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Free Content In vitro sensitivity of Plasmodium falciparum to conventional and novel antimalarial drugs in Papua New Guinea

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Abstract:

Summary Objective  Recent clinical studies have shown high rates of malaria treatment failure in endemic areas of Papua New Guinea (PNG), necessitating a change of treatment from chloroquine (CQ) or amodiaquine (AQ) plus sulphadoxine-pyrimethamine to the artemisinin combination therapy (ACT) artemether plus lumefantrine (LM). To facilitate the monitoring of antimalarial drug resistance in this setting, we assessed the sensitivity of isolates from Madang Province. Methods  A validated colorimetric lactate dehydrogenase assay was used to assess growth inhibition of 64 isolates in the presence of nine conventional or novel antimalarial drugs [CQ, AQ, monodesethyl-amodiaquine (DAQ), piperaquine (PQ), naphthoquine (NQ), mefloquine (MQ), LM, dihydroartemisinin and azithromycin (AZ)]. Results  The geometric mean (95% confidence interval) concentration required to inhibit parasite growth by 50% (IC) was 167 (141–197) nmfor CQ, and 82% of strains were resistant (threshold 100 nm), consistent with near-fixation of the CQ resistance-associated allele in PNG. Except for AZ [8.351 (5.418–12.871) nm], the geometric mean IC for the other drugs was <20 nm. There were strong associations between the ICs of 4-aminoquinoline (CQ, AQ, DAQ and NQ), bisquinoline (PQ) and aryl aminoalcohol (MQ) compounds suggesting cross-resistance, but LM IC only correlated with that of MQ. Conclusions  Most PNG isolates are resistant to CQ but not to other ACT partner drugs. The non-isotopic semi-automated high-throughput nature of the lactate dehydrogenase assay facilitates the convenient serial assessment of local parasite sensitivity, so that emerging resistance can be identified with relative confidence at an early stage.

French
Objectif: 

De récentes études cliniques ont montré des taux élevés d’échec du traitement de la malaria dans les zones endémiques de la Papouasie-Nouvelle-Guinée (PNG), nécessitant un changement du traitement à la chloroquine (CQ) ou l’amodiaquine (AQ) plus la sulfadoxine-pyriméthamine vers la thérapie de combinaison à l’artémisinine (ACT), artéméther plus luméfantrine (LM). Afin de faciliter la surveillance de la résistance aux médicaments antimalariques dans cette région, nous avons évalué la sensibilité in vitro d’isolats de Plasmodium falciparum provenant de la province de Madang. Méthodes: 

Un dosage colorimétrique validé, basé sur la lactate déshydrogénase a été utilisé pour évaluer l’inhibition de la croissance de 64 isolats de P. falciparum en présence de neuf médicaments antimalariques classiques ou nouveaux (CQ, AQ, monodesethyl-amodiaquine (DAQ), pipéraquine (PQ), naphthoquine (NQ), méfloquine (MQ), LM, dihydroartémisinine et azithromycine). Résultats: 

La moyenne géométrique [intervalle de confiance 95%] de la concentration nécessaire pour inhiber de 50% la croissance du parasite (CI50) était de 167 nM [141-197] pour CQ et 82% des souches étaient résistantes (seuil de 100 nM), ce qui est cohérent avec une quasi fixation de la résistance à la CQ associée à l’allèle pfcrt en PNG. A l’exception de l’azithromycine (8351 nM [5,418-12,871]), la moyenne géométrique de CI50 pour les autres médicaments était < 20 nM. Il y avait de fortes associations entre la CI50 des composés 4-aminoquinoline (CQ, AQ, DAQ et NQ), bisquinoline (PQ) et aminoalcool aryle (MQ), suggérant une résistance croisée, mais la CI50 de LM corrélait seulement avec celle de LF. Conclusions: 

La plupart des isolats de PNG sont résistants à la CQ in vitro mais pas aux autres médicaments partenaires de l’ACT. La nature semi-automatique, non-isotopiques et à haut débit du test pLDH facilite l’évaluation convenable de la sensibilité des parasites locaux afin qu’une résistance émergente puisse être identifiées avec une relative confiance à un stade précoce.

Keywords: Papouasie-Nouvelle-Guinée; Papua New Guinea; Papua Nueva Guinea; Plasmodium falciparum; antimalarial drugs; in vitro sensitivity testing; medicamentos antimaláricos; médicaments antimalariques; prueba susceptibilidad in vitro; resistance; resistencia; résistance; tests de sensibilité in vitro

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3156.2009.02463.x

Affiliations: 1:  Fremantle Unit, School of Medicine and Pharmacology, University of Western Australia, Nedlands, WA, Australia 2:  Papua New Guinea Institute of Medical Research, Madang, Papua New Guinea

Publication date: March 1, 2010

bsc/tmih/2010/00000015/00000003/art00011
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