Published December 4, 2013
| Version v1
Publication
Open
Tumor Necrosis Factor -α, Interleukin-10, Intercellular and Vascular Adhesion Molecules Are Possible Biomarkers of Disease Severity in Complicated Plasmodium vivax Isolates from Pakistan
Creators
- 1. Aga Khan University
- 2. Aga Khan University Hospital
Description
Cytokine-mediated endothelial activation pathway is a known mechanism of pathogenesis employed by Plasmodium falciparum to induce severe disease symptoms in human host. Though considered benign, complicated cases of Plasmodium vivax are being reported worldwide and from Pakistan. It has been hypothesized that P.vivax utilizes similar mechanism of pathogenesis, as that of P.falciparum for manifestations of severe malaria. Therefore, the main objective of this study was to characterize the role of cytokines and endothelial activation markers in complicated Plasmodium vivax isolates from Pakistan.A case control study using plasma samples from well-characterized groups suffering from P.vivax infection including uncomplicated cases (n=100), complicated cases (n=82) and healthy controls (n=100) were investigated. Base line levels of Tumor necrosis factor-α (TNF-α), Interleukin-6 (IL-6), Interleukin-10 (IL-10), Intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), Vascular adhesion molecule-1(VCAM-1) and E-selectin were measured by ELISA. Correlation of cytokines and endothelial activation markers was done using Spearman's correlation analysis. Furthermore, significance of these biomarkers as indicators of disease severity was also analyzed. The results showed that TNF-α, IL-10, ICAM-1and VCAM-1 were 3-fold, 3.7 fold and 2 fold increased between uncomplicated and complicated cases. Comparison of healthy controls with uncomplicated cases showed no significant difference in TNF-α concentrations while IL-6, IL-10, ICAM-1, VCAM-1 and E-selectin were found to be elevated respectively. In addition, significant positive correlation was observed between TNF-α and IL-10/ ICAM-1, IL-6 and IL-10, ICAM-1 and VCAM-1.A Receiver operating curve (ROC) was generated which showed that TNF-α, IL-10, ICAM-1 and VCAM-1 were the best individual predictors of complicated P.vivax malaria.The results suggest that though endothelial adhesion molecules are inducible by pro-inflammatory cytokine TNF-α, however, cytokine-mediated endothelial activation pathway is not clearly demonstrated as a mechanism of pathogenesis in complicated P.vivax malaria cases from Pakistan.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
مسار التنشيط البطاني بوساطة السيتوكين هو آلية معروفة للتسبب في الأمراض التي تستخدمها المتصورة المنجلية لإحداث أعراض مرضية شديدة في المضيف البشري. على الرغم من اعتبارها حالات حميدة ومعقدة من المتصورة النشيطة يتم الإبلاغ عنها في جميع أنحاء العالم ومن باكستان. وقد افترض أن P.vivax يستخدم آلية مماثلة للتسبب في المرض، مثل P.falciparum لمظاهر الملاريا الحادة. لذلك، كان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة هو توصيف دور السيتوكينات وعلامات التنشيط البطانية في عزلات المتصورة النشيطة المعقدة من باكستان. تم التحقيق في دراسة التحكم في الحالة باستخدام عينات البلازما من مجموعات مميزة جيدًا تعاني من عدوى P.vivax بما في ذلك الحالات غير المعقدة (n=100)، والحالات المعقدة (n=82) والضوابط الصحية (n=100). تم قياس مستويات الخط الأساسي لعامل نخر الورم - α (TNF - α) و Interleukin -6 (IL -6) و Interleukin -10 (IL -10) وجزيء الالتصاق بين الخلايا - 1 (ICAM -1) وجزيء الالتصاق الوعائي - 1 (VCAM -1) و E - selectin بواسطة ELISA. تم ربط السيتوكينات وعلامات التنشيط البطانية باستخدام تحليل ارتباط سبيرمان. علاوة على ذلك، تم أيضًا تحليل أهمية هذه المؤشرات الحيوية كمؤشرات لشدة المرض. أظهرت النتائج أن TNF - α و IL -10 و ICAM -1 و VCAM -1 كانت 3 أضعاف و 3.7 أضعاف و 2 أضعاف بين الحالات غير المعقدة والمعقدة. أظهرت مقارنة الضوابط الصحية مع الحالات غير المعقدة عدم وجود فرق كبير في تركيزات TNF - α بينما تم العثور على IL -6 و IL -10 و ICAM -1 و VCAM -1 و E - selectin مرتفعة على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، لوحظ وجود ارتباط إيجابي كبير بين TNF - α و IL -10/ ICAM -1 و IL -6 و IL -10 و ICAM -1 و VCAM -1.A. تم إنشاء منحنى تشغيل جهاز الاستقبال (ROC) الذي أظهر أن TNF - α و IL -10 و ICAM -1 و VCAM -1 كانت أفضل تنبؤات فردية لملاريا P.vivax المعقدة. تشير النتائج إلى أنه على الرغم من أن جزيئات الالتصاق البطاني يمكن حثها بواسطة TNF - α السيتوكين المؤيد للالتهابات، إلا أن مسار التنشيط البطاني بوساطة السيتوكين لم يتم إظهاره بوضوح كآلية للتسبب في حالات الملاريا P.vivax المعقدة من باكستان.Translated Description (French)
