Cross-species reactivity of antibodies against Plasmodium vivax blood-stage antigens to Plasmodium knowlesi

Le paludisme est causé par plusieurs espèces différentes de protozoaires parasites, et les interventions dans la phase de pré-élimination peuvent entraîner des changements radicaux dans la proportion de chaque espèce causant le paludisme. Dans les zones endémiques, la réactivité croisée peut jouer un rôle important dans la protection et le blocage de la transmission. Ainsi, un contrôle réussi d'une espèce pourrait conduire à une augmentation d'autres espèces de parasites. Quelques études ont rapporté une réactivité croisée produisant une immunité croisée, mais l'étendue de la réactivité croisée, en particulier entre espèces étroitement apparentées, est mal comprise. P. vivax et P. knowlesi sont des espèces particulièrement proches causant des infections palustres en Asie du Sud-Est, et alors que les cas de P. vivax sont en déclin, les infections zoonotiques à P. knowlesi augmentent dans certaines régions. Dans cette étude, la réactivité inter-espèces et l'activité d'inhibition de la croissance des anticorps spécifiques de l'antigène au stade sanguin de P. vivax contre les parasites de P. knowlesi ont été étudiées. Une analyse bioinformatique, un test d'immunofluorescence, un transfert Western, un microréseau de protéines et un test d'inhibition de la croissance ont été effectués pour étudier la réactivité croisée. Les anticorps spécifiques de l'antigène au stade sanguin de P. vivax ont reconnu les molécules situées à la surface ou libérées par les organites apicaux des mérozoïtes de P. knowlesi. Les protéines recombinantes de P. vivax et de P. knowlesi ont également été reconnues par les anticorps de patients infectés par P. knowlesi et P. vivax, respectivement. L'immunoglobuline G contre les antigènes de P. vivax provenant d'animaux immuns et de patients atteints de paludisme humain a inhibé l'invasion érythrocytaire par P. knowlesi. Cette étude démontre qu'il existe une réactivité croisée étendue entre les anticorps contre P. vivax et P. knowlesi au stade sanguin, et que ces anticorps peuvent inhiber efficacement l'invasion in vitro, mettant en évidence l'immunité protectrice croisée potentielle dans les zones endémiques.

La malaria es causada por múltiples especies diferentes de parásitos protozoarios, y las intervenciones en la fase de preeliminación pueden conducir a cambios drásticos en la proporción de cada especie que causa la malaria. En las zonas endémicas, la reactividad cruzada puede desempeñar un papel importante en la protección y el bloqueo de la transmisión. Por lo tanto, el control exitoso de una especie podría conducir a un aumento en otras especies de parásitos. Algunos estudios han informado que la reactividad cruzada produce inmunidad cruzada, pero el alcance de la reactividad cruzada, particularmente entre especies estrechamente relacionadas, es poco conocido. P. vivax y P. knowlesi son especies particularmente relacionadas que causan infecciones de malaria en el sudeste asiático, y aunque los casos de P. vivax están en declive, las infecciones zoonóticas por P. knowlesi están aumentando en algunas áreas. En este estudio, se investigó la reactividad entre especies y la actividad de inhibición del crecimiento de los anticuerpos específicos de antígeno en etapa sanguínea de P. vivax contra los parásitos P. knowlesi. Se realizaron análisis bioinformáticos, ensayo de inmunofluorescencia, transferencia Western, micromatriz de proteínas y ensayo de inhibición del crecimiento para investigar la reactividad cruzada. Los anticuerpos específicos del antígeno de la etapa sanguínea de P. vivax reconocieron las moléculas ubicadas en la superficie o liberadas de los orgánulos apicales de los merozoitos de P. knowlesi. Las proteínas recombinantes de P. vivax y P. knowlesi también fueron reconocidas por los anticuerpos de los pacientes infectados por P. knowlesi y P. vivax, respectivamente. La inmunoglobulina G contra antígenos de P. vivax tanto de animales inmunes como de pacientes humanos con malaria inhibió la invasión de eritrocitos por P. knowlesi. Este estudio demuestra que existe una amplia reactividad cruzada entre los anticuerpos contra P. vivax y P. knowlesi en el estadio sanguíneo, y estos anticuerpos pueden inhibir potentemente la invasión in vitro, destacando la posible inmunidad de protección cruzada en áreas endémicas.

Malaria is caused by multiple different species of protozoan parasites, and interventions in the pre-elimination phase can lead to drastic changes in the proportion of each species causing malaria. In endemic areas, cross-reactivity may play an important role in the protection and blocking transmission. Thus, successful control of one species could lead to an increase in other parasite species. A few studies have reported cross-reactivity producing cross-immunity, but the extent of cross-reactive, particularly between closely related species, is poorly understood. P. vivax and P. knowlesi are particularly closely related species causing malaria infections in SE Asia, and whilst P. vivax cases are in decline, zoonotic P. knowlesi infections are rising in some areas. In this study, the cross-species reactivity and growth inhibition activity of P. vivax blood-stage antigen-specific antibodies against P. knowlesi parasites were investigated. Bioinformatics analysis, immunofluorescence assay, western blotting, protein microarray, and growth inhibition assay were performed to investigate the cross-reactivity. P. vivax blood-stage antigen-specific antibodies recognized the molecules located on the surface or released from apical organelles of P. knowlesi merozoites. Recombinant P. vivax and P. knowlesi proteins were also recognized by P. knowlesi- and P. vivax-infected patient antibodies, respectively. Immunoglobulin G against P. vivax antigens from both immune animals and human malaria patients inhibited the erythrocyte invasion by P. knowlesi. This study demonstrates that there is extensive cross-reactivity between antibodies against P. vivax to P. knowlesi in the blood stage, and these antibodies can potently inhibit in vitro invasion, highlighting the potential cross-protective immunity in endemic areas.

تحدث الملاريا بسبب أنواع مختلفة متعددة من الطفيليات الأولية، ويمكن أن تؤدي التدخلات في مرحلة ما قبل القضاء إلى تغييرات جذرية في نسبة كل نوع يسبب الملاريا. في المناطق الموبوءة، قد يلعب التفاعل المتبادل دورًا مهمًا في الحماية ومنع انتقال العدوى. وبالتالي، يمكن أن تؤدي السيطرة الناجحة على أحد الأنواع إلى زيادة في أنواع الطفيليات الأخرى. أفادت بعض الدراسات أن التفاعل المتبادل ينتج عنه مناعة متقاطعة، ولكن مدى التفاعل المتبادل، لا سيما بين الأنواع ذات الصلة الوثيقة، غير مفهوم بشكل جيد. ترتبط P. vivax و P. knowlesi ارتباطًا وثيقًا بشكل خاص بالأنواع التي تسبب عدوى الملاريا في جنوب شرق آسيا، وفي حين أن حالات P. vivax آخذة في الانخفاض، فإن عدوى P. knowlesi الحيوانية المنشأ آخذة في الارتفاع في بعض المناطق. في هذه الدراسة، تم التحقيق في تفاعل الأنواع المختلفة ونشاط تثبيط النمو لأجسام مضادة محددة للمستضد في مرحلة الدم ضد طفيليات P. knowlesi. تم إجراء تحليل المعلوماتية الحيوية، ومقايسة التألق المناعي، والنشف الغربي، ومصفوفة البروتين الدقيقة، ومقايسة تثبيط النمو للتحقيق في التفاعل المتبادل. تعرفت أجسام P. vivax المضادة الخاصة بمستضد مرحلة الدم على الجزيئات الموجودة على السطح أو المنبعثة من العضيات القمية من P. knowlesi merozoites. كما تم التعرف على بروتينات P. vivax المؤتلف و P. knowlesi من قبل الأجسام المضادة للمريض P. knowlesi و P. vivax المصابة، على التوالي. قام الغلوبولين المناعي G ضد مستضدات P. vivax من كل من الحيوانات المناعية ومرضى الملاريا البشرية بتثبيط غزو كريات الدم الحمراء بواسطة P. knowlesi. توضح هذه الدراسة أن هناك تفاعلًا واسعًا بين الأجسام المضادة ضد P. vivax إلى P. knowlesi في مرحلة الدم، ويمكن لهذه الأجسام المضادة أن تمنع بشكل فعال الغزو المختبري، مما يسلط الضوء على المناعة المحتملة عبر الحماية في المناطق الموبوءة.