Published December 4, 2022 | Version v1
Publication Open

Molecular surveillance of artemisinin resistance-related Pfk13 and pfcrt polymorphisms in imported Plasmodium falciparum isolates reported in eastern China from 2015 to 2019

Creators

  • 1. National Institute for Parasitic Diseases
  • 2. Vector (United States)
  • 3. Hospital for Tropical Diseases
  • 4. Shanghai Municipal Center For Disease Control Prevention
  • 5. Shandong First Medical University

Description

Artemisinin-based combination therapy (ACT) has been recommended as the first-line treatment by the World Health Organization to treat uncomplicated Plasmodium falciparum malaria. However, the emergence and spread of P. falciparum resistant to artemisinins and their partner drugs is a significant risk for the global effort to reduce disease burden facing the world. Currently, dihydroartemisinin-piperaquine (DHA-PPQ) is the most common drug used to treat P. falciparum, but little evidence about the resistance status targeting DHA (ACT drug) and its partner drug (PPQ) has been reported in Shandong Province, China.A retrospective study was conducted to explore the prevalence and spatial distribution of Pfk13 and Pfcrt polymorphisms (sites of 72-76, and 93-356) among imported P. falciparum isolates between years 2015-2019 in Shandong Province in eastern China. Individual epidemiological information was collected from a web-based reporting system were reviewed and analysed.A total of 425 P. falciparum blood samples in 2015-2019 were included and 7.3% (31/425) carried Pfk13 mutations. Out of the isolates that carried Pfk13 mutations, 54.8% (17/31) were nonsynonymous polymorphisms. The mutant alleles A578S, Q613H, C469C, and S549S in Pfk13 were the more frequently detected allele, the mutation rate was the same as 9.7% (3/31). Another allele Pfk13 C580Y, closely associated with artemisinin (ART) resistance, was found as 3.2% (2/31), which was found in Cambodia. A total of 14 mutant isolates were identified in Western Africa countries (45.2%, 14/31). For the Pfcrt gene, the mutation rate was 18.1% (77/425). T76T356 and T76 were more frequent in all 13 different haplotypes with 26.0% (20/77) and 23.4% (18/77). The CVIET and CVIKT mutant at loci 72-76 have exhibited a prevalence of 19.5% (15/77) and 3.9% (3/77), respectively. The CVIET was mainly observed in samples from Congo (26.7%, 4/15) and Mozambique (26.7%, 4/15). No mutations were found at loci 97, 101 and 145. For polymorphisms at locus 356, a total of 24 isolates were identified and mainly from Congo (29.2%, 7/24).These findings indicate a low prevalence of Pfk13 in the African isolates. However, the emergence and increase in the new alleles Pfcrt I356T, reveals a potential risk of drug pressure in PPQ among migrant workers returned from Africa. Therefore, continuous molecular surveillance of Pfcrt mutations and in vitro susceptibility tests related to PPQ are necessary.