Trichomoniasis: Genotyp- und Phänotypkorrelationen bei afroamerikanischen Frauen

Trotz schwerwiegender Folgen für die öffentliche Gesundheit, seiner weit verbreiteten Prävalenz, zunehmender Arzneimittelresistenz und Behandlungsversagen wurde wenig unternommen, um die Rolle des T. vaginalis-Genotyps bei der Übertragung, Virulenz, dem Auftreten von Mischinfektionen und der Ausbreitung von Arzneimittelresistenzen zu untersuchen, hauptsächlich aufgrund von das Fehlen geeigneter Assays für eine schnelle Stammtypisierung. Früher verwendete Genotypisierungstechniken für Trichomonas sind aufgrund von Problemen mit der Analysegeschwindigkeit, Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit zwischen verschiedenen Labors unzureichend. Die Multilocus-Sequenztypisierung (MLST) kombiniert Geschwindigkeit, Sensitivität, Portabilität, Genauigkeit und Zuverlässigkeit durch die Bestimmung von Nukleotidsequenz-Polymorphismen (SNPs), die in kleinen DNA-Fragmenten (300-400 nt) vorhanden sind, die durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) aus einer Reihe von amplifiziert werden ( normalerweise 6-7) von neutral ausgewählten Haushaltsgenen. MLST weist jedem einzigartigen SNP oder jeder Kombination von SNPs, die in einem Genfragment vorhanden sind, eine Allelfragmentnummer (AFN) zu und verwendet diese, um einzigartige Sequenztypen (STs) basierend auf den AFN-Kombinationen in der Sammlung aller analysierten Gene zu identifizieren. MLST wurde ausgiebig verwendet, um Epidemiologie, Populationsstruktur, Virulenz und Evolution in pathogenen Bakterien zu untersuchen, jedoch nur für Pilze unter Eukaryoten, da es schwierig ist, MLST-Daten in diploiden Organismen zu interpretieren. T. vaginalis unterscheidet sich jedoch von anderen Eukaryoten, da es einen stabilen haploiden Satz von sechs Chromosomen besitzt, und die Forscher haben ein MLST-Genotypisierungssystem für klinische Isolate von T. vaginalis entwickelt. Die durch das von uns entwickelte MLST-Schema für jeden T. vaginalis-Stamm generierten Daten (AFNs und STs) werden in einer frei zugänglichen Internetdatenbank hinterlegt. Dieses MLST-Schema wird dann verwendet, um die Beziehungen zwischen Stamm-Genotypen und den klinischen, epidemiologischen und physiologischen Manifestationen von Trichomoniasis zu untersuchen.

Trichomoniasis ist durch ein breites Spektrum an Krankheitsbildern und Krankheitsfolgen gekennzeichnet. Diese klinische Variabilität wird begleitet von einem hohen Maß an genetischer Diversität bei klinischen Isolaten von Trichomonas vaginalis, wie wir ursprünglich gezeigt und andere bestätigt haben. Die Forscher gehen von der Hypothese aus, dass Korrelationen zwischen Genotyp und klinischem Erscheinungsbild für Trichomoniasis zutreffen und dass sich T. vaginalis-Isolate in ihrer Kapazität für klinische Erkrankungen, Schweregrad, Arzneimittelresistenz und Krankheitsfolgen unterscheiden. Zur Untermauerung zeigen mehrere Studien (10-40 Patienten) eine statistisch signifikante Korrelation zwischen der genetischen Verwandtschaft von T. vaginalis-Isolaten unter Verwendung einer random amplified polymorphic DNA (RAPD)-Technik mit ihrem klinischen Erscheinungsbild. Es wurde auch über Korrelationen zwischen der Schwere der Erkrankung bei Trichomoniasis und phänotypischen in-vitro-Eigenschaften wie Zytoadhärenz, Zytotoxizität und Expression von Cystein-Proteinase-30-Kilo-Dalton (kDa)-Protein berichtet. Bei klinischen Isolaten von T. vaginalis wurden signifikante Unterschiede in der Zytoadhärenz an Zellmonoschichten, der unterschiedlichen Proteinexpression, der Phagozytose von Zielzellen, der Fähigkeit, zytotoxische Schäden an kultivierten Zellen auszuüben, und der Pathogenität und Mortalität bei Mäusen nachgewiesen, was auf die große Variation der vorhandenen Virulenzeigenschaften hinweist in Trichomonas-Isolaten. Die Forscher haben auch bis zu vierfache Unterschiede in der sezernierten Cystein-Protease-Aktivität zwischen kultivierten klinischen Isolaten von T. vaginalis nachgewiesen. Die gesammelten Beweise unterstützen stark eine Korrelation zwischen einzelnen T. vaginalis-Stämmen und ihrer Fähigkeit zur Virulenz.

