: biological mechanisms of resistance to chloroquine

The sensitivity to chloroquine according to the degree of synchronicity of Plasmodium yoelii nigeriensis, which is considered to be the most resistant of the rodent malaria strains, was studied. The infection was synchronised by means of a Percoll-glucose gradient which separates rings and young trophozoites from other stages. The mid term trophozoite, when it predominated in the blood at the time of treatment, was shown to be as sensitive to chloroquine as Plasmodium vinckei petteri. According to previous results indicating that part of the population of merozoites is latent and penetrates around midnight, the inoculations were timed in order to obtain a lower or higher degree of synchronisation. The infection appeared to be better synchronised if rings and young trophozoites, were inoculated at 06:00 hrs rather than at 15:00 hrs and consequently the efficacy of chloroquine was highet in the former than in the latter

Chronotherapy of malaria: identification of drug-sensitive stage of parasite and timing of drug delivery for improved therapy

The cyclic nature of malarial fever in conjunction with the pharmacokinetic characteristics of antimalarial drugs, call for the conception of a chronotherapeutic approach for the treatment of the disease. An experimental murine malarial model was devised using the highly synchronous species Plasmodium vinckei petteri to test this rationale. Sub-curative doses of chloroquine were injected sub-cutaneously to mice either during the prepatent period or during patent infection. Inspection of the effet of drug applied at different stages of the parasitic cycle, revealed that medium size trophozoites (MT) were the most susceptible stage to chloroquine, while ring and young trophozoite stages were refractory to the drug. Chloroquine given during these latter stages, affected the parasites when they developed into the MT stage. Drug treatment during the MT stage phase-shifted the schizogonic cycle by 18 hours. Hence, treatment with two consecutive injections given 18 hours apart, i. e. timed to the overwhelming presence of the MT stage in the circulation, gave the best therapeutic results

Schizogonie de

Plusieurs procédés ont été utilisés pour chercher à préciser le cycle schizogonique de Plasmodium yoelii nigeriensis. — La technique de concentration des formes très jeunes (anneaux et jeunes trophozoites) sur gradient de Percoll-glucose qui permet de suivre très précisément le développement de la parasitémie lors des premiers cycles schizogoniques. — Une méthode d’étude des prépatences donnant une notion approximative du nombre de mérozoïtes inoculés. — Une comparaison entre le nombre de mérozoïtes présents dans le sang après des dilutions simples dans de l’eau physiologique révélant le nombre total de mérozoïtes et des dilutions après passage dans l’organisme d’une souris et congélation, révélant le nombre de mérozoïtes latents. Il est montré que l’infection au cours des deux premiers cycles varie suivant l’heure d’inoculation. Dans tous les cas, la montée de la parasitémie s’effectue essentiellement entre 0 et 6 heures. Cette montée a lieu au cours du 1er cycle pour les « inoculations Percoli » de 6 et 9 heures, au cours du 2e cycle pour les « inoculations Percoli » de 12, 15 et 18 heures. Cependant, ces différences sont rapidement compensées et les taux de parasitémie s’égalisent à peu près dès le 3e ou 4e cycle. A ce moment la parasitémie ne dépend plus de l’heure d’inoculation. L’existence de cette période 0-6 heures, plus favorable à la pénétration des mérozoïtes, indépendante de l’heure d’inoculation, implique que certains mérozoïtes sont susceptibles de rester latents. Pour chercher à quantifier ce phénomène nous utilisons le fait que la prépatence est d’autant plus courte que le nombre de mérozoïtes inoculé est grand. En diluant progressivement l’inoculum et en établissant le nombre d’heures nécessaires pour que la parasitémie atteigne le taux de 5 %, il est montré que l’infection à P. y. nigeriensis se déroule dans ses grandes lignes de la façon suivante : après l’inoculation d’un mérozoïte la parasitémie monte à 5 % en environ 160 heures au bout de 9 schizogonies successives, le taux de multiplication étant de 5 pour la 1ere schizogonie et de 10 pour les suivantes. Ce barême permet de connaître approximativement le nombre de mérozoïtes inoculés lorsque l’on connaît le nombre d’heures qui ont été nécessaires pour que la parasitémie atteigne le taux de 5 %. En évaluant de cette façon le nombre de mérozoïtes disponibles dans le sang des souris, il est montré qu’à minuit, soit 12 heures après l’inoculation, 1 mérozoïte sur 10 reste latent, alors qu’à 15 heures, 3 heures seulement après l’inoculation, il n’y a que 1 mérozoïte sur 100 qui soit latent. L’hypothèse explicative proposée est que certains des mérozoïtes restent latents parce qu’ils ne sont pas encore infectieux ; ils pourraient alors pénétrer dans les lymphatiques du réseau péricapillaire et ne revenir que progressivement dans les vaisseaux sanguins