Spatial distribution of G6PD deficiency variants across malaria-endemic regions
Creators
- 1. University of Oxford
- 2. Eijkman Institute for Molecular Biology
- 3. Fundação de Medicina Tropical
- 4. Institut Pasteur
- 5. Kenya Medical Research Institute
- 6. Nuffield Orthopaedic Centre
Description
Primaquine is essential for malaria control and elimination since it is the only available drug preventing multiple clinical attacks by relapses of Plasmodium vivax. It is also the only therapy against the sexual stages of Plasmodium falciparum infectious to mosquitoes, and is thus useful in preventing malaria transmission. However, the difficulties of diagnosing glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency (G6PDd) greatly hinder primaquine's widespread use, as this common genetic disorder makes patients susceptible to potentially severe and fatal primaquine-induced haemolysis. The risk of such an outcome varies widely among G6PD gene variants.A literature review was conducted to identify surveys of G6PD variant frequencies among representative population groups. Informative surveys were assembled into two map series: (1) those showing the relative proportions of the different variants among G6PDd individuals; and (2) those showing allele frequencies of G6PD variants based on population surveys without prior G6PDd screening.Variants showed conspicuous geographic patterns. A limited repertoire of variants was tested for across sub-Saharan Africa, which nevertheless indicated low genetic heterogeneity predominated by the G6PD A(-202A) mutation, though other mutations were common in western Africa. The severe G6PD Mediterranean variant was widespread across western Asia. Further east, a sharp shift in variants was identified, with high variant heterogeneity in the populations of China and the Asia-Pacific where no single variant dominated.G6PD variants exhibited distinctive region-specific distributions with important primaquine policy implications. Relative homogeneity in the Americas, Africa, and western Asia contrasted sharply with the heterogeneity of variants in China, Southeast Asia and Oceania. These findings will inform rational risk assessments for primaquine in developing public health strategies for malaria control and elimination, and support the future development of regionally targeted policies. The major knowledge gaps highlighted here strongly advocate for further investigation of G6PD variant diversity and their primaquine-sensitivity phenotypes.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
البريماكين ضروري لمكافحة الملاريا والقضاء عليها لأنه الدواء الوحيد المتاح الذي يمنع الهجمات السريرية المتعددة بسبب انتكاسات المتصورة النشيطة. كما أنه العلاج الوحيد ضد المراحل الجنسية للمتصورة المنجلية المعدية للبعوض، وبالتالي فهو مفيد في منع انتقال الملاريا. ومع ذلك، فإن صعوبات تشخيص نقص نازعة هيدروجين الجلوكوز 6 -فوسفات (G6PDd) تعيق بشكل كبير استخدام البريماكين على نطاق واسع، لأن هذا الاضطراب الوراثي الشائع يجعل المرضى عرضة لانحلال الدم الناجم عن البريماكين الذي يحتمل أن يكون شديدًا ومميتًا. يختلف خطر مثل هذه النتيجة اختلافًا كبيرًا بين متغيرات جينات G6PD. تم إجراء مراجعة للأدبيات لتحديد الدراسات الاستقصائية لترددات متغيرات G6PD بين المجموعات السكانية التمثيلية. تم تجميع المسوحات الإعلامية في سلسلتي خرائط: (1) تلك التي توضح النسب النسبية للمتغيرات المختلفة بين أفراد G6PDd ؛ و (2) تلك التي تظهر ترددات الأليل لمتغيرات G6PD بناءً على المسوحات السكانية دون فحص مسبق لـ G6PDd. أظهرت المتغيرات أنماطًا جغرافية واضحة. تم اختبار ذخيرة محدودة من المتغيرات في جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، والتي أشارت مع ذلك إلى عدم التجانس الجيني المنخفض الذي تسوده طفرة G6PD A (-202A)، على الرغم من أن الطفرات الأخرى كانت شائعة في غرب أفريقيا. كان متغير البحر الأبيض المتوسط الحاد G6PD منتشرًا في جميع أنحاء غرب آسيا. إلى الشرق، تم تحديد تحول حاد في المتغيرات، مع عدم تجانس متغير مرتفع في سكان الصين وآسيا والمحيط الهادئ حيث لم يهيمن أي متغير واحد. أظهرت متغيرات G6PD توزيعات مميزة خاصة بالمنطقة مع تداعيات مهمة على السياسة الأولية. يتناقض التجانس النسبي في الأمريكتين وأفريقيا وغرب آسيا بشكل حاد مع عدم تجانس المتغيرات في الصين وجنوب شرق آسيا وأوقيانوسيا. وستسترشد هذه النتائج بتقييمات المخاطر الرشيدة للبريماكين في وضع استراتيجيات الصحة العامة لمكافحة الملاريا والقضاء عليها، ودعم وضع السياسات المستهدفة إقليميا في المستقبل. تدعو الفجوات المعرفية الرئيسية التي تم تسليط الضوء عليها هنا بقوة إلى مزيد من التحقيق في تنوع متغيرات G6PD وأنماطها الظاهرية ذات الحساسية الأولية.Translated Description (French)
