Bedeutung der Hämogobinvarianten S und C für die plazentare Infektion mit Plasmodium falciarum und ihre klinische Manifestation

Abstract

Die Infektion mit P. falciparum und Mutationen der ß-Hämoglobinkette sind im tropischen Afrika häufig. Ein Schutz von HbS (und auch HbC) vor Malaria wurde bereits nachgewiesen (Malariahypothese). Schwangere, besonders Erstgebärende, stellen eine Risikogruppe hinsichtlich der Malaria dar. Die Infektion mit P. falciparum führt zu Anämie. Besonders die chronische plazentare Infektion ist mit LBW (engl. : Low Birth Weight (niedriges Geburtsgewicht)) und Frühgeburtlichkeit assoziiert. Untersuchungen über eine Protektion der Varianten bei Schwangeren konnten bisher keine einheitlichen Ergebnisse liefern. In vorliegender Arbeit wurden bei 756 Frauen aus einem für P. falciparum holoendemischen Gebiet in Ghana Hb-Typen, die plazentare P. falciparum-Infektion und deren klinische Manifestationen Anämie, LBW und Frühgeburtlichkeit bestimmt und Zusammenhänge zwischen Hb-Typ, Infektion, bzw. Assoziation der Infektion mit klinischen Parametern untersucht. Eine chronische, plazentare Infektion, charakterisiert durch den Nachweis von Malariapigment, wiesen 30,5% der Gebärenden auf. P. falciparum wurde in 34,5% bzw. 59% (Mikroskopie/PCR) der plazentaren Blutproben nachgewiesen. Anämie (34%), LBW (20%) und Frühgeburtlichkeit (18%) waren häufig. Bei chronischer, plazentarer Infektion war der Hb-Spiegel um 1 mg/dL und das Geburtsgewicht um 164 g niedriger als bei nicht-Infizierten. Bei Infizierten waren die Prävalenzen von Anämie, LBW und Frühgeburtlichkeit erhöht (jeweils um 23%; 10%; 7%). Besonders betroffen waren Erstgebärende. 13% der Gebärenden zeigten den Hämoglobintyp HbAS, 7% HbAC, 1,3% HbSS. HbAS vermittelte Schutz vor der chronischen plazentaren Infektion: 33% bei HbAA vs. 20% bei HbAS. In multivariater Analyse betrug das Ausmaß der Reduktion des Infektionsrisikos 43%. Für HbAC zeigte sich kein Effekt auf die Infektionsprävalenz. Von einer Erniedrigung der Hb-Konzentrationen waren Frauen mit HbAS/HbAC in geringerer Ausprägung betroffen als jene mit HbAA. In multivariater Analyse reduzierte HbAC das Risiko Malaria-assoziierte Anämie um rund 84%. Hinsichtlich Malaria- assoziierter Frühgeburtlichkeit und LBW ließ sich kein signifikanter Einfluss von HbAS/HbAC feststellen. Diese Arbeit zeigt erstmals bei Schwangeren mit HbAS Schutz vor chronischer plazentarer Infektion und bei HbAC ein milderes Ausmaß Malaria-assoziierter Anämie. Die Befunde legen nahe, dass Schwangere mit den Hb-Varianten einen Überlebensvorteil in hochendemischen Malariagebieten aufweisen, der sich mit großer Wahrscheinlichkeit auch auf die Neugeborenen dieser Mütter auswirkt. Somit tragen die protektiven Effekte der Hb-Varianten auch bei Schwangeren zur Selektion der Gene in betreffenden Populationen bei.

Infection wirh P. falciparum and mutations of the ß-hemoglobinchain are frequent in Africa. Protection of HbS and HbC against Malaria has been reported (malariahypotheses). Susceptibility to infection and clinical malaria ist increased in pregnant women, especially in primiparous. Infecion leads to anemia; chronical placental infection is associated with LBW (low birth weight) and prematurity. In a cross-sectional study among 756 women in Ghana Hb-genotypes, placental P. falciparum-infection and clinical manifestations anemia, lbw and prematurity were evaluated. Associations between infection and clinical parameters were determined as well as the influence of the genotypes. Chronical placental infection, charcterized by hemozoin, was found in 30,5% of the placentas. P. falciparum as detected by microscope in 34,5% of the pacental bloodsamples, 59% respectively for PCR. Anemia (34%), lbw (20%) and prematurity (18%) were frequent symptoms. Chronical placenta infection was associated with reduction of hemoglobin levels of 1 mg/dL; birth weigh was reduced as well (- 164 g). Prevalences of anemia, lbw and prematurity were elevated in infected women (by 23%; 10% and 7% respectively), especially in primiparous women. HbAs was found in 13%, HbAC in 7% and HbSS in 1,3%. HbAS afforded protection against chronical placental infection: prevalences were 33% for HbAA vs. 20% for HbAS. In multivariate analysis risk of infection was reduced about 43%. HbAC showed no effect on prevalence of infection. Reduction of hb-levels was less accentuated in women with HbAS, HbAC respectively. Risk of malaria-associated anemia was reduced about 84% in women with HbAC in multivariate analayis. Malaria-associated prematuity and lbw were not influenced by hemoglobin-types. Our study provides evidence for protection of HbAS in chronical placental infection and HbAC against malaria-associated anemia. Pregnant women with hb-variants in highly malaria endemic areas might have selection advantages and their newborn children might profit as well. Therefore the protective effects of Hb-variants contribute in pregnant women to selection of tose genes in malaria-endemic populations.