Für diese spezielle Studie sammeln die Prüfärzte bei der Erstaufnahme/Diagnoseuntersuchung T. vaginalis-Isolate zusammen mit einer detaillierten klinischen Bewertung, epidemiologischen Informationen und den Ergebnissen von In-vitro-Tests auf Arzneimittelresistenz. Anhand dieser Informationen können die Prüfärzte feststellen, ob bestimmte Stämme oder Gruppen von Stämmen (wie durch MLST-Genotypisierung bestimmt) mit asymptomatischer Infektion, klinischem Schweregrad, Patientenrasse, Behandlungsversagen, Arzneimittelresistenz, Mischinfektionen oder sexueller Vorgeschichte unter Verwendung von univariaten und multivariaten Analysen verbunden sind . Dies ist von Bedeutung, da positive Assoziationen bestimmter Stämme oder Gruppen von Stämmen mit diesen Faktoren, wie die Forscher erwarten, Änderungen in der Art und Weise erfordern werden, wie Trichomoniasis in Bezug auf die identifizierten Stämme gehandhabt und behandelt wird. Die Ermittler werden diese Variablen auch unabhängig auf Korrelationen untereinander testen, um Variablen oder Kombinationen von Variablen zu identifizieren, die mit klinischen Manifestationen von Trichomoniasis in Verbindung gebracht werden können.

Die von den Ermittlern gesammelten Informationen werden auch in vielerlei Hinsicht ein besseres Verständnis der Trichomoniasis ermöglichen. Die Prüfärzte kultivieren T. vaginalis bei Nachuntersuchungen zum Heilungstest (TOC) zum Genotyp und bestimmen ihre Arzneimittelresistenz, um potenzielle Behandlungsfehler oder eine Umwandlung in eine Arzneimittelresistenz (gleicher Genotyp wie beim ursprünglichen Besuch) von einer erneuten Infektion durch einen anderen zu unterscheiden Kontakt (anderer Genotyp). Dies ist besonders wichtig für HIV-positive Frauen, da ihre Trichomonas-vaginalis-Infektionen schwieriger zu heilen sind und T. vaginalis bestehen bleiben kann, ohne dass dies durch Kultur nachweisbar ist, nur um bis zu sechs Monate später wieder aufzutreten. Trichomonas vaginalis wird bei TOC-Besuchen mit viel höheren Raten (bis zu 36 %) bei HIV-positiven Frauen nachgewiesen als bei HIV-positiven Frauen (8 %), wobei die meisten dieser Infektionen auf Behandlungsversagen zurückzuführen sind. Jüngste Berichte beschreiben anhaltende, unentdeckte T. vaginalis-Infektionen, die 3 und 6 Monate nach einem anfänglich negativen TOC-Ergebnis bei Frauen kultiviert wurden, die keine zwischenzeitlichen sexuellen Kontakte berichteten. Dies ist von Bedeutung, da eine Korrelation des Stamm-Genotyps mit einer persistierenden Infektion HIV-positive Personen identifizieren wird, die mehrere TOC-Besuche, die Verwendung empfindlicherer diagnostischer Tests und möglicherweise längere Behandlungszyklen benötigen.