La voie d'activation endothéliale médiée par les cytokines est un mécanisme connu de pathogenèse utilisé par Plasmodium falciparum pour induire des symptômes graves de la maladie chez l'hôte humain. Bien que considérés comme bénins, des cas compliqués de Plasmodium vivax sont signalés dans le monde entier et au Pakistan. On a émis l'hypothèse que P.vivax utilise un mécanisme de pathogenèse similaire à celui de P.falciparum pour les manifestations du paludisme grave. Par conséquent, l'objectif principal de cette étude était de caractériser le rôle des cytokines et des marqueurs d'activation endothéliale dans des isolats compliqués de Plasmodium vivax du Pakistan. Une étude cas-témoins utilisant des échantillons de plasma de groupes bien caractérisés souffrant d'une infection à P.vivax, y compris des cas non compliqués (n=100), des cas compliqués (n=82) et des témoins sains (n=100), a été étudiée. Les niveaux de base du facteur de nécrose tumorale-α (TNF-α), de l'interleukine-6 (IL-6), de l'interleukine-10 (IL-10), de la molécule d'adhésion intercellulaire-1 (ICAM-1), de la molécule d'adhésion vasculaire-1(VCAM-1) et de l'E-sélectine ont été mesurés par ELISA. La corrélation des cytokines et des marqueurs d'activation endothéliale a été réalisée à l'aide de l'analyse de corrélation de Spearman. En outre, l'importance de ces biomarqueurs en tant qu'indicateurs de la gravité de la maladie a également été analysée. Les résultats ont montré que le TNF-α, l'IL-10, l'ICAM-1 et le VCAM-1 étaient 3 fois, 3,7 fois et 2 fois plus nombreux entre les cas simples et compliqués. La comparaison de témoins sains avec des cas non compliqués n'a montré aucune différence significative dans les concentrations de TNF-α alors que l'IL-6, l'IL-10, l'ICAM-1, la VCAM-1 et la E-sélectine se sont révélées être élevées respectivement. En outre, une corrélation positive significative a été observée entre le TNF-α et l'IL-10/ ICAM-1, l'IL-6 et l'IL-10, l'ICAM-1 et le VCAM-1. Une courbe de fonctionnement du récepteur (roc) a été générée, ce qui a montré que le TNF-α, l'IL-10, l'ICAM-1 et le VCAM-1 étaient les meilleurs prédicteurs individuels du paludisme à P.vivax compliqué. Les résultats suggèrent que, bien que les molécules d'adhésion endothéliale soient inductibles par la cytokine pro-inflammatoire TNF-α, la voie d'activation endothéliale médiée par la cytokine n'est pas clairement démontrée comme mécanisme de pathogenèse dans les cas de paludisme à P.vivax compliqué au Pakistan.Translated Description (Spanish)
La vía de activación endotelial mediada por citocinas es un mecanismo conocido de patogénesis empleado por Plasmodium falciparum para inducir síntomas graves de la enfermedad en el huésped humano. Aunque se consideran benignos, se están notificando casos complicados de Plasmodium vivax en todo el mundo y en Pakistán. Se ha planteado la hipótesis de que P. vivax utiliza un mecanismo de patogénesis similar al de P. falciparum para las manifestaciones de malaria grave. Por lo tanto, el objetivo principal de este estudio fue caracterizar el papel de las citocinas y los marcadores de activación endotelial en aislados complicados de Plasmodium vivax de Pakistán. Se investigó un estudio de casos y controles utilizando muestras de plasma de grupos bien caracterizados que padecían infección por P. vivax, incluidos casos no complicados (n=100), casos complicados (n = 82) y controles sanos (n=100). Los niveles de referencia del factor de necrosis tumoral-α (TNF-α), interleucina-6 (IL-6), interleucina-10 (IL-10), molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1), molécula de adhesión