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تمت التوصية بالعلاج المركب القائم على الأرتيميسينين (ACT) كعلاج الخط الأول من قبل منظمة الصحة العالمية لعلاج ملاريا المتصورة المنجلية غير المعقدة. ومع ذلك، فإن ظهور وانتشار المتصورة المنجلية المقاومة للأرتيميسينين والأدوية الشريكة لها يشكل خطرًا كبيرًا على الجهود العالمية للحد من عبء المرض الذي يواجه العالم. في الوقت الحالي، يعد ثنائي هيدرو أرتيميسينين- بيبيراكين (DHA - PPQ) أكثر الأدوية شيوعًا المستخدمة لعلاج المتصورة المنجلية، ولكن تم الإبلاغ عن القليل من الأدلة حول حالة المقاومة التي تستهدف DHA (عقار ACT) والعقار الشريك له (PPQ) في مقاطعة شاندونغ، الصين. تم إجراء دراسة بأثر رجعي لاستكشاف الانتشار والتوزيع المكاني لتعدد الأشكال Pfk13 و Pfcrt (مواقع 72-76 و 93-356) بين عزلات المتصورة المنجلية المستوردة بين عامي 2015-2019 في مقاطعة شاندونغ في شرق الصين. تم جمع المعلومات الوبائية الفردية من نظام الإبلاغ على شبكة الإنترنت وتمت مراجعتها وتحليلها. تم تضمين ما مجموعه 425 عينة دم من الفصيلة المنجلية في 2015-2019 وحمل 7.3 ٪ (31/425) طفرات Pfk13. من بين العزلات التي حملت طفرات Pfk13، كانت 54.8 ٪ (17/31) تعدد الأشكال غير المرادفة. كانت الأليلات الطافرة A578S و Q613H و C469C و S549S في Pfk13 هي الأليل الأكثر اكتشافًا، وكان معدل الطفرات هو نفسه 9.7 ٪ (3/31). تم العثور على أليل آخر Pfk13 C580Y، يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمقاومة الأرتيميسينين (ART)، بنسبة 3.2 ٪ (2/31)، والذي تم العثور عليه في كمبوديا. تم تحديد ما مجموعه 14 عزلة متحولة في بلدان غرب أفريقيا (45.2 ٪، 14/31). بالنسبة لجين Pfcrt، كان معدل الطفرة 18.1 ٪ (77/425). كانت T76T356 و T76 أكثر شيوعًا في جميع الأنماط الفردية الثلاثة عشر المختلفة بنسبة 26.0 ٪ (20/77) و 23.4 ٪ (18/77). أظهرت طفرة CVIET و CVIKT في المواضع 72-76 انتشارًا بنسبة 19.5 ٪ (15/77) و 3.9 ٪ (3/77) على التوالي. لوحظت CVIET بشكل رئيسي في عينات من الكونغو (26.7 ٪، 4/15) وموزامبيق (26.7 ٪، 4/15). لم يتم العثور على طفرات في المواضع 97 و 101 و 145. بالنسبة لتعدد الأشكال في الموقع 356، تم تحديد ما مجموعه 24 عزلًا وبشكل أساسي من الكونغو (29.2 ٪، 7/24). تشير هذه النتائج إلى انخفاض معدل انتشار Pfk13 في العزلات الأفريقية. ومع ذلك، فإن ظهور وزيادة الأليلات الجديدة Pfcrt I356T، يكشف عن خطر محتمل لضغط المخدرات في PPQ بين العمال المهاجرين العائدين من أفريقيا. لذلك، من الضروري المراقبة الجزيئية المستمرة لطفرات Pfcrt واختبارات الحساسية المختبرية المتعلقة بـ PPQ.

