Trichomoniasis: genotype- en fenotype-correlaties bij Afro-Amerikaanse vrouwen

Ondanks ernstige gevolgen voor de volksgezondheid, de wijdverbreide prevalentie, toenemende resistentie tegen geneesmiddelen en mislukte behandelingen, is er weinig gedaan om de rol van het T. vaginalis-genotype bij overdracht, virulentie, het optreden van gemengde infecties en de verspreiding van resistentie tegen geneesmiddelen te bestuderen, voornamelijk als gevolg van het ontbreken van geschikte assays voor snelle stamtypering. Eerder gebruikte genotyperingstechnieken voor Trichomonas zijn ontoereikend vanwege problemen met de snelheid van analyse, gevoeligheid en reproduceerbaarheid tussen verschillende laboratoria. Multilocus sequentietypering (MLST) combineert snelheid, gevoeligheid, draagbaarheid, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid door nucleotidesequentiepolymorfismen (SNP's) te bepalen die aanwezig zijn in kleine DNA-fragmenten (300-400 nt) die worden geamplificeerd door polymerasekettingreactie (PCR) van een aantal ( meestal 6-7) van neutraal geselecteerde huishoudgenen. MLST kent een allelfragmentnummer (AFN) toe aan elke unieke SNP of combinatie van SNP's die aanwezig zijn in een genfragment en gebruikt deze om unieke sequentietypen (ST's) te identificeren op basis van de AFN-combinaties in de verzameling van alle geanalyseerde genen. MLST is uitgebreid gebruikt om epidemiologie, populatiestructuur, virulentie en evolutie in pathogene bacteriën te bestuderen, maar alleen voor schimmels onder eukaryoten, vanwege de moeilijkheid om MLST-gegevens in diploïde organismen te interpreteren. T. vaginalis verschilt echter van andere eukaryoten en bezit een stabiele haploïde set van zes chromosomen, en de onderzoekers hebben een MLST-genotyperingssysteem ontwikkeld voor klinische isolaten van T. vaginalis. De gegevens (AFN's en ST's) die voor elke T. vaginalis-stam worden gegenereerd door het MLST-schema dat we ontwikkelen, zullen worden gedeponeerd in een vrij toegankelijke internetdatabase. Dit MLST-schema zal vervolgens worden gebruikt om de relaties tussen spanningsgenotypes en de klinische, epidemiologische en fysiologische manifestaties van trichomoniasis te onderzoeken.

Trichomoniasis wordt gekenmerkt door een breed spectrum van klinische presentatie en gevolgen van de ziekte. Deze klinische variabiliteit gaat gepaard met een hoge mate van genetische diversiteit in klinische isolaten van Trichomonas vaginalis, zoals we oorspronkelijk hebben aangetoond en anderen hebben bevestigd. De onderzoekers veronderstellen dat correlaties tussen genotype en klinische presentatie waar zijn voor trichomoniasis en dat T. vaginalis-isolaten verschillen in hun vermogen tot klinische ziekte, ernst, resistentie tegen geneesmiddelen en gevolgen van de ziekte. Ter ondersteuning laten verschillende onderzoeken (10-40 patiënten) een statistisch significante correlatie zien tussen de genetische verwantschap van T. vaginalis-isolaten, met behulp van een willekeurig geamplificeerd polymorf DNA (RAPD)-techniek, met hun klinische presentatie. Correlaties tussen de ernst van de ziekte bij trichomoniasis en in vitro fenotypische eigenschappen zoals cytoadherentie, cytotoxiciteit en expressie van cysteïneproteïnase 30 kilo-dalton (kDa) eiwit zijn ook gemeld. Significante verschillen in cytoadherentie aan celmonolagen, differentiële eiwitexpressie, fagocytose van doelcellen, vermogen om cytotoxische schade aan gekweekte cellen uit te oefenen, en pathogeniciteit en mortaliteit bij muizen zijn aangetoond in klinische isolaten van T. vaginalis, wat wijst op de grote variatie in aanwezige virulentie-eigenschappen in Trichomonas-isolaten. De onderzoekers hebben ook tot viervoudige verschillen aangetoond in de activiteit van uitgescheiden cysteïneprotease tussen gekweekte T. vaginalis klinische isolaten. Het verzamelde bewijs ondersteunt sterk een correlatie tussen individuele T. vaginalis-stammen en hun vermogen tot virulentie.

Voor deze specifieke studie zullen de onderzoekers tijdens het eerste inschrijvings-/diagnosebezoek T. vaginalis-isolaten verzamelen, vergezeld van een gedetailleerde klinische beoordeling, epidemiologische informatie en de resultaten van in-vitrotesten op geneesmiddelresistentie. Met deze informatie kunnen de onderzoekers bepalen of bepaalde stammen of groepen stammen (zoals bepaald door MLST-genotypering) geassocieerd zijn met asymptomatische infectie, klinische ernst, ras van de patiënt, mislukte behandelingen, geneesmiddelresistentie, gemengde infecties of seksuele geschiedenis met behulp van univariate en multivariate analyse . Dit is belangrijk omdat positieve associaties van bepaalde stammen of groepen stammen met deze factoren, zoals de onderzoekers verwachten te vinden, veranderingen noodzakelijk maken in de manier waarop trichomoniasis wordt beheerd en behandeld met verwijzing naar de geïdentificeerde stammen. De onderzoekers zullen deze variabelen ook onafhankelijk testen op correlaties met elkaar om variabelen of combinaties van variabelen te identificeren die kunnen worden geassocieerd met klinische manifestaties van trichomoniasis.

De informatie die de onderzoekers verzamelen, zal ook op veel andere manieren een beter begrip van trichomoniasis mogelijk maken. De onderzoekers zullen T. vaginalis op kweek zetten tijdens test of cure (TOC) vervolgbezoeken aan genotype en hun geneesmiddelresistentie bepalen om mogelijke mislukkingen van de behandeling of conversie naar geneesmiddelresistentie (hetzelfde genotype als het oorspronkelijke bezoek) te onderscheiden van herinfectie door een ander contact (ander genotype). Dit is vooral belangrijk voor HIV+-vrouwen, omdat hun Trichomonas vaginalis-infecties moeilijker te genezen zijn en T. vaginalis kan blijven bestaan, niet detecteerbaar door kweek, om pas zes maanden later weer de kop op te steken. Trichomonas vaginalis wordt bij TOC-bezoeken in veel hogere percentages (tot 36%) ontdekt bij HIV+-vrouwen dan bij HIV-vrouwen (8%), waarbij de meeste van deze infecties worden toegeschreven aan falende behandeling. Recente rapporten beschrijven aanhoudende, onopgemerkte T. vaginalis-infecties die 3 en 6 maanden na een aanvankelijk negatief TOC-resultaat werden gekweekt bij vrouwen die geen tussenliggende seksuele contacten melden. Dit is significant omdat een correlatie van stamgenotype met aanhoudende infectie HIV+-individuen zal identificeren die meerdere TOC-bezoeken, het gebruik van gevoeligere diagnostische tests en misschien langere behandelingskuren nodig hebben.