Abstract Malaria in pregnancy (MiP) induces intrauterine growth restriction (IUGR) and preterm labor (PTL). However, its effects on yolk sac morphology and function are largely unexplored. We hypothesized that MiP modifies yolk sac morphology and efflux transport potential by modulating ABC efflux transporters. C57BL/6 mice injected with Plasmodium berghei ANKA (5×10 5 infected-erythrocytes) at gestational day (GD) 13.5, were subjected to yolk sac membrane harvesting at GD18.5 for histology, qPCR and immunohistochemistry. MiP did not alter the volumetric proportion of the yolk sac’s histological components. However, it increased levels of Abcb1a mRNA (encoding P-glycoprotein) and macrophage migration inhibitory factor ( Mif -chemokine), whilst decreasing Abcg1 (P<0.05); without altering Abca1, Abcb1b, Abcg2, Snat1, Snat2 , interleukin ( Il )- 1 β and C-C Motif Chemokine Ligand 2 ( Ccl2 ). Transcripts of Il-6 , chemokine (C-X-C motif) ligand 1 ( Cxcl1 ), Glut1 and Snat4 were not detectible. ABCA1, ABCG1, breast cancer resistance protein (BCRP) and P-gp, were primarily immunolocalized to the cell membranes and cytoplasm of endodermic epithelium but also in the mesothelium and in the endothelium of mesodermic blood vessels. Intensity of P-gp labeling was stronger in both endodermic epithelium and mesothelium, whereas ABCA1 labeling increased in the endothelium of the mesodermic blood vessels. The presence of ABC transporters in the yolk sac wall suggest that this fetal membrane acts as an important protective gestational barrier. Changes in ABCA1 and P-gp in MiP may alter the biodistribution of toxic substances, xenobiotics, nutrients and immunological factors within the fetal compartment and participate in the pathogenesis of malaria induced-IUGR and PTL.

Introduction. Platelets drive endothelial cell activation in many diseases. However, if this occurs in Plasmodium vivax malaria is unclear. As platelets have been reported to be activated and to play a role in inflammatory response during malaria, we hypothesized that this would correlate with endothelial alterations during acute illness. Methods. We performed platelet flow cytometry of PAC-1 and P-selectin. We measured Platelet markers (CXCL4, CD40L, P-selectin, Thrombopoietin, IL-11) and endothelial markers (ICAM-1, von Willebrand Factor and E-selectin) in plasma with a multiplex-based assay. The values of each mediator were used to generate heatmaps, K-means clustering and Principal Component analysis. In addition, we determined pair-wise Pearson's correlation coefficients to generate correlation networks. Results. Platelet counts were reduced, and mean platelet volume increased in malaria patients. The activation of circulating platelets in flow cytometry did not differ between patients and controls. CD40L levels were significantly higher in patients, while P-selectin and CXCL4 showed a nonsignificant trend towards higher levels in patients. The network correlation approach demonstrated the correlation between markers of platelet and endothelial activation, and the heatmaps revealed a distinct pattern of activation in two subsets of P. vivax patients when compared to controls. Conclusion. platelet activation occurs in uncomplicated vivax malaria and this correlates with higher endothelial cell activation, especially in a subset of patients.

Abstract The malaria parasite life cycle includes asexual replication in human blood, with a proportion of parasites differentiating to gametocytes required for transmission to mosquitoes. Commitment to differentiate into gametocytes, which is marked by activation of the parasite transcription factor ap2-g , is known to be influenced by host factors but a comprehensive model remains uncertain. Here we analyze data from 828 children in Kilifi, Kenya with severe, uncomplicated, and asymptomatic malaria infection over 18 years of falling malaria transmission. We examine markers of host immunity and metabolism, and markers of parasite growth and transmission investment. We find that inflammatory responses and reduced plasma lysophosphatidylcholine levels are associated with markers of increased investment in parasite sexual reproduction (i.e., transmission investment) and reduced growth (i.e., asexual replication). This association becomes stronger with falling transmission and suggests that parasites can rapidly respond to the within-host environment, which in turn is subject to changing transmission.

Postmortem single-cell studies have transformed understanding of lower respiratory tract diseases (LRTD) including Covid19 but there is almost no data from African settings where HIV, malaria and other environmental exposures may affect disease pathobiology and treatment targets. We used histology and high-dimensional imaging to characterise fatal lung disease in Malawian adults with (n=9) and without (n=7) Covid19, and generated single-cell transcriptomics data from lung, blood and nasal cells. Data integration with other cohorts showed a conserved Covid19 histopathological signature, driven by contrasting immune and inflammatory mechanisms: in the Malawi cohort, by response to interferon-gamma in lung-resident alveolar macrophages, in USA, European and Asian cohorts by type I/III interferon responses, particularly in blood-derived monocytes. HIV status had minimal impact on histology or immunopathology. Our study provides data resources and highlights the importance of studying the cellular mechanisms of disease in underrepresented populations, indicating shared and distinct targets for treatment.

Abstract The malaria parasite Plasmodium vivax remains a major global public health challenge, causing major morbidity across tropical and subtropical regions. Several candidate vaccines are in preclinical and clinical trials, however no vaccine against P. vivax malaria is approved for use in humans. Here we assessed whether P. vivax strain-transcendent immunity can be achieved by repeated infection in Aotus monkeys. For this purpose, we repeatedly infected six animals with blood stages of the P. vivax Salvador 1 (SAL-1) strain until sterile immune, and then challenged with the AMRU-1 strain. Sterile immunity was achieved in 4/4 Aotus monkeys after two homologous infections with the SAL-1 strain, while partial protection against a heterologous AMRU-1 challenge (i.e., delay to infection and reduction in peak parasitemia compared to control) was achieved in 3/3 monkeys. IgG levels based on P. vivax lysate ELISA and protein microarray increased with repeated infections and correlated with the level of homologous protection. Analysis of parasite transcriptional profiles across inoculation levels provided no evidence of major antigenic switching upon homologous or heterologous challenge. In contrast, we observed significant transcriptional differences in the P. vivax core gene repertoire between SAL-1 and AMRU-1. Together with the strain-specific genetic diversity between SAL-1 and AMRU-1 these data suggest that the partial protection upon heterologous challenge is due to molecular differences between strains (at genome and transcriptome level) rather than immune evasion by antigenic switching. Our study demonstrates that sterile immunity against P. vivax can be achieved by repeated homologous blood stage infection in Aotus monkeys, thus providing a benchmark to test the efficacy of candidate blood stage P. vivax malaria vaccines. Author summary Plasmodium vi vax is the most widespread human malaria parasite. Elimination efforts are complicated due to the peculiar biology of P. vivax including dormant liver forms, cryptic reservoirs in bone marrow and spleen and a large asymptomatic infectious reservoir in affected populations. Currently there is no vaccine against malaria caused by P. viv ax. Here we induce sterile immunity by repeated P. vivax infection with the SAL-1 strain in non-human primates. In contrast, heterologous challenge with the AMRU-1 strain only provided partial protection. Antibody levels against a crude antigen and a protein microarray correlated with the level of homologous protection. Parasite transcriptional profiles across inoculation levels failed to show major antigenic switching across SAL-1 infections or upon heterologous challenge, instead suggesting other mechanisms of immune evasion. Our study demonstrates that sterile immunity against P. vivax can be achieved by repeated blood stage infection in Aotus monkeys, thus providing a benchmark to test the efficacy of candidate blood stage P. vivax malaria vaccines.