Infected erythrocytes and plasma proteomics reveal a specific protein signature of severe malaria
2 IC UM3 (UMR 8104 / U1016) - Institut Cochin
3 3P5 - Plateforme protéomique 3P5 [Institut Cochin]
4 Labex Gr-Ex - Laboratoire d'Excellence : Biogenèse et pathologies du globule rouge
5 I2BC - Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
6 GRAS - Groupe de recherche action en santé
7 AP-HP - Hôpital Bichat - Claude Bernard [Paris]
8 CRI (UMR_S_1149 / ERL_8252 / U1149) - Centre de recherche sur l'Inflammation
9 UPCité - Université Paris Cité
10 CHU-MEL - Centre Hospitalier Universitaire de la Mère et de l'Enfant Lagune
11 MERIT - UMR_D 216 - Mère et enfant en milieu tropical : pathogènes, système de santé et transition épidémiologique
12 Cumming School of Medicine [Calgary]
13 PHARMA-DEV - Pharmacochimie et Biologie pour le Développement
14 IRCB - Institut de Recherche Clinique du Bénin [Abomey-Calavi, Bénin]
15 Laboratoire de Référence des Mycobactéries [Cotonou, Benin]
16 EpiMaCT - Epidémiologie des Maladies Chroniques en zone tropicale
17 Nuclear Medicine Department [Hôpital Bichat - Claude Bernard]
18 Service d'Ophtalmologie [CHU Limoges]
19 CHU Limoges
20 CHUZ / AS - Centre Hospitalier Universitaire de Zone d'Abomey Calavi / Sô-Ava
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Résumé
Abstract Cerebral malaria (CM), the most lethal complication of Plasmodium falciparum severe malaria (SM), remains fatal for 15–25% of affected children despite the availability of treatment. P. falciparum infects and multiplies in erythrocytes, contributing to anemia, parasite sequestration, and inflammation. An unbiased proteomic assessment of infected erythrocytes and plasma samples from 24 Beninese children was performed to study the complex mechanisms underlying CM. A significant down-regulation of proteins from the ubiquitin–proteasome pathway and an up-regulation of the erythroid precursor marker transferrin receptor protein 1 ( TFRC ) were associated with infected erythrocytes from CM patients. At the plasma level, the samples clustered according to clinical presentation. Significantly, increased levels of the 20S proteasome components were associated with SM. Targeted quantification assays confirmed these findings on a larger cohort ( n = 340). These findings suggest that parasites causing CM preferentially infect reticulocytes or erythroblasts and alter their maturation. Importantly, the host plasma proteome serves as a specific signature of SM and presents a remarkable opportunity for developing innovative diagnostic and prognostic biomarkers.
