No presente estudo, avaliamos a resposta de anticorpos, por ELISA, contra um recombinante bacteriano baseado no domínio 11 da Proteína Ligação ao Duffy (DBP-RII) em indivíduos naturalmente expostos Plasmodium vivax. Amostras de soro de 160 pacientes com malária vivax, procedentes de duas áreas endêmicas do Estado do Pará (Belém e São Jorge), foram utilizadas neste estudo. Estes soros foram também testados contra outras duas proteínas recombinantes derivadas de merozoítas de P. vívax, para efeito de comparação da resposta de anticorpos: AMA-1 (Antígeno 1 Membrana Apical) e MSP119 (região C-terminal de 19 kDa da Proteína 1 Superfície do Merozoíta). A freqüência de indivíduos que apresentaram anticorpos IgG específicos contra as proteínas recombinantes DBP-RII, AMA-1 e MSP119 foi de 15,6% 50% e 93,1%, respectivamente. Observamos que a proporção de indivíduos que apresentaram anticorpos contra DBP-RII e AMA-1 aumentou de acordo com o maior número de exposições prévias ao P. vivax, enquanto que resposta de anticorpos contra a MSP119 desenvolveu-se rapidamente após uma única exposição ao parasita. A persistência da resposta de anticorpos contra DBP-RII, AMA-1 MSP119 foi avaliada em amostras de soro coletadas durante a infecção patente e dois ou nove meses após o tratamento. Observamos que, durante este período, não houve uma diminuição significativa das freqüências respondedores contra DBP-RII e AMA-1. Por outro lado, a freqüência respondedores contra a MSP119, diminuiu significativamente nove meses após o tratamento. Não observamos diferença significativa entre os títulos anticorpos obtidos contra DBP-RII e AMA-1, durante a infecção e dois ou nove meses após o tratamento, indicando que a resposta de anticorpos se manteve. Por outro lado, os títulos de anticorpos para MSP119 foram significativamente maiores durante a infecção patente do que nove meses após o tratamento. / In the present study, we evaluated by ELISA the antibody immune response to a recombinant protein based on the domain II of the Duffy Binding Protein (DBP-RII) in individuals naturally exposed to Plasmodium vivax. Serum samples from 160 patients with vivax malaria were collected in two endemic areas of State of Pará (Belém and São Jorge). For purposes of comparison, ELISA were also performed using two other recombinant proteins representing antigens derived from P. vivax merozoites: AMA-1 (Apical Membrane Antigen-1) and MSP119 (19kDa C-terminal region of Merozoite Surface Protein-1). The frequency of individuals who presented IgG antibodies specific to the recombinant proteins DBP-RII, AMA-1 or MSP119 were 15.6%, 50% or 93.1 respectively. We observed that the proportions of individuals who presented antibodies against DBP-RII or AMA-1 increased according to the number malaria episodes, while the antibodies response to MSP1 19 developed quickly after a single contact with the parasite. The persistence of antibodies response to DBP-RII, AMA-1 or MSP119 was compared in serum samples during patent infection or two and nine months following treatment. We observed that during this period the frequency responders to DBP-RII and AMA-1 remained similar. In contrast, the frequency of responders to MSP119 dropped significantly nine months after treatment. No difference was observed when we compared the antibody titers obtained DBP-RII or AMA-1 during the infection or after treatment. These results established that the antibodies response to DBP-RII or AMA-1 remained similar two or nine months after treatment. In contrast, the antibody titers to MSP119 were significantly lower nine months after treatment when compared to patent infection.