La primaquine est essentielle pour le contrôle et l'élimination du paludisme car c'est le seul médicament disponible pour prévenir les crises cliniques multiples par des rechutes de Plasmodium vivax. C'est également le seul traitement contre les stades sexuels de Plasmodium falciparum infectieux pour les moustiques, et est donc utile dans la prévention de la transmission du paludisme. Cependant, les difficultés de diagnostic du déficit en glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PDd) entravent grandement l'utilisation généralisée de la primaquine, car cette maladie génétique courante rend les patients sensibles à une hémolyse induite par la primaquine potentiellement grave et fatale. Le risque d'un tel résultat varie considérablement entre les variantes du gène G6PD. Une revue de la littérature a été menée pour identifier les enquêtes sur les fréquences des variantes du G6PD parmi les groupes de population représentatifs. Les enquêtes informatives ont été rassemblées en deux séries de cartes : (1) celles montrant les proportions relatives des différentes variantes parmi les individus atteints de G6PDd ; et (2) celles montrant les fréquences alléliques des variantes de G6PD basées sur des enquêtes de population sans dépistage préalable de G6PDd. Les variables ont montré des schémas géographiques remarquables. Un répertoire limité de variants a été testé en Afrique subsaharienne, ce qui indique néanmoins une faible hétérogénéité génétique prédominante par la mutation G6PD A(-202A), bien que d'autres mutations soient courantes en Afrique de l'Ouest. La variante méditerranéenne sévère du G6PD était répandue dans toute l'Asie occidentale. Plus à l'est, un changement marqué dans les variants a été identifié, avec une forte hétérogénéité des variants dans les populations de la Chine et de l'Asie-Pacifique où aucun variant unique n'a dominé. Les variants G6PD présentaient des distributions spécifiques à la région avec d'importantes implications politiques primaquines. L'homogénéité relative dans les Amériques, l'Afrique et l'Asie occidentale contrastait fortement avec l'hétérogénéité des variantes en Chine, en Asie du Sud-Est et en Océanie. Ces résultats éclaireront les évaluations rationnelles des risques pour la primaquine dans l'élaboration de stratégies de santé publique pour le contrôle et l'élimination du paludisme, et soutiendront l'élaboration future de politiques ciblées au niveau régional. Les principales lacunes en matière de connaissances mises en évidence ici plaident fortement en faveur d'une étude plus approfondie de la diversité des variants du G6PD et de leurs phénotypes de sensibilité à la primaquine.Translated Description (Spanish)
La primaquina es esencial para el control y la eliminación de la malaria, ya que es el único fármaco disponible que previene múltiples ataques clínicos por recaídas de Plasmodium vivax. También es la única terapia contra las etapas sexuales de Plasmodium falciparum infecciosas para los mosquitos y, por lo tanto, es útil para prevenir la transmisión de la malaria. Sin embargo, las dificultades para diagnosticar la deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDd) dificultan en gran medida el uso generalizado de la primaquina, ya que este trastorno genético común hace que los pacientes sean susceptibles a una hemólisis inducida por primaquina potencialmente grave y mortal. El riesgo de tal resultado varía ampliamente entre las variantes del gen G6PD. Se realizó una revisión de la literatura para identificar encuestas de frecuencias de variantes de G6PD entre grupos de población representativos. Las encuestas informativas se reunieron en dos series de mapas: (1) aquellas que muestran las proporciones relativas de las diferentes variantes entre los individuos con G6PDd; y (2) aquellas que muestran frecuencias alélicas de variantes de G6PD basadas en encuestas de población sin detección previa de G6PDd. Las variantes mostraron patrones geográficos conspicuos. Se probó un repertorio limitado de variantes en África subsahariana, que sin embargo indicó una baja heterogeneidad genética predominada por la mutación G6PD A(-202A), aunque otras mutaciones fueron comunes en