Анализ лекарственной устойчивости Plasmodium falciparum – возбудителей завозной тропической малярии в Санкт-Петербурге (молекулярно-генетическое исследование)

Лекарственная устойчивость Plasmodium falciparum –одна из основных причин неэффективной этиотропной терапии тропической малярии у неиммунных лиц, возвращающихся после посещения эндемичных по этой инфекции регионов. Генетическими маркерами устойчивости к основным противомалярийным препаратам служат однонуклеотидные полиморфизмы генов (PfCRT, PfMDR 1, PfDHFR, PfDHPS, PfATP6, PfKelch 13), кодирующих ключевые белки энергетического и метаболического обмена паразитов. С помощью методов на основе полимеразной цепной реакции с использованием технологии альтернативных праймеров и ПЦР в режиме реального времени обследованы пробы венозной крови 63 больных тропической малярией, проходивших лечение в инфекционных стационарах Санкт-Петербурга в период 2018–2023 гг. Установлено, что в пробах крови больных завозной тропической малярией наиболее часто выявляются генетические маркеры лекарственной резистентности P.falciparum: S 1034C (58,7 %), A578S (55,56 %) и S 108N (49,21 %). Реже встречались мутации D 1246Y (4,76 %) и A630S (6,35 %). В большинстве случаев регистрировались мутации гена PfMDR 1(более 76 %). Полиморфизмы генов PfATP6 и PfCRT выявлялись в 32 %и 14 %случаев соответственно. В большинстве случаев регистрировались маркеры устойчивости паразитов к мефлохину и его производным (около 80 %). Доля маркеров устойчивости P. falciparum артемизинину и его производным составляла около 63,5 %, к сульфодоксину-пириметамину - менее 10 %. Установлена возможность множественной лекарственной устойчивости паразитов. Генетические маркеры устойчивости одновременно к мефлохину и артемизинину регистрировались в 39 %исследованных образцов, к мефлохину и сульфодоксину– в 35 % случаев. Сделан вывод о том, что при лечении завозных случаев тропической малярии целесообразно назначение комбинированных этиотропных препаратов с различными механизмами фармакологического действия. Такой подход в сочетании лабораторными методами раннего определения особенностей этиологии малярии позволит предупредить развитие осложнений и возможный летальный исход заболевания.

1. Сергиев В. П., Баранова А. М., Кожевникова Г. М., Токмалаев А. К., Чернышев Д. В., Ченцов В. Б., Куасси Д. М. Проблемы клинической диагностики и лечения Р. falciparum-малярии в Российской Федерации. Терапевтический архив. 2018; 90(11):4–8. https://doi.org/10.26442/terarkh201890114–8

2. Yasri S., Wiwanitkit V. Artemisinin resistance: An important emerging clinical problem in tropical medicine. International Journal of Physiology, Pathophysiology and Pharmacology. 2021;(6):152.

3. Maiga H. et al. Selection of pfcrt K76 and pfmdr1 N 86 coding alleles after uncomplicated malaria treatment by artemether-lumefantrine in Mali. International journal of molecular sciences. 2021;(11):6057https://doi.org/10.3390%2Fijms22116057

4. Huang F. et al. Molecular surveillance of pfcrt, pfmdr1 and pfk13-propeller mutations in Plasmodium falciparum isolates imported from Africa to China. Malaria journal. 2021;(20): 1–11. https://doi.org/10.1186/s12936–021–03613–5

5. Calçada C. Expansion of a specific Plasmodium falciparum PfMDR 1 haplotype in Southeast Asia with increased substrate transport. MBio. 2020;(6) https://doi.org/10.1128/mbio.02093–20

6. Nguetse C. N., Adegnika A. A., Agbenyega T., Ogutu B. R., Krishna S., Kremsner P. G., Velavan T. P. Molecular markers of anti-malarial drug resistance in Central, West and East African children with severe malaria. Malaria Journal. 2017;(16): 1–9. https://doi.org/10.1186%2Fs12936–017–1868-y

7. Chenet S. M., Okoth S. A., Kelley J., Lucchi N., Huber C. S., Vreden S., Adhin M. R. Molecular profile of malaria drug resistance markers of Plasmodium falciparum in Suriname. Antimicrobial agents and chemotherapy.2017; 61(7): 10–1128.https://doi.org/10.1128%2FAAC.02655–16

8. Verity R., Aydemir O., Brazeau N. F., Watson O. J., Hathaway N. J., Mwandagalirwa M. K., Juliano J. J. The impact of antimalarial resistance on the genetic structure of Plasmodium falciparum in the DRC. Nature communications.2020; 11(1): 2107.https://doi.org/10.1038/s41467–020–15779–8

9. Krishna S. Artemisinins and the biological basis for the PfATP6/SERCA hypothesis. Trends in parasitology. 2010;(11): 517–523.https://doi.org/10.1016/j.pt.2010.06.014

10. Brasil L. W. Pfatp6 molecular profile of Plasmodium falciparum isolates in the western Brazilian Amazon. Malaria Journal. 2012;(11):1–5. https://doi.org/10.1186/1475–2875–11–111

11. Wicht K. J., Mok S., Fidock D. A. Molecular mechanisms of drug resistance in Plasmodium falciparum malaria. Annual review of microbiology. 2020;(74): 431–454.https://doi.org/10.1146%2Fan-nurev-micro-020518–115546

12. Yan H. High frequency mutations in pfdhfr and pfdhps of Plasmodium falciparum in response to sulfadoxine-pyrimethamine: a cross-sectional survey in returning Chinese migrants from Africa. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021;587. https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.673194

13. Jiang T. High prevalence of Pfdhfr–Pfdhps quadruple mutations associated with sulfadoxine–pyrimethamine resistance in Plasmodium falciparum isolates from Bioko Island, Equatorial Guinea. Malaria journal. 2019;(18):1–8. https://doi.org/10.1186/s12936–019–2734-x

14. Artem Ariukov, Alexey Solovev, Anna Krutikova, Alexander Kovalenko, Vladimir Kapatsyna, Vladimir Romanenko. Development of a technique for analyzing the lengths of restriction fragments to assess the mefloquine resistance of plasmodium falciparum based on the identification of single-nucleotide polymorphisms (A958146T, A961013G, G961625T) of the PFMDR 1 gene. Bulletin of the Russian Military Medical Academy 25.2.2023; 249–260. WEB. https://doi.org/10.17816/brmma387427

15. Kovalenko A. N., Karev V. E., Solovyev A. I., Vasilyeva M. V., Isakov A. N., Kapatsyna V. A. Tropical malaria with a fatal outcome. Arkhiv Patologii. 2020;82(6):50–54. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/patol20208206150

16. Sambrook J., Russell D. W. Purification of nucleic acids by extraction with phenol: chloroform. Cold Spring Harbor Protocols. 2006;(1): pdb.prot4455. https://doi.org/10.1101/pdb.prot4455