HIV co-infection is associated with reduced Mycobacterium tuberculosis transmissibility in sub-Saharan Africa
Creators
- 1. SIB Swiss Institute of Bioinformatics
- 2. Swiss Tropical and Public Health Institute
- 3. ETH Zurich
- 4. Makerere University
- 5. University Hospitals of Cleveland
- 6. Case Western Reserve University
- 7. University of Basel
- 8. University of Cape Town
- 9. Ifakara Health Institute
Description
Persons living with HIV are known to be at increased risk of developing tuberculosis (TB) disease upon infection with Mycobacterium tuberculosis (Mtb). However, it has remained unclear how HIV co-infection affects subsequent Mtb transmission from these patients. Here, we customized a Bayesian phylodynamic framework to estimate the effects of HIV co-infection on the Mtb transmission dynamics from sequence data. We applied our model to four Mtb genomic datasets collected in sub-Saharan African countries with a generalized HIV epidemic. Our results confirm that HIV co-infection is a strong risk factor for developing active TB. Additionally, we demonstrate that HIV co-infection is associated with a reduced effective reproductive number for TB. Stratifying the population by CD4+ T-cell count yielded similar results, suggesting that, in this context, CD4+ T-cell count is not a better predictor of Mtb transmissibility than HIV infection status alone. Together, our genome-based analyses complement observational household contact studies, and more firmly establish the negative association between HIV co-infection and Mtb transmissibility.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
من المعروف أن الأشخاص المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية معرضون لخطر متزايد للإصابة بمرض السل عند الإصابة بالمتفطرة السلية. ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح كيف تؤثر العدوى المشتركة بفيروس نقص المناعة البشرية على انتقال Mtb اللاحق من هؤلاء المرضى. هنا، قمنا بتخصيص إطار ديناميكي بايزي لتقدير آثار العدوى المصاحبة لفيروس نقص المناعة البشرية على ديناميكيات انتقال Mtb من بيانات التسلسل. طبقنا نموذجنا على أربع مجموعات بيانات جينية Mtb تم جمعها في بلدان أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى التي تعاني من وباء فيروس نقص المناعة البشرية المعمم. تؤكد نتائجنا أن العدوى المشتركة بفيروس نقص المناعة البشرية هي عامل خطر قوي للإصابة بالسل النشط. بالإضافة إلى ذلك، نثبت أن العدوى المصاحبة لفيروس نقص المناعة البشرية مرتبطة بانخفاض العدد الإنجابي الفعال للسل. أدى تقسيم السكان حسب عدد الخلايا التائية CD4 + إلى نتائج مماثلة، مما يشير إلى أنه في هذا السياق، لا يعد عدد الخلايا التائية CD4 + مؤشراً أفضل على قابلية انتقال Mtb من حالة الإصابة بفيروس نقص المناعة البشرية وحدها. معًا، تكمل تحليلاتنا القائمة على الجينوم دراسات الاتصال المنزلية القائمة على الملاحظة، وتثبت بشكل أكثر ثباتًا الارتباط السلبي بين العدوى المشتركة بفيروس نقص المناعة البشرية وانتقال MTB.Translated Description (French)
On sait que les personnes vivant avec le VIH courent un risque accru de développer une maladie tuberculeuse (TB) lorsqu'elles sont infectées par Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Cependant, on ne sait toujours pas comment la co-infection par le VIH affecte la transmission ultérieure de Mtb par ces patients. Ici, nous avons personnalisé un cadre phylodynamique bayésien pour estimer les effets de la co-infection par le VIH sur la dynamique de transmission du Mtb à partir des données de séquence. Nous avons appliqué notre modèle à quatre ensembles de données génomiques Mtb collectés dans des pays d'Afrique subsaharienne avec une épidémie généralisée de VIH. Nos résultats confirment que la co-infection par le VIH est un facteur de risque important de développer une tuberculose active. De plus, nous démontrons que la co-infection par le VIH est associée à une réduction du nombre reproductif effectif pour la tuberculose. La stratification de la population par le nombre de lymphocytes T CD4+ a donné des résultats similaires, suggérant que, dans ce contexte, le nombre de lymphocytes T CD4+ n'est pas un meilleur prédicteur de la transmissibilité du Mtb que le statut d'infection par le VIH seul. Ensemble, nos analyses génomiques complètent les études observationnelles sur les contacts familiaux et établissent plus fermement l'association négative entre la co-infection par le VIH et la transmissibilité du Mtb.Translated Description (Spanish)
Se sabe que las personas que viven con el VIH tienen un mayor riesgo de desarrollar la enfermedad de tuberculosis (TB) al infectarse con Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Sin embargo, no está claro cómo la coinfección por VIH afecta la transmisión posterior de Mtb de estos pacientes. Aquí, personalizamos un marco filodinámico bayesiano para estimar los efectos de la coinfección por VIH en la dinámica de transmisión de Mtb a partir de datos de secuencia. Aplicamos nuestro modelo a cuatro conjuntos de datos genómicos de Mtb recopilados en países del África subsahariana con una epidemia generalizada de VIH. Nuestros resultados confirman que la coinfección por VIH es un fuerte factor de riesgo para desarrollar TB activa. Además, demostramos que la coinfección por VIH se asocia con una reducción del número reproductivo efectivo para la tuberculosis. La estratificación de la población por recuento de células T CD4+ arrojó resultados similares, lo que sugiere que, en este contexto, el recuento de células T CD4+ no es un mejor predictor de la transmisibilidad de Mtb que el estado de infección por VIH solo. Juntos, nuestros análisis basados en el genoma complementan los estudios de contacto domiciliario observacionales y establecen con mayor firmeza la asociación negativa entre la coinfección por el VIH y la transmisibilidad de Mtb.Files
journal.ppat.1011675&type=printable.pdf
Files
(1.6 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:a9ea407d33e1e0d00c8a77fa1d1fe57f
|
1.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- ترتبط العدوى المشتركة بفيروس نقص المناعة البشرية بانخفاض قابلية انتقال المتفطرة السلية في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى
- Translated title (French)
- La co-infection par le VIH est associée à une transmissibilité réduite de Mycobacterium tuberculosis en Afrique subsaharienne
- Translated title (Spanish)
- La coinfección por VIH se asocia con una menor transmisibilidad de Mycobacterium tuberculosis en el África subsahariana
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4396574644
- DOI
- 10.1371/journal.ppat.1011675
References
- https://openalex.org/W1982448824
- https://openalex.org/W1984454437
- https://openalex.org/W1986282875
- https://openalex.org/W1987246500
- https://openalex.org/W2019790854
- https://openalex.org/W2026062398
- https://openalex.org/W2040957894
- https://openalex.org/W2048283632
- https://openalex.org/W2049067197
- https://openalex.org/W2059350660
- https://openalex.org/W2060263894
- https://openalex.org/W2079288756
- https://openalex.org/W2080054424
- https://openalex.org/W2091328187
- https://openalex.org/W2094056904
- https://openalex.org/W2095686128
- https://openalex.org/W2096751755
- https://openalex.org/W2099676047
- https://openalex.org/W2102877325
- https://openalex.org/W2106460406
- https://openalex.org/W2106498719
- https://openalex.org/W2118530404
- https://openalex.org/W2120032719
- https://openalex.org/W2124627199
- https://openalex.org/W2137617609
- https://openalex.org/W2144010669
- https://openalex.org/W2144975624
- https://openalex.org/W2155189733
- https://openalex.org/W2158100429
- https://openalex.org/W2158890189
- https://openalex.org/W2160253520
- https://openalex.org/W2168051914
- https://openalex.org/W2170536158
- https://openalex.org/W2177087965
- https://openalex.org/W2334380117
- https://openalex.org/W2346239129
- https://openalex.org/W2416641960
- https://openalex.org/W2510730104
- https://openalex.org/W2541786329
- https://openalex.org/W2544696205
- https://openalex.org/W276882634
- https://openalex.org/W2771357711
- https://openalex.org/W2801159594
- https://openalex.org/W2898083195
- https://openalex.org/W2901954177
- https://openalex.org/W2904867414
- https://openalex.org/W2951546223
- https://openalex.org/W2951588823
- https://openalex.org/W3047761608
- https://openalex.org/W3127261198
- https://openalex.org/W3192317627
- https://openalex.org/W4211016088
- https://openalex.org/W4280506544
- https://openalex.org/W4311621214
- https://openalex.org/W4362521758
- https://openalex.org/W4379794441
- https://openalex.org/W4386843189
- https://openalex.org/W4387948886