Published March 28, 2019
| Version v1
Publication
Open
Limited differentiation among Plasmodium vivax populations from the northwest and to the south Pacific Coast of Colombia: A malaria corridor?
Creators
- 1. Temple University
- 2. Hochschule Mittweida
- 3. Caucaseco Scientific Research Center
- 4. Universidad del Valle
Description
Malaria remains endemic in several countries of South America with low to moderate transmission intensity. Regional human migration through underserved endemic areas may be responsible for significant parasite dispersion making the disease resilient to interventions. Thus, the genetic characterization of malarial parasites is an important tool to assess how endemic areas may connect via the movement of infected individuals. Here, four sites in geographically separated areas reporting 80% of the malaria morbidity in Colombia were studied. The sites are located on an imaginary transect line of 1,500 km from the northwest to the south Pacific Coast of Colombia with a minimal distance of 500 km between populations that display noticeable ethnic, economic, epidemiological, and ecological differences.A total of 624 Plasmodium vivax samples from the four populations were genotyped by using eight microsatellite loci. Although a strong geographic structure was expected between these populations, only moderate evidence of genetic differentiation was observed using a suite of population genetic analyses. High genetic diversity, shared alleles, and low linkage disequilibrium were also found in these P. vivax populations providing no evidence for a bottleneck or clonal expansions as expected from recent reductions in the transmission that could have been the result of scaling up interventions or environmental changes. These patterns are consistent with a disease that is not only endemic in each site but also imply that there is gene flow among these populations across 1,500 km.The observed patterns in P. vivax are consistent with a "corridor" where connected endemic areas can sustain a high level of genetic diversity locally and can restore parasite-subdivided populations via migration of infected individuals even after local interventions achieved a substantial reduction of clinical cases. The consequences of these findings in terms of control and elimination are discussed.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لا تزال الملاريا متوطنة في العديد من بلدان أمريكا الجنوبية ذات كثافة انتقال منخفضة إلى معتدلة. قد تكون الهجرة البشرية الإقليمية من خلال المناطق الموبوءة التي تعاني من نقص الخدمات مسؤولة عن انتشار الطفيليات بشكل كبير مما يجعل المرض مرنًا للتدخلات. وبالتالي، فإن التوصيف الجيني لطفيليات الملاريا هو أداة مهمة لتقييم كيفية اتصال المناطق الموبوءة عن طريق حركة الأفراد المصابين. هنا، تمت دراسة أربعة مواقع في مناطق منفصلة جغرافيًا تبلغ عن 80 ٪ من حالات الإصابة بالملاريا في كولومبيا. تقع المواقع على خط مقطعي خيالي يبلغ طوله 1500 كم من الشمال الغربي إلى جنوب ساحل المحيط الهادئ في كولومبيا مع مسافة لا تقل عن 500 كم بين السكان الذين يظهرون اختلافات عرقية واقتصادية ووبائية وبيئية ملحوظة. تم تنميط ما مجموعه 624 عينة من المتصورة النشيطة من السكان الأربعة باستخدام ثمانية مواقع للأقمار الصناعية الدقيقة. على الرغم من أنه كان من المتوقع وجود بنية جغرافية قوية بين هؤلاء السكان، إلا أنه لم يلاحظ سوى دليل معتدل على التمايز الجيني باستخدام مجموعة من التحليلات الجينية السكانية. كما تم العثور على تنوع وراثي مرتفع، وأليلات مشتركة، واختلال توازن منخفض الروابط في مجموعات P. vivax هذه التي لا تقدم أي دليل على وجود اختناق أو توسعات مستنسخة كما هو متوقع من التخفيضات الأخيرة في انتقال العدوى التي يمكن أن تكون نتيجة لتوسيع نطاق التدخلات أو التغيرات البيئية. تتوافق هذه الأنماط مع مرض لا يتوطن في كل موقع فحسب، بل يعني أيضًا أن هناك تدفقًا جينيًا بين هؤلاء السكان عبر 1500 كم. تتوافق الأنماط المرصودة في P. vivax مع "ممر" حيث يمكن للمناطق الموبوءة المتصلة الحفاظ على مستوى عالٍ من التنوع الجيني محليًا ويمكنها استعادة السكان المقسمين إلى طفيليات عن طريق هجرة الأفراد المصابين حتى بعد أن حققت التدخلات المحلية انخفاضًا كبيرًا في الحالات السريرية. وتناقش عواقب هذه النتائج من حيث السيطرة والقضاء عليها.Translated Description (French)
Le paludisme reste endémique dans plusieurs pays d'Amérique du Sud avec une intensité de transmission faible à modérée. La migration humaine régionale à travers des zones endémiques mal desservies peut être responsable d'une dispersion importante des parasites rendant la maladie résistante aux interventions. Ainsi, la caractérisation génétique des parasites du paludisme est un outil important pour évaluer comment les zones endémiques peuvent se connecter via le mouvement des individus infectés. Ici, quatre sites dans des zones géographiquement séparées signalant 80 % de la morbidité palustre en Colombie ont été étudiés. Les sites sont situés sur une ligne de transect imaginaire de 1 500 km du nord-ouest à la côte sud du Pacifique de la Colombie avec une distance minimale de 500 km entre les populations qui présentent des différences ethniques, économiques, épidémiologiques et écologiques notables. Un total de 624 échantillons de Plasmodium vivax provenant des quatre populations a été génotypé en utilisant huit loci microsatellites. Bien qu'une forte structure géographique ait été attendue entre ces populations, seules des preuves modérées de différenciation génétique ont été observées à l'aide d'une série d'analyses génétiques de populations. Une grande diversité génétique, des allèles partagés et un faible déséquilibre de liaison ont également été trouvés dans ces populations de P. vivax, ne fournissant aucune preuve d'un goulot d'étranglement ou d'expansions clonales comme prévu par les réductions récentes de la transmission qui auraient pu résulter de l'intensification des interventions ou des changements environnementaux. Ces modèles sont cohérents avec une maladie qui est non seulement endémique dans chaque site, mais impliquent également qu'il y a un flux de gènes parmi ces populations sur 1 500 km. Les modèles observés chez P. vivax sont cohérents avec un « corridor » où les zones endémiques connectées peuvent maintenir un niveau élevé de diversité génétique localement et peuvent restaurer les populations sous-divisées par les parasites via la migration des individus infectés même après que les interventions locales aient permis une réduction substantielle des cas cliniques. Les conséquences de ces résultats en termes de contrôle et d'élimination sont discutées.Translated Description (Spanish)
La malaria sigue siendo endémica en varios países de América del Sur con una intensidad de transmisión baja a moderada. La migración humana regional a través de áreas endémicas desatendidas puede ser responsable de una dispersión significativa del parásito que hace que la enfermedad sea resistente a las intervenciones. Por lo tanto, la caracterización genética de los parásitos de la malaria es una herramienta importante para evaluar cómo las áreas endémicas pueden conectarse a través del movimiento de los individuos infectados. Aquí, se estudiaron cuatro sitios en áreas geográficamente separadas que reportan el 80% de la morbilidad por malaria en Colombia. Los sitios están ubicados en una línea imaginaria de transecto de 1,500 km desde el noroeste hasta la costa sur del Pacífico de Colombia con una distancia mínima de 500 km entre poblaciones que muestran diferencias étnicas, económicas, epidemiológicas y ecológicas notables. Un total de 624 muestras de Plasmodium vivax de las cuatro poblaciones se genotiparon mediante el uso de ocho loci de microsatélites. Aunque se esperaba una fuerte estructura geográfica entre estas poblaciones, solo se observó evidencia moderada de diferenciación genética utilizando un conjunto de análisis genéticos poblacionales. También se encontró una alta diversidad genética, alelos compartidos y un bajo desequilibrio de ligamiento en estas poblaciones de P. vivax, lo que no proporciona evidencia de un cuello de botella o expansiones clonales como se esperaba de las recientes reducciones en la transmisión que podrían haber sido el resultado de la ampliación de las intervenciones o los cambios ambientales. Estos patrones son consistentes con una enfermedad que no solo es endémica en cada sitio, sino que también implica que existe un flujo de genes entre estas poblaciones a lo largo de 1.500 km. Los patrones observados en P. vivax son consistentes con un "corredor" donde las áreas endémicas conectadas pueden mantener un alto nivel de diversidad genética localmente y pueden restaurar las poblaciones subdivididas por parásitos a través de la migración de individuos infectados, incluso después de que las intervenciones locales lograron una reducción sustancial de los casos clínicos. Se discuten las consecuencias de estos hallazgos en términos de control y eliminación.Files
journal.pntd.0007310&type=printable.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a161227bdc0b2069cf8cbc79a8404549
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تمايز محدود بين مجموعات المتصورة النشيطة من الشمال الغربي وإلى جنوب ساحل المحيط الهادئ في كولومبيا: ممر للملاريا ؟
- Translated title (French)
- Différenciation limitée entre les populations de Plasmodium vivax du nord-ouest et de la côte sud du Pacifique de la Colombie : un couloir du paludisme ?
- Translated title (Spanish)
- Diferenciación limitada entre las poblaciones de Plasmodium vivax del noroeste y la costa sur del Pacífico de Colombia: ¿un corredor de malaria?
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2923733843
- DOI
- 10.1371/journal.pntd.0007310
References
- https://openalex.org/W1854916829
- https://openalex.org/W1919772617
- https://openalex.org/W1968970286
- https://openalex.org/W1978441703
- https://openalex.org/W1979001946
- https://openalex.org/W1988182864
- https://openalex.org/W1999417916
- https://openalex.org/W2001835403
- https://openalex.org/W2015298800
- https://openalex.org/W2018480705
- https://openalex.org/W2020142637
- https://openalex.org/W2035839217
- https://openalex.org/W2051805785
- https://openalex.org/W2061284908
- https://openalex.org/W2063566928
- https://openalex.org/W2091161331
- https://openalex.org/W2098126593
- https://openalex.org/W2100005534
- https://openalex.org/W2107355141
- https://openalex.org/W2111756106
- https://openalex.org/W2111855262
- https://openalex.org/W2119800520
- https://openalex.org/W2121512231
- https://openalex.org/W2125092464
- https://openalex.org/W2127396309
- https://openalex.org/W2137033565
- https://openalex.org/W2138956025
- https://openalex.org/W2162274751
- https://openalex.org/W2173627086
- https://openalex.org/W2235337769
- https://openalex.org/W2236474059
- https://openalex.org/W2254564654
- https://openalex.org/W2259556556
- https://openalex.org/W2260088396
- https://openalex.org/W2266850672
- https://openalex.org/W2293056452
- https://openalex.org/W2561671650
- https://openalex.org/W2594491472
- https://openalex.org/W2725449842
- https://openalex.org/W2735968747
- https://openalex.org/W2751559651
- https://openalex.org/W2775823361
- https://openalex.org/W2785155226
- https://openalex.org/W2787577309
- https://openalex.org/W2797935257
- https://openalex.org/W2890187552
- https://openalex.org/W2952717195
- https://openalex.org/W4310299640
- https://openalex.org/W6724819