Free Content Malaria prevalence defined by microscopy, antigen detection, DNA amplification and total nucleic acid amplification in a malaria-endemic region during the peak malaria transmission season

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Abstract:

Summary Objectives  To determine the malaria prevalence by microscopy, antigen detection and nucleic acid detection in a defined subpopulation in a endemic region during the peak transmission season. Methods  Blood specimens were collected in a cross-sectional study involving children aged 5–10 years (= 195) presenting with acute fever to two clinics in Western Kenya. All specimens underwent microscopy, HRP2 and aldolase antigen detection by enzyme immunoassay (EIA), parasite-specific DNA and total nucleic acid (RNA and DNA) by real-time PCR (qPCR) and reverse-transcriptase PCR (qRT-PCR). Results  Microscopy detected 65/195 cases of malaria infection [95% confidence interval (CI) 52–78]. HRP2 and aldolase EIA had similar sensitivity levels detecting antigen in 65/195 (95% CI, 52–78) and 57/195 (95% CI, 45–70) cases. Discordants in antigen detection microscopy occurred at <470 parasites/μl and <4900 parasites/μl for HRP2 and aldolase, respectively. Detection of total nucleic acid allowed a 3 log lower limit of detection than just DNA detection by real-time PCR . In clinical specimens, 114/195 (95% CI, 100–127) were qPCR positive (DNA), and 187/195 (95% CI, 179–191) were qRT-PCR positive (DNA plus RNA). Conclusions  The prevalence of submicroscopic malaria infection was significantly higher when detecting total nucleic acid than just DNA in this outpatient population during the high transmission season. Defining standards for submicroscopic infection will be important for control programmes, diagnostics development efforts and molecular epidemiology studies.

French
Objectifs: 

Déterminer la prévalence de la malaria par la microscopie, la détection d’antigènes et la détection des acides nucléiques dans une sous-population définie dans une région endémique pour Plasmodium falciparum durant la saison de haute transmission. Méthodes: 

Des échantillons de sang ont été recueillis dans une étude transversale impliquant des enfants âgés de 5 à 10 ans (n = 195) présentant une fièvre aiguë dans deux cliniques dans l’ouest du Kenya. Tous les échantillons ont été soumis à la microscopie, à la détection d’antigènes du HRP2 et de l’aldolase par dosage immunoenzymatique (EIA), à la PCR en temps réel (qPCR) et à la PCR de la transcriptase inverse (qRT-PCR) pour de l’ADN spécifique ou pour les acides nucléiques totaux (ADN et ARN) du parasite. Résultats: 

La microscopie a détecté 65/195 des cas d’infection malarique (intervalle de confiance [IC] 95%: 52 à 78). La détection par EIA des antigènes du HRP2 et de l’aldolase avait des sensibilités similaires: 65/195 cas (IC95%: 52–78) et 57/195 cas (IC95%: 45–70). Des discordances entre la détection des antigènes et la microscopie ont eu lieu pour <470 parasites/ml et <4900 parasites/ml pour l’HRP2 et l’aldolase respectivement. La détection des acides nucléiques totaux a permis une limite de détection inférieure de 3 log par rapport à la détection de l’ADN seul par PCR en temps réel in vitro. Dans les échantillons cliniques 114/195 cas (IC95%: 100–127) étaient positifs par qPCR (ADN) et 187/195 cas (IC95%: 179–191) étaient positifs par qRT-PCR (ADN plus ARN). Conclusions: 

La prévalence de l’infection malarique submicroscopique était significativement plus élevée dans la détection des acides nucléiques totaux que dans celle de l’ADN seul dans cette population ambulatoire durant la saison de haute transmission. Définir des normes pour l’infection submicroscopique serait important pour les programmes de lutte, les efforts de développement de tests diagnostiques et pour les études d’épidémiologie moléculaire.

Keywords: Malaria; diagnostic moléculaire; diagnóstico molecular; malaria; molecular diagnostics; prevalence; prevalencia; prévalence

Document Type: Research Article

DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-3156.2011.02773.x

Affiliations: 1:  Walter Reed Project, Kenya Medical Research Institute, Kisumu, Kenya 2:  PATH, Seattle, WA, USA 3:  Epoch Biosciences, Bothell, WA, USA

Publication date: July 1, 2011

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