Translated Description (French)

La polythérapie à base d'artémisinine (ACT) a été recommandée comme traitement de première intention par l'Organisation mondiale de la santé pour traiter le paludisme à Plasmodium falciparum non compliqué. Cependant, l'émergence et la propagation de P. falciparum résistant aux artémisinines et à leurs médicaments partenaires constituent un risque important pour l'effort mondial visant à réduire le fardeau de la maladie auquel le monde est confronté. Actuellement, la dihydroartémisinine-pipéraquine (DHA-PPQ) est le médicament le plus couramment utilisé pour traiter P. falciparum, mais peu de preuves sur l'état de résistance ciblant le DHA (médicament ACT) et son médicament partenaire (PPQ) ont été rapportées dans la province du Shandong, en Chine. Une étude rétrospective a été menée pour explorer la prévalence et la distribution spatiale des polymorphismes Pfk13 et Pfcrt (sites de 72-76 et 93-356) parmi les isolats de P. falciparum importés entre les années 2015-2019 dans la province du Shandong, dans l'est de la Chine. Les informations épidémiologiques individuelles ont été recueillies à partir d'un système de déclaration en ligne qui a été examiné et analysé. Un total de 425 échantillons de sang de P. falciparum en 2015-2019 ont été inclus et 7,3 % (31/425) ont porté des mutations Pfk13. Parmi les isolats porteurs de mutations Pfk13, 54,8 % (17/31) étaient des polymorphismes non synonymes. Les allèles mutants A578S, Q613H, C469C et S549S dans Pfk13 étaient les allèles les plus fréquemment détectés, le taux de mutation était le même que 9,7 % (3/31). Un autre allèle Pfk13 C580Y, étroitement associé à la résistance à l'artémisinine (ART), a été trouvé à 3,2% (2/31), qui a été trouvé au Cambodge. Un total de 14 isolats mutants ont été identifiés dans les pays d'Afrique de l'Ouest (45,2%, 14/31). Pour le gène Pfcrt, le taux de mutation était de 18,1% (77/425). T76T356 et T76 étaient plus fréquents dans les 13 haplotypes différents avec 26,0% (20/77) et 23,4% (18/77). Les mutants CVIET et CVIKT aux loci 72-76 ont présenté une prévalence de 19,5 % (15/77) et 3,9 % (3/77), respectivement. Le CVIET a été principalement observé dans des échantillons du Congo (26,7%, 4/15) et du Mozambique (26,7%, 4/15). Aucune mutation n'a été trouvée aux locus 97, 101 et 145. Pour les polymorphismes au locus 356, un total de 24 isolats ont été identifiés et principalement du Congo (29,2%, 7/24).Ces résultats indiquent une faible prévalence de Pfk13 dans les isolats africains. Cependant, l'émergence et l'augmentation des nouveaux allèles Pfcrt I356T, révèle un risque potentiel de pression médicamenteuse dans le PPQ chez les travailleurs migrants rentrés d'Afrique. Par conséquent, une surveillance moléculaire continue des mutations de la Pfcrt et des tests de sensibilité in vitro liés à la PPQ sont nécessaires.

Translated Description (Spanish)

La Organización Mundial de la Salud ha recomendado la terapia combinada a base de artemisinina (ACT) como el tratamiento de primera línea para tratar la malaria por Plasmodium falciparum sin complicaciones. Sin embargo, la aparición y propagación de P. falciparum resistente a las artemisininas y sus fármacos asociados es un riesgo significativo para el esfuerzo global para reducir la carga de enfermedad que enfrenta el mundo. Actualmente, la dihidroartemisinina-piperaquina (DHA-PPQ) es el fármaco más común utilizado para tratar P. falciparum, pero se ha informado de poca evidencia sobre el estado de resistencia dirigido al DHA (fármaco ACT) y su fármaco asociado (PPQ) en la provincia de Shandong, China. Se realizó un estudio retrospectivo para explorar la prevalencia y la distribución espacial de los polimorfismos Pfk13 y Pfcrt (sitios de 72-76 y 93-356) entre los aislados de P. falciparum importados entre los años 2015-2019 en la provincia de Shandong, en el este de China. Se revisó y analizó la información epidemiológica individual de un sistema de informes basado en la web. Se incluyeron un total de 425 muestras de sangre de P. falciparum en 2015-2019 y el 7,3% (31/425) portaban mutaciones de Pfk13. De los aislados que portaban mutaciones de Pfk13, el 54,8% (17/31) eran polimorfismos no sinónimos. Los alelos mutantes A578S, Q613H, C469C y S549S en Pfk13 fueron los alelos detectados con mayor frecuencia, la tasa de mutación fue la misma que 9.7% (3/31). Otro alelo Pfk13 C580Y, estrechamente asociado con la resistencia a la artemisinina (ART), se encontró como 3.2% (2/31), que se encontró en Camboya. Se identificaron un total de 14 aislados mutantes en países de África Occidental (45.2%, 14/31). Para el gen Pfcrt, la tasa de mutación fue del 18,1% (77/425). T76T356 y T76 fueron más frecuentes en los 13 haplotipos diferentes con 26.0% (20/77) y 23.4% (18/77). El mutante CVIET y CVIKT en los loci 72-76 han exhibido una prevalencia de 19.5% (15/77) y 3.9% (3/77), respectivamente. El CVIET se observó principalmente en muestras del Congo (26,7%, 4/15) y Mozambique (26,7%, 4/15). No se encontraron mutaciones en los loci 97, 101 y 145. Para los polimorfismos en el locus 356, se identificaron un total de 24 aislados y principalmente del Congo (29.2%, 7/24). Estos hallazgos indican una baja prevalencia de Pfk13 en los aislados africanos. Sin embargo, la aparición y el aumento de los nuevos alelos Pfcrt I356T, revela un riesgo potencial de presión de drogas en PPQ entre los trabajadores migrantes que regresan de África. Por lo tanto, es necesaria la vigilancia molecular continua de las mutaciones de Pfcrt y las pruebas de susceptibilidad in vitro relacionadas con PPQ.

Files

s12936-022-04398-x.pdf

Files (2.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e22da4fa6e7cd29f736db055a8c10e3d
2.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المراقبة الجزيئية لتعدد أشكال Pfk13 و pfcrt المرتبط بمقاومة الأرتيميسينين في عزلات المتصورة المنجلية المستوردة المبلغ عنها في شرق الصين من 2015 إلى 2019
Translated title (French)
Surveillance moléculaire des polymorphismes Pfk13 et pfcrt liés à la résistance à l'artémisinine dans des isolats importés de Plasmodium falciparum signalés dans l'est de la Chine de 2015 à 2019
Translated title (Spanish)
Vigilancia molecular de los polimorfismos Pfk13 y pfcrt relacionados con la resistencia a la artemisinina en aislados importados de Plasmodium falciparum reportados en el este de China de 2015 a 2019

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4311282568
DOI
10.1186/s12936-022-04398-x

Is supplement to
https://openalex.org/W4386225325 (Other)
https://openalex.org/W4322102282 (Other)
https://openalex.org/W2911449209 (Other)
https://openalex.org/W2784798198 (Other)
https://openalex.org/W2605400261 (Other)
https://openalex.org/W2411420515 (Other)
https://openalex.org/W2346971917 (Other)
https://openalex.org/W2145708083 (Other)
https://openalex.org/W2127177994 (Other)
https://openalex.org/W2011456477 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1931315059
  • https://openalex.org/W1996418116
  • https://openalex.org/W2066069334
  • https://openalex.org/W2100077167
  • https://openalex.org/W2104293142
  • https://openalex.org/W2124634096
  • https://openalex.org/W2154786133
  • https://openalex.org/W2171102256
  • https://openalex.org/W2287700281
  • https://openalex.org/W2329894730
  • https://openalex.org/W2410611132
  • https://openalex.org/W2467259677
  • https://openalex.org/W2561472528
  • https://openalex.org/W2590767446
  • https://openalex.org/W2608429998
  • https://openalex.org/W2608549546
  • https://openalex.org/W2613934809
  • https://openalex.org/W2735068327
  • https://openalex.org/W2769083529
  • https://openalex.org/W2801481014
  • https://openalex.org/W2886706562
  • https://openalex.org/W2888919795
  • https://openalex.org/W2906264575
  • https://openalex.org/W2934659725
  • https://openalex.org/W2942136803
  • https://openalex.org/W2943327371
  • https://openalex.org/W2947127647
  • https://openalex.org/W2963076417
  • https://openalex.org/W2981142560
  • https://openalex.org/W2982103278
  • https://openalex.org/W2985286875
  • https://openalex.org/W3006913511
  • https://openalex.org/W3025920658
  • https://openalex.org/W3033506042
  • https://openalex.org/W3043451577
  • https://openalex.org/W3044259811
  • https://openalex.org/W3046809066
  • https://openalex.org/W3081415063
  • https://openalex.org/W3095596738
  • https://openalex.org/W3129909427
  • https://openalex.org/W3138538166
  • https://openalex.org/W3154684688
  • https://openalex.org/W3159783306
  • https://openalex.org/W3184699344
  • https://openalex.org/W3188437019
  • https://openalex.org/W3193358586
  • https://openalex.org/W3198040655
  • https://openalex.org/W4211150857
  • https://openalex.org/W4214687308
  • https://openalex.org/W4223422373