05 TeLaB - plasmodium [modalità compatibilità]

Plasmodium spp
Phylum: Apicomplexa
Classe: Sporozoea
Presenza di un complesso apicale
(attività lisosomiale di rhoptries e
micronemi) e di un complesso
pellicolare (citoscheletro)
Ciclo biologico caratterizzato
dall’alternanza di generazione:
sporogonia (fase sessuata) e
shizogonia (fase asessuata)
Assenza di forme mobili. Unica
eccezione: microgametocita
(monoflagellato)
A localizzazione intestinale
(Cryptosporidium, Isospora) o in
grado di invadere tessuti profondi e
sangue (Plasmodium, Toxoplasma)
Cos’è la Malaria ?
Malaria (XVII secolo: "mal
"mal aria",
aria", “aria cattiva” in
seguito alla credenza che la malattia venisse trasmessa
dalle paludi e dai suoi effluvi maleodoranti)
Causata da parassiti (Genere Plasmodium) appartenenti
al Phylum Apicomplexa, Classe Sporozoea:
Delle oltre 150 specie in grado di parassitare numerosi
Vertebrati, solo 4 risultano patogene per l’uomo:
complesso apicale
alternanza di sporogonia e shizogonia
assenza di forme mobili (tranne per microgametocita)
Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale,
Plasmodium malaria
La forma clinicamente più grave di malaria è quella
causata da Plasmodium falciparum
Epidemiologia
I parassiti sono probabilmente comparsi nel Continente
Africano e sono quindi stati trasportati nel Nuovo Mondo
dai primi esploratori trans
trans--Pacifico
Pacifico..
Fossili di zanzara datano ad oltre 30 millioni di anni fa la
comparsa sulla Terra del vettore per la malaria.
Storicamente,, la Malaria:
Storicamente
ha contribuito alla caduta degli Imperi Greco e Romano
ha rappresentato il maggiore problema sanitario durante la Guerra
Civile negli USA (25% dei ricoverati era ammalato di Malaria) e la
Seconda Guerra Mondiale (500.000 soldati Americani erano affetti
da Malaria)
Attualmente, la Malaria rappresenta la malattia infettiva
Attualmente,
più grave nelle aree tropicali e subtropicali:
subtropicali:
nel Mondo,
Mondo, ogni anno si registrano 150 milioni di nuovi casi
principale causa di mortalità nel Mondo:>1
Mondo:>1 milione di decessi/anno
decessi/anno
Distribuzione geografica
Presente in oltre 100 Paesi
Endemica in Asia, Africa, America Centrale, Sud America
In Europa, la Malaria è stata ufficialmente eradicata, sebbene i
recenti flussi migratori abbiano fatto registrare i cosiddetti casi
di “importazione” (Italia: 176 casi nel 1980, 900 casi nel 1998)
Ciclo vitale
(1 di 2)
Durante il pasto ematico, una
zanzara (Anopheles) femmina
inocula sporozoiti nell’ospite
umano (1). Gli sporozoiti
infettano le cellule epatiche (2)
e maturano in schizonti (3),
che lisano rilasciando i
merozoiti (4). Dopo l’iniziale
replicazione nel fegato (fase
schizogonica eso-eritrocitaria
[A]), il parassita va incontro a
moltiplicazione asessuata
nell’eritrocita (schizogonia
eritrocitaria [B]). I merozoiti
infettano i globuli rossi (5).
La forma immatura (“ad
anello”) dei trofozoiti matura a
schizonti, la cui rottura rilascia
i merozoiti (6). Alcuni parassiti
differenziano in stadi sessuali
intra-eritrocitari (gametociti)
(7). La fase ematica dei
parassiti è responsabile delle
manifestazioni cliniche della
malattia.
Ciclo vitale
(2 di 2)
I gametociti, maschio
(microgametocita) e femmina
(macrogametocita), vengono
assunti dalla zanzara
Anopheles durante il pasto
ematico (8). La moltiplicazione
dei parassiti nel vettore è nota
come ciclo sporogonico
(C). Nello stomaco della
zanzara, i microgameti
fecondano i macrogameti
dando vita agli zigoti (9).
Questi diventando mobili ed
allungandosi (oocinete) (10)
invadono la parete
dell’intestino medio della
zanzara, dove si differenziano
in oocisti (11). Le oocisti si
accrescono e lisandosi
rilasciano sporozoiti (12), che
migrano verso le ghiandole
salivari della zanzara.
L’inoculazione degli sporozoiti
in un nuovo ospite umano
perpetua il ciclo biologico della
malaria (1).
Vettore
Zanzara (Anopheles spp.)
femmina (ematofaga)
distribuzione mondiale
numerose specie (> 300):
A. gambiae, A. funestus
(Africa tropicale)
A. culicifacies, A. minimus,
A. maculatus (Asia)
A. acquasalis, A. darlingi
(America Latina)
A. maculipennis,
A. artroparvus (Europa)
Fase esoeso-eritrocitaria
In P. vivax e P. ovale parte degli
sporozoiti entra, in sede epatica, in una
fase dormiente (ipnozoiti) responsabile,
a distanza di settimane od anni, di
forme recidivanti della malattia
(strategia di sopravvivenza ?)
Fase eritrocitaria
Merozoite
P.falciparum
Micro
Trofozoite in
maturazione
Macro
GAMETOCITOGENESI (RBC):
Microgametociti (maschili)
Macrogametociti (femminili)
Schizonte
Ciclo sporogonico
(1 di 2)
P. falciparum
Micro-
Macro-
PASSAGGIO NEL VETTORE
Liberazione dei gametociti nello
stomaco del vettore
MATURAZIONE DEI GAMETOCITI
Exflagellazione del microgametocita
(4
(4--8 microgameti mononucleati).
Maturazione del macrogametocita a
macrogamete.
FECONDAZIONE
Formazione dello zigote
Differenziazione in oocinete
Ciclo sporogonico
Formazione (in sede intestinale)
di oocisti contenente fino a
10.000 sporozoiti
Migrazione “salivare” degli
sporozoiti via emocele
(2 di 2)
Sindromi cliniche
Il quadro clinico può variare in dipendenza della specie
infettante, dal livello di parassitemia e dallo stato immune
del paziente:
P. falciparum (Malaria terzana maligna):
maligna): 7
7--10 gg
incubazione, sintomi similsimil-influenzali, nause, vomito, diarrea,
brividi ed accessi febbