a CQ de P. falciparum nesta área. Isolados clínicos foram coletados entre maio de 2017 e maio de 2018 nas agências do Waziristão do Norte e do Waziristão do Sul da Área de Ensaio Administrada Federalmente. Posteriormente, esfregaços de sangue corados com Giemsa foram examinados para detectar Plasmodium falciparum. A extração do DNA da malária foi feita a partir de amostras de P. falciparum positivas para microscopia, e as infecções por P. falciparum foram confirmadas por nested PCR (visando genes de ácido ribonucleico ribossômico de subunidade pequena de Plasmodium (ssrRNA)). Todas as amostras de P. falciparum confirmadas por PCR foram sequenciadas por pirosequenciamento para descobrir a mutação no gene Pfcrt no códon K76T e em pfmdr1 nos códons N86Y, Y184F, N1042D e D1246Y. De 121 microscopias de casos positivos de P. falciparum, 109 amostras foram positivas para P. falciparum por nested PCR. A mutação Pfcrt K76T foi encontrada em 96% dos isolados, a mutação Pfmdr1 N86Y foi observada em 20% e 11% abrigou a mutação Y184F. Todas as amostras eram do tipo selvagem para o códon N1042D e D1246Y de Pfmdr1. No FATA, Paquistão, a frequência do alelo resistente 76T permaneceu alta apesar da remoção de CQ. No entanto, as descobertas atuais do estudo sugerem a fixação completa do genótipo resistente a CQ de P. falciparum na área de estudo.(AU)

Atovaquone, chloroquine, primaquine, quinine and tetracycline: antiproliferative effects of relevant antimalarials on Neospora caninum / Atovaquona, cloroquina, primaquina, quinino e tetraciclina: efeitos antiproliferativos de antimaláricos relevantes em Neospora caninum

Neospora caninum is an apicomplexan parasite that causes abortion in cattle, resulting in significant economic losses. There is no commercial treatment for neosporosis, and drug repositioning is a fast strategy to test possible candidates against N. caninum. In this article, we describe the effects of atovaquone, chloroquine, quinine, primaquine and tetracycline on N. caninum proliferation. The IC50 concentrations in N. caninum were compared to the current information based on previous studies for Plasmodium and Toxoplasma gondii, correlating to the described mechanisms of action of each tested drug. The inhibitory patterns indicate similarities and differences among N. caninum, Plasmodium and T. gondii. For example, atovaquone demonstrates high antiparasitic activity in all the analyzed models, while chloroquine does not inhibit N. caninum. On the other hand, tetracycline is effective against Plasmodium and N. caninum, despite its low activity in T. gondii models. The repurposing of antimalarial drugs in N. caninum is a fast and inexpensive way to develop novel formulations using well-established compounds.(AU)

Neospora caninum é um parasita Apicomplexa relacionado a abortos no gado bovino, que resultam em impactos econômicos. Não há tratamento comercial para neosporosis e o reposicionamento de drogas indica uma estratégia rápida para testar candidatos anti-N. caninum. Neste artigo, são descritos os efeitos da atovaquona, cloroquina, quinino, primaquine e tetraciclina na proliferação de N. caninum. As concentrações IC50 em N. caninum foram comparadas com a informação disponível, baseada em estudos publicados previamente para Plasmodium e Toxoplasma gondii, incluindo a correlação com os mecanismos de ação descritos para cada droga testada. Os padrões de inibição indicam pontos de similaridades e diferenças entre N. caninum, Plasmodium e T. gondii. Por exemplo, a atovaquona demonstra uma alta atividade antiparasitária em todos os modelos testados, enquanto a cloroquina não inibe N. caninum. Por outro lado, a tetraciclina é efetiva contra Plasmodium e N. caninum, em contraste com a baixa atividade em modelos de T. gondii. O reposicionamento de drogas antimaláricas em N. caninum é uma forma rápida e de baixo custo para o desenvolvimento de novas formulações que usam compostos bem estabelecidos.(AU)

In vitro and in vivo antimalarial activity of the volatile oil of Cyperus articulatus (Cyperaceae) / Atividade antimalárica in vitro e in vivo do óleo essencial de Cyperus articulatus (Cyperaceae)

Malaria is a disease of global tropical distribution, being endemic in more than 90 countries and responsible for about 212 million cases worldwide in 2016. To date, the strategies used to eradicate this disease have been ineffective, without specific preventive measures such as vaccines. Currently, the existing therapeutic arsenal is limited and has become ineffective against the expansion of artemisinin-resistant Plasmodium, demonstrating the need for studies that would allow the development of new compounds against this disease. In this context, we studied the volatile oil obtained from rhizomes of Cyperus articulatus (VOCA), a plant species commonly found in the Amazon region and popularly used as a therapeutic alternative for the treatment of malaria, in order to confirm its potential as an antimalarial agent by in vitro and in vivo assays. We cultured Plasmodium falciparum W2 (chloroquine-resistant) and 3D7 (chloroquine-sensitive) strains in erythrocytes and exposed them to VOCA at different concentrations in 96-well microplates. In vivo antimalarial activity was tested in BALB/c mice inoculated with approximately 106 erythrocytes infected with Plasmodium berghei. VOCA showed a high antimalarial potential against the two P. falciparum strains, with IC50 = 1.21 μg mL-1 for W2 and 2.30 μg mL-1 for 3D7. VOCA also significantly reduced the parasitemia and anemia induced by P. berghei in mice. Our results confirmed the antimalarial potential of the volatile oil of Cyperus articulatus.(AU)

A malária é uma doença de distribuição tropical, sendo endêmica em mais de 90 países, responsável por cerca de 212 milhões de casos reportados ao redor do mundo em 2016. As estratégias de erradicação dessa doença são ineficazes até o presente, sem medidas de prevenção específica, como vacinas. Atualmente, o arsenal terapêutico existente é limitado e vem se tornando ineficaz frente à expansão de plasmódios resistentes a artemisinina, evidenciando a necessidade de estudos que viabilizem o desenvolvimento de novos compostos contra a doença. Nesse contexto, estudamos o óleo essencial obtido de rizomas de Cyperus articulatus (VOCA), uma espécie vegetal comumente encontrada na região amazônica, utilizada popularmente como alternativa terapêutica para o tratamento de malária. Visamos confirmar o potencial antimalárico da planta através de testes in vitro e in vivo. Utilizamos cepas de Plasmodium falciparum W2 (cloroquina-resistente) e 3D7 (cloroquina-sensível) cultivadas em hemácias e expostas ao VOCA em microplacas de 96 poços. A atividade antimalárica in vivo foi testada em camundongos da linhagem BALB/c infectados com aproximadamente 106 eritrócitos parasitados por Plasmodium berghei. O VOCA apresentou alto potencial antimalárico (IC50 < 10 µg ml-1) frente às duas cepas de P. falciparum testadas (IC50=1,21 µg ml-1 para W2 e 2,3 µg ml-1 para 3D7). Além disso, houve redução significativa da parasitemia induzida por P. Berghei em camundongos tratados com EOAC, e também observamos diminuição da anemia, uma sintomatologia provocada pela infecção. Nossos resultados confirmam o potencial antimalárico do óleo essencial de Cyperus articulatus.(AU)

Doxycycline-Chloroquine combination for the treatment of canine monocytic ehrlichiosis

Background: Ehrlichiosis in dogs is a vector borne disease caused by Ehrlichia canis, from the Anaplasmataceae family, capable of causing multisystemic disorders. Following an incubation period of 8-20 days, acute, subclinical and chronic forms of the disease may develop and affected dogs frequently showed hemorrhage, lymphadenopahty, splenomegaly, hepatomegaly, along with cardiac/renal disorders and myelosupression. Most of the untreated dogs spontaneously recover form the acute phase and enters the subclinical phase, in which some of them may develop chronic phase characterized by bone marrow aplasia. Ehrlichial organisms are commonly susceptible to tetracycline derivatives, and doxycycline is probably most commonly used for treatment of the infection. Doxycycline may be quite effective for clearing parasitemia in acute E. canis infection. Clinical recovery may be observed within 2-3 days, besides treatment should be continued for 3 weeks, as some cases may remain carriers even if short treatment protocole is administered. Most dogs infected with CME usually recover from the acute and subclinical phases when treated with doxycycline or other tetracyclines. Some dogs enter the chronic phase of the disease for which the prognosis is grave. The purpose of the present study was to report the presence of E. canis infection in dogs in Aydin, with a special reference to the efficacy of combined doxycycline and chloroquine therapy. Materials, Methods & Results: A propective study was carried out on dogs referred and 12 dogs were diagnosed as canine monocytic ehrlichiosis within traditional buffy coat smear within giemsa staining, Snap 4dx test and nested PCR applications. Data on rectal temperature, clinical haematology and serum biochemistry (involving vbALT, AST and BUN) were registered before and after treatment in both groups. A total of 6 dogs with a diagnosis of CME were enrolled in each group. Group CD (n = 6) received doxycycline (10 mg/kg perorally twice a day for 2 weeks) and chloroquine (2.5 mg/kg perorally twice a day for 2 weeks) and group D received solely doxycycline (10 mg/kg perorally twice a day for 2 weeks). The clinical haematology and biochemistry results of canine ehrlichiosis before (day 0) and after treatment (day 30) for both gorups were compared. Among relevant parameters of aforementioned groups, no statistically significant differences were detected (P > 0.05). Following treatment in both groups the clinical signs were dinished, body temperature of the dogs returned to physiological levels in both groups. Lymphadenopathy was regressed in 1 week, and 1 month later the clinical examination was repeated in which all dogs in combined treated group showed complete clinical recovery, whereas lymphadenopathy was stil evident in some of the dogs in chloroquine group. Discussion: Doxycycline has still been the first line-drug option for the treatment of acute canine monocytic ehrlichiosis, however for the subclinical and chronic phases of the diseases its effectiveness is controversial. Further research are warranted to investigate any adjuvant or combined therapy may be an alternatives. In this clinical trial combined doxycycline and chloroquine therapy were used for dogs with active Ehrlichia canis infection (PCR + and E. canis seroactive). Although there were no statistically significant hematological and serum biochemical differences among dogs treated with doxycycline and chloroquine in contrast to dogs treated alone with doxycycline, clinical recovery was impressive in dogs with combined treatment. These observations demonstrate that chloroquine may have helped hastening the relevant clinical signs of canine monocytic ehrlichiosis and clinical improvement.