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Costa AG, Ramasawmy R, Ibiapina HNS, Sampaio VS, Xábregas LA, Brasil LW, Tarragô AM, Almeida ACG, Kuehn A, Vitor-Silva S, Melo GC, Siqueira AM, Monteiro WM, Lacerda MVG, Malheiro A. Association of TLR variants with susceptibility to Plasmodium vivax malaria and parasitemia in the Amazon region of Brazil. PLoS One 2017; 12:e0183840. [PMID: 28850598 PMCID: PMC5574562 DOI: 10.1371/journal.pone.0183840] [Citation(s) in RCA: 14] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/05/2017] [Accepted: 08/11/2017] [Indexed: 01/29/2023] Open
Abstract
BACKGROUND Plasmodium vivax malaria (Pv-malaria) is still considered a neglected disease despite an alarming number of individuals being infected annually. Malaria pathogenesis occurs with the onset of the vector-parasite-host interaction through the binding of pathogen-associated molecular patterns (PAMPs) and receptors of innate immunity, such as toll-like receptors (TLRs). The triggering of the signaling cascade produces an elevated inflammatory response. Genetic polymorphisms in TLRs are involved in susceptibility or resistance to infection, and the identification of genes involved with Pv-malaria response is important to elucidate the pathogenesis of the disease and may contribute to the formulation of control and elimination tools. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS A retrospective case-control study was conducted in an intense transmission area of Pv-malaria in the state of Amazonas, Brazil. Genetic polymorphisms (SNPs) in different TLRs, TIRAP, and CD14 were genotyped by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) analysis in 325 patients infected with P. vivax and 274 healthy individuals without malaria history in the prior 12 months from the same endemic area. Parasite load was determined by qPCR. Simple and multiple logistic/linear regressions were performed to investigate association between the polymorphisms and the occurrence of Pv-malaria and parasitemia. The C/T (TLR5 R392StopCodon) and T/T (TLR9 -1486C/T) genotypes appear to be risk factors for infection by P. vivax (TLR5: C/C vs. C/T [OR: 2.116, 95% CI: 1.054-4.452, p = 0.031]; TLR9: C/C vs. T/T [OR: 1.919, 95% CI: 1.159-3.177, p = 0.010]; respectively). Fever (COEF = 7599.46, 95% CI = 3063.80-12135.12, p = 0.001) and the C/C genotype of TLR9 -1237C/T (COEF = 17006.63, 95% CI = 3472.83-30540.44, p = 0.014) were independently associated with increased parasitemia in patients with Pv-malaria. CONCLUSIONS Variants of TLRs may predispose individuals to infection by P. vivax. The TLR5 R392StopCodon and TLR9 -1486C/T variants are associated with susceptibility to Pv-malaria. Furthermore, the TLR9 variant -1237C/C correlates with high parasitemia.
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Affiliation(s)
- Allyson Guimarães Costa
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
- Laboratório de Genômica, Fundação Hospitalar de Hematologia e Hemoterapia do Amazonas (HEMOAM), Manaus, AM, Brazil
| | - Rajendranath Ramasawmy
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Imunologia Básica e Aplicada, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, AM, Brazil
- Universidade Nilton Lins (UNINILTONLINS), Manaus, AM, Brasil
| | - Hiochelson Najibe Santos Ibiapina
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Vanderson Souza Sampaio
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Lilyane Amorim Xábregas
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Larissa Wanderley Brasil
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Andréa Monteiro Tarragô
- Laboratório de Genômica, Fundação Hospitalar de Hematologia e Hemoterapia do Amazonas (HEMOAM), Manaus, AM, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Imunologia Básica e Aplicada, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, AM, Brazil
| | - Anne Cristine Gomes Almeida
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Andrea Kuehn
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
- Barcelona Centre for International Health Research (CRESIB), Barcelona Global Health Institute (ISGLOBAL), Barcelona, Spain
| | - Sheila Vitor-Silva
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Gisely Cardoso Melo
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - André Machado Siqueira
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Instituto Nacional de Infectologia Evandro Chagas, Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ), Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Wuelton Marcelo Monteiro
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
| | - Marcus Vinicius Guimarães Lacerda
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Diretoria de Ensino e Pesquisa, Fundação de Medicina Tropical Dr. Heitor Vieira Dourado (FMT-HVD), Manaus, AM, Brazil
- Instituto de Pesquisas Leônidas & Maria Deane, FIOCRUZ-Amazônia, Manaus, AM, Brazil
| | - Adriana Malheiro
- Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical, Universidade do Estado do Amazonas (UEA), Manaus, AM, Brazil
- Laboratório de Genômica, Fundação Hospitalar de Hematologia e Hemoterapia do Amazonas (HEMOAM), Manaus, AM, Brazil
- Programa de Pós-Graduação em Imunologia Básica e Aplicada, Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Manaus, AM, Brazil
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