África occidental. La variante mediterránea severa de G6PD estaba muy extendida en Asia occidental. Más al este, se identificó un cambio brusco en las variantes, con una alta heterogeneidad de variantes en las poblaciones de China y Asia-Pacífico, donde no dominaba una sola variante. Las variantes de G6PD exhibieron distribuciones distintivas específicas de la región con importantes implicaciones de política de primaquina. La homogeneidad relativa en América, África y Asia occidental contrastaba marcadamente con la heterogeneidad de las variantes en China, el sudeste asiático y Oceanía. Estos hallazgos servirán de base para las evaluaciones racionales de riesgos de la primaquina en el desarrollo de estrategias de salud pública para el control y la eliminación de la malaria, y apoyarán el desarrollo futuro de políticas específicas a nivel regional. Las principales lagunas de conocimiento destacadas aquí abogan firmemente por una mayor investigación de la diversidad de variantes de G6PD y sus fenotipos de sensibilidad a la primaquina.Files
1475-2875-12-418.pdf
Files
(3.3 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:a0b79aaaecefc77ad6535db0bce714b1
|
3.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التوزيع المكاني لمتغيرات نقص G6PD عبر المناطق الموبوءة بالملاريا
- Translated title (French)
- Répartition spatiale des variants de déficit en G6PD dans les régions d'endémie palustre
- Translated title (Spanish)
- Distribución espacial de las variantes de deficiencia de G6PD en las regiones endémicas de malaria
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2082525341
- DOI
- 10.1186/1475-2875-12-418
References
- https://openalex.org/W1551766403
- https://openalex.org/W196833282
- https://openalex.org/W1970355219
- https://openalex.org/W1974243165
- https://openalex.org/W1976649955
- https://openalex.org/W1981328858
- https://openalex.org/W1982631140
- https://openalex.org/W1985869525
- https://openalex.org/W1991042120
- https://openalex.org/W1992118519
- https://openalex.org/W2000412712
- https://openalex.org/W2001587667
- https://openalex.org/W2019968121
- https://openalex.org/W2024968269
- https://openalex.org/W2025312618
- https://openalex.org/W2037912215
- https://openalex.org/W2042337608
- https://openalex.org/W2045628422
- https://openalex.org/W2045833923
- https://openalex.org/W2049122105
- https://openalex.org/W2054299160
- https://openalex.org/W2062432044
- https://openalex.org/W2062863104
- https://openalex.org/W2064306519
- https://openalex.org/W2065199422
- https://openalex.org/W2073186204
- https://openalex.org/W2073307065
- https://openalex.org/W2078872208
- https://openalex.org/W2080575117
- https://openalex.org/W2083027212
- https://openalex.org/W2083169658
- https://openalex.org/W2087711878
- https://openalex.org/W2088888368
- https://openalex.org/W2090860030
- https://openalex.org/W2094714679
- https://openalex.org/W2097432479
- https://openalex.org/W2097950056
- https://openalex.org/W2100876932
- https://openalex.org/W2101904700
- https://openalex.org/W2103890229
- https://openalex.org/W2104946694
- https://openalex.org/W2107159719
- https://openalex.org/W2108646246
- https://openalex.org/W2108950608
- https://openalex.org/W2112395530
- https://openalex.org/W2114462172
- https://openalex.org/W2115402351
- https://openalex.org/W2117293621
- https://openalex.org/W2119130553
- https://openalex.org/W2122753628
- https://openalex.org/W2125065061
- https://openalex.org/W2128223083
- https://openalex.org/W2130475620
- https://openalex.org/W2134054893
- https://openalex.org/W2135697415
- https://openalex.org/W2137862593
- https://openalex.org/W2137935465
- https://openalex.org/W2139477348
- https://openalex.org/W2139963417
- https://openalex.org/W2144008414
- https://openalex.org/W2144207524
- https://openalex.org/W2147272002
- https://openalex.org/W2149236626
- https://openalex.org/W2152636972
- https://openalex.org/W2154882650
- https://openalex.org/W2156213211
- https://openalex.org/W2159276995
- https://openalex.org/W2161535656
- https://openalex.org/W2346404594
- https://openalex.org/W2397839027
- https://openalex.org/W2595424008
- https://openalex.org/W2793593056
- https://openalex.org/W38259148
- https://openalex.org/W4237422512
- https://openalex.org/W4247835708
- https://openalex.org/W4298043425
- https://openalex.org/W652365300