Mémoire

Antibody responses to Plasmodium falciparum sporozoite-, liver- and blood-stage synthetic peptides in migrant and autochthonous populations in malaria endemic areas.

Réponse anticorps à des peptides synthétiques des stades sanguins hépatique et sporozoite de P. falciparum dans différentes régions endémiques

¹ World Health Organization Collaborating Center for Research and Training in the Immunology of Parasitic Diseases; Department of Immunology, Instituto Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, Rio de Janeiro, Brazil.
² Tulane University Medical Center, Louisiana, USA.
³ Institut Pasteur, Lille, France.
⁴ Institut Pasteur de Paris, France.

^* Correspondence : Maria de Fatima Ferreira da Cruz. Department of Immunology, Instituto Oswaldo Cruz, FIOCRUZ, Av Brasil 4365, CEP 21045.900, Rio de Janeiro, Brazil. Tel. : (021)280-1486 - Fax : (021)280-1589 ; 021)590-3545. Financial support : the work was supported by the Commission of the European Communities and the Brazilian National Research Council.

Accepted: 2 January 1995

Abstract

This study evaluates the differences in host immune responses to defined plasmodial antigens in four geographically different regions in which malaria is endemic. Sera from 527 individuals were tested for the presence of antibodies specific for three types of plasmodial antigen : liver-stage antigen (LSA-1), blood-stage antigen (SPF 70) and circumsporozoite (CS) antigen (NANP)₄. The individuals taking part in the study comprised : patients with transfusional malaria due to Plasmodium falciparum or P. vivax; non-immune migrants residing in an endemic area in Rondônia; Amazonian Indians from the states of Para (Xingu PA) and Mato Grosso (Xingu MT); people living in a hyperendemic area in Africa (Burkina-Faso); and controls that had never been to a malaria endemic area. None of the transfusional sera displayed antibodies against sporozoite or to liver stage antigen, although 80% of the P. falciparum transfusional malaria sera contained IgG antibodies against the blood-stage peptide. A low percentage of Indians from Xingu PA and of non-immune migrants displayed antibodies against liver-stage (27% and 17%) and sporozoite (11% and 12%) peptides, although a greater frequency of antibodies against blood-stage peptide (50% and 49%) was observed in both cases. Indians from Xingu MT exhibited a greater frequency of antibodies against liver, sporozoite and blood-stage peptides (45%, 50% and 58%). Only hyperimmune African individuals exhibited higher percentages of antibodies against liver- (64%) and blood-stage antigens (87%), contrasting with a low frequency of antibodies against the CS repeat (33%). Taken together, the present data confirm that Rondonian migrants and Indians from Xingu PA constitute populations with limited exposure and immunity to P. falciparum malaria infection and conversely, Xingu MT Indians and Africans have been more exposed to malaria infection. In conclusion this study indicates that the immune response to these malaria parasite peptides can be used to assess malaria transmission in epidemiological surveys.

Résumé

Cette étude a évalué les différences de la réponse immune de sujets vivant dans quatre régions géographiques ou le paludisme est endémique. Les sérums de 525 individus ont été testes vis-à-vis de trois peptides de Plasmodium falciparum, correspondants aux stades : hépatique (LSA-1), sanguin (SPF70) et sporozoite (NANP)₄. Les individus étudiés comprenaient des malades avec paludisme post-transfusionnel à P. falciparum ou à P.vivax, des migrants non immuns vivant à Rondônia (Brésil), des indiens brésiliens vivant dans les états du Para (Xingu-PA) et du Mato Grosso (Xingu-MT), des africains résidant dans une région holoendémique de Garetanga (Burkina-Faso) et des sujets sains n'ayant jamais séjourné dans une zone endémique. Aucun des sérums de paludisme post-transfusionnel n'a réagi avec les peptides LSA-1 ou (NANP)₄ bien que 80% présentaient des anticorps pour le peptide SPF-70. Un faible pourcentage d'indiens du Xingu-PA et de migrants possédaient des anticorps contre les stades hépatique (27% et 17%) et sporozoite (11% et 12%) contrastant avec un pourcentage plus élevé d'anticorps contre le stade sanguin (50% et 49%). Les indiens du Xingu-MT portaient plus fréquemment des anticorps contre les stades hépatique, sporozoite et sanguin (45%, 50% et 58%). Les africains ont montré des taux élevés d'anticorps contre les stades hépatique (64%) et sanguin (87%) contrastant avec la faible fréquence d'anticorps contre le (NANP)₄ (33%). Ces résultats suggèrent que l'étude de la réponse immune contre ces peptides peut être utilisée comme indicateur du degré d'exposition des populations.