vascular-1(VCAM-1) y E-selectina se midieron mediante ELISA. La correlación de las citocinas y los marcadores de activación endotelial se realizó mediante el análisis de correlación de Spearman. Además, también se analizó la importancia de estos biomarcadores como indicadores de la gravedad de la enfermedad. Los resultados mostraron que TNF-α, IL-10, ICAM-1 y VCAM-1 aumentaron 3 veces, 3.7 veces y 2 veces entre casos no complicados y complicados. La comparación de controles sanos con casos no complicados no mostró diferencias significativas en las concentraciones de TNF-α, mientras que se encontró que IL-6, IL-10, ICAM-1, VCAM-1 y E-selectina estaban elevadas, respectivamente. Además, se observó una correlación positiva significativa entre TNF-α e IL-10/ ICAM-1, IL-6 e IL-10, ICAM-1 y VCAM-1. Se generó una curva de funcionamiento del receptor (Roc) que mostró que TNF-α, IL-10, ICAM-1 y VCAM-1 fueron los mejores predictores individuales de malaria complicada por P.vivax. Los resultados sugieren que, aunque las moléculas de adhesión endotelial son inducibles por la citocina proinflamatoria TNF-α, sin embargo, la vía de activación endotelial mediada por citocinas no está claramente demostrada como un mecanismo de patogénesis en casos complicados de malaria por P.vivax de Pakistán.Files
journal.pone.0081363&type=printable.pdf
Files
(816.7 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1d5734a7982b6769f89e6ccfd5152d07
|
816.7 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- عامل نخر الورم - ألفا، إنترلوكين - 10، جزيئات الالتصاق بين الخلايا والأوعية الدموية هي مؤشرات حيوية محتملة لشدة المرض في عزلات المتصورة النشيطة المعقدة من باكستان
- Translated title (French)
- Le facteur de nécrose tumorale -α, l'interleukine-10, les molécules d'adhésion intercellulaire et vasculaire sont des biomarqueurs possibles de la gravité de la maladie dans les isolats compliqués de Plasmodium vivax du Pakistan
- Translated title (Spanish)
- El factor de necrosis tumoral -α, la interleucina-10, las moléculas de adhesión intercelular y vascular son posibles biomarcadores de gravedad de la enfermedad en aislados complicados de Plasmodium vivax de Pakistán
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2088101891
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0081363
References
- https://openalex.org/W112703748
- https://openalex.org/W1807692293
- https://openalex.org/W1855226802
- https://openalex.org/W1907994473
- https://openalex.org/W1966421058
- https://openalex.org/W1972675143
- https://openalex.org/W1977742298
- https://openalex.org/W1980357925
- https://openalex.org/W1986559839
- https://openalex.org/W1989185921
- https://openalex.org/W1997856540
- https://openalex.org/W2002455419
- https://openalex.org/W2004163208
- https://openalex.org/W2005068855
- https://openalex.org/W2016143349
- https://openalex.org/W2021942908
- https://openalex.org/W2022106259
- https://openalex.org/W2026685087
- https://openalex.org/W2032535554
- https://openalex.org/W2042479115
- https://openalex.org/W2043762150
- https://openalex.org/W2048126647
- https://openalex.org/W2051436804
- https://openalex.org/W2054221800
- https://openalex.org/W2070231308
- https://openalex.org/W2080288880
- https://openalex.org/W2084910677
- https://openalex.org/W2085946003
- https://openalex.org/W2099411632
- https://openalex.org/W2106490504
- https://openalex.org/W2106736124
- https://openalex.org/W2106852899
- https://openalex.org/W2110179208
- https://openalex.org/W2112330913
- https://openalex.org/W2116872750
- https://openalex.org/W2117293621
- https://openalex.org/W2134767817
- https://openalex.org/W2142965193
- https://openalex.org/W2146062959
- https://openalex.org/W2146209129
- https://openalex.org/W2149167676
- https://openalex.org/W2150272144
- https://openalex.org/W2157542893
- https://openalex.org/W2158344201
- https://openalex.org/W2161096298
- https://openalex.org/W2167775186
- https://openalex.org/W2170985292
- https://openalex.org/W39201003
- https://openalex.org/W4299572512
- https://openalex.org/W97728856