No presente estudo, avaliamos a resposta de anticorpos, por ELISA, contra um recombinante bacteriano baseado no domínio 11 da Proteína Ligação ao Duffy (DBP-RII) em indivíduos naturalmente expostos Plasmodium vivax. Amostras de soro de 160 pacientes com malária vivax, procedentes de duas áreas endêmicas do Estado do Pará (Belém e São Jorge), foram utilizadas neste estudo. Estes soros foram também testados contra outras duas proteínas recombinantes derivadas de merozoítas de P. vívax, para efeito de comparação da resposta de anticorpos: AMA-1 (Antígeno 1 Membrana Apical) e MSP119 (região C-terminal de 19 kDa da Proteína 1 Superfície do Merozoíta). A freqüência de indivíduos que apresentaram anticorpos IgG específicos contra as proteínas recombinantes DBP-RII, AMA-1 e MSP119 foi de 15,6% 50% e 93,1%, respectivamente. Observamos que a proporção de indivíduos que apresentaram anticorpos contra DBP-RII e AMA-1 aumentou de acordo com o maior número de exposições prévias ao P. vivax, enquanto que resposta de anticorpos contra a MSP119 desenvolveu-se rapidamente após uma única exposição ao parasita. A persistência da resposta de anticorpos contra DBP-RII, AMA-1 MSP119 foi avaliada em amostras de soro coletadas durante a infecção patente e dois ou nove meses após o tratamento. Observamos que, durante este período, não houve uma diminuição significativa das freqüências respondedores contra DBP-RII e AMA-1. Por outro lado, a freqüência respondedores contra a MSP119, diminuiu significativamente nove meses após o tratamento. Não observamos diferença significativa entre os títulos anticorpos obtidos contra DBP-RII e AMA-1, durante a infecção e dois ou nove meses após o tratamento, indicando que a resposta de anticorpos se manteve. Por outro lado, os títulos de anticorpos para MSP119 foram significativamente maiores durante a infecção patente do que nove meses após o tratamento. / In the present study, we evaluated by ELISA the antibody immune response to a recombinant protein based on the domain II of the Duffy Binding Protein (DBP-RII) in individuals naturally exposed to Plasmodium vivax. Serum samples from 160 patients with vivax malaria were collected in two endemic areas of State of Pará (Belém and São Jorge). For purposes of comparison, ELISA were also performed using two other recombinant proteins representing antigens derived from P. vivax merozoites: AMA-1 (Apical Membrane Antigen-1) and MSP119 (19kDa C-terminal region of Merozoite Surface Protein-1). The frequency of individuals who presented IgG antibodies specific to the recombinant proteins DBP-RII, AMA-1 or MSP119 were 15.6%, 50% or 93.1 respectively. We observed that the proportions of individuals who presented antibodies against DBP-RII or AMA-1 increased according to the number malaria episodes, while the antibodies response to MSP1 19 developed quickly after a single contact with the parasite. The persistence of antibodies response to DBP-RII, AMA-1 or MSP119 was compared in serum samples during patent infection or two and nine months following treatment. We observed that during this period the frequency responders to DBP-RII and AMA-1 remained similar. In contrast, the frequency of responders to MSP119 dropped significantly nine months after treatment. No difference was observed when we compared the antibody titers obtained DBP-RII or AMA-1 during the infection or after treatment. These results established that the antibodies response to DBP-RII or AMA-1 remained similar two or nine months after treatment. In contrast, the antibody titers to MSP119 were significantly lower nine months after treatment when compared to patent infection.

O Antígeno 1 de Membrana Apical (AMA-1) de Plasmodium sp tem sido sugerido como candidato a compor uma vacina contra a malária. No presente estudo geramos cinco proteínas recombinantes baseadas em diferentes regiões do ectodomínio de AMA-1 de Plasmodium vivax, o qual compreende os domínios I a III, com intuito de mapear regiões particularmente imunogênicas da proteína. Cada uma das cinco proteínas recombinantes foi expressa em Eschericha coli a partir do vetor pET-28a em fusão com a cauda de histidina e purificadas por cromatografia de afinidade. As diferentes proteínas recombinantes foram comparadas, por ELISA, quanto ao reconhecimento por anticorpos IgM, IgG e subclasses de IgG de 100 indivíduos infectados por P. vivax procedentes de áreas endêmicas do Estado do Pará e 32 indivíduos não infectados que relataram terem sido acometidos de mais de 10 episódios prévios de malária procedentes do município de Terra Nova do Norte (MT). As freqüências de indivíduos que apresentaram anticorpos IgM foram mais baixas e variaram de 4% (DIII) a 36% (DII-III). Por outro lado, as freqüências de indivíduos que apresentaram anticorpos IgG para DI, DII, DIII, DI-II e DII-III foram 13%, 65%, 12%, 59% e 58%, respectivamente. Podemos observar que as proteínas recombinantes contendo o DII foram particularmente imunogênicas durante a infecção natural. Com o objetivo de avaliar se os epítopos reconhecidos nas cinco proteínas baseadas nos diferentes domínios estão expostos na proteína recombinante correspondente ao ectodomínio (DI-III) gerada previamente, realizamos ensaios de inibição por ELISA utilizando placas sensibilizadas com a proteína DI-III. Nossos resultados sugerem a presença de um maior número de epítopos comuns entre as proteínas recombinantes baseadas nos domínios I-II e ectodomínio de AMA-1. Além disso, observamos que a proporção de indivíduos que apresentaram anticorpos contra DII, DI-II e DII-III aumentou de acordo com o maior número de exposições prévias ao P. vivax. As subclasses de IgG que predominaram contra todas as proteínas foram IgG1, IgG3 e IgG4. Em conjunto, nossos resultados sugerem que as proteínas recombinantes contendo o DII podem ser exploradas em futuros estudos de indução de imunidade protetora contra malária vivax em primatas não-humanos. / The Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1) of Plasmodium sp has been suggested as a vaccine candidate against malaria. Herein, to identify novel antigenic epitopes on the Plasmodium vivax AMA-1 ectodomain, we have generated five recombinant proteins, comprising domains I to III. All recombinant proteins were expressed in Escherichia coli using the pET-28a vector system fused to hexahistidine tag for purification by affinity chromatography. Recognition of recombinant proteins by antibodies was evaluated using a panel of sera collected from onehundred P. vivax -infected patients resident in the State of Pará and from thirty-two non-infected individuals, living in the State of Mato Grosso and who have faced a minimum of ten malaria episodes. ELISA analyses demonstrated that protein recognition was highly dependent on IgG antibodies, raging from 13%, 65%, 12%, 59% up to 58%, respectively for DI, DII, DIII, DI-II and DII-III domains. Indeed, we have noticed a lower frequency of recognition, ranging from 4% (DIII) to 36% (DII-III), by sera from those individuals that presented IgM antibodies. Collectively, these data suggest that the DII domain is particularly immunogenic during natural infections. Next, to verify whether the epitopes recognized in these five different recombinant proteins were also expressed in a recombinant protein spanning domains I through III (DI-III), we carried out ELISA inhibition assays using plates coated with the DI-III recombinant protein. Our findings revealed the presence of a higher number of common epitopes among recombinant proteins based on domains I-II and the AMA-1 ectodomain. Moreover, we observed that the proportion of individuals who had presented antibodies against DII, DI-II and DII-III domains increased according to the previous number of P. vivax episodes. Overall, IgG1, IgG3 and IgG4 antibodies were prevalent to all proteins. Taken together, our results demonstrated that DII domain is highly recognized, mainly by IgG antibodies; and open promising perspectives to use this region as an experimental vaccine in non-human primates capable to induce protective immunity against vivax malaria.

O Antígeno 1 de Membrana Apical (AMA-1) de Plasmodium sp tem sido sugerido como candidato a compor uma vacina contra a malária. No presente estudo geramos cinco proteínas recombinantes baseadas em diferentes regiões do ectodomínio de AMA-1 de Plasmodium vivax, o qual compreende os domínios I a III, com intuito de mapear regiões particularmente imunogênicas da proteína. Cada uma das cinco proteínas recombinantes foi expressa em Eschericha coli a partir do vetor pET-28a em fusão com a cauda de histidina e purificadas por cromatografia de afinidade. As diferentes proteínas recombinantes foram comparadas, por ELISA, quanto ao reconhecimento por anticorpos IgM, IgG e subclasses de IgG de 100 indivíduos infectados por P. vivax procedentes de áreas endêmicas do Estado do Pará e 32 indivíduos não infectados que relataram terem sido acometidos de mais de 10 episódios prévios de malária procedentes do município de Terra Nova do Norte (MT). As freqüências de indivíduos que apresentaram anticorpos IgM foram mais baixas e variaram de 4% (DIII) a 36% (DII-III). Por outro lado, as freqüências de indivíduos que apresentaram anticorpos IgG para DI, DII, DIII, DI-II e DII-III foram 13%, 65%, 12%, 59% e 58%, respectivamente. Podemos observar que as proteínas recombinantes contendo o DII foram particularmente imunogênicas durante a infecção natural. Com o objetivo de avaliar se os epítopos reconhecidos nas cinco proteínas baseadas nos diferentes domínios estão expostos na proteína recombinante correspondente ao ectodomínio (DI-III) gerada previamente, realizamos ensaios de inibição por ELISA utilizando placas sensibilizadas com a proteína DI-III. Nossos resultados sugerem a presença de um maior número de epítopos comuns entre as proteínas recombinantes baseadas nos domínios I-II e ectodomínio de AMA-1. Além disso, observamos que a proporção de indivíduos que apresentaram anticorpos contra DII, DI-II e DII-III aumentou de acordo com o maior número de exposições prévias ao P. vivax. As subclasses de IgG que predominaram contra todas as proteínas foram IgG1, IgG3 e IgG4. Em conjunto, nossos resultados sugerem que as proteínas recombinantes contendo o DII podem ser exploradas em futuros estudos de indução de imunidade protetora contra malária vivax em primatas não-humanos. / The Apical Membrane Antigen 1 (AMA-1) of Plasmodium sp has been suggested as a vaccine candidate against malaria. Herein, to identify novel antigenic epitopes on the Plasmodium vivax AMA-1 ectodomain, we have generated five recombinant proteins, comprising domains I to III. All recombinant proteins were expressed in Escherichia coli using the pET-28a vector system fused to hexahistidine tag for purification by affinity chromatography. Recognition of recombinant proteins by antibodies was evaluated using a panel of sera collected from onehundred P. vivax -infected patients resident in the State of Pará and from thirty-two non-infected individuals, living in the State of Mato Grosso and who have faced a minimum of ten malaria episodes. ELISA analyses demonstrated that protein recognition was highly dependent on IgG antibodies, raging from 13%, 65%, 12%, 59% up to 58%, respectively for DI, DII, DIII, DI-II and DII-III domains. Indeed, we have noticed a lower frequency of recognition, ranging from 4% (DIII) to 36% (DII-III), by sera from those individuals that presented IgM antibodies. Collectively, these data suggest that the DII domain is particularly immunogenic during natural infections. Next, to verify whether the epitopes recognized in these five different recombinant proteins were also expressed in a recombinant protein spanning domains I through III (DI-III), we carried out ELISA inhibition assays using plates coated with the DI-III recombinant protein. Our findings revealed the presence of a higher number of common epitopes among recombinant proteins based on domains I-II and the AMA-1 ectodomain. Moreover, we observed that the proportion of individuals who had presented antibodies against DII, DI-II and DII-III domains increased according to the previous number of P. vivax episodes. Overall, IgG1, IgG3 and IgG4 antibodies were prevalent to all proteins. Taken together, our results demonstrated that DII domain is highly recognized, mainly by IgG antibodies; and open promising perspectives to use this region as an experimental vaccine in non-human primates capable to induce protective immunity against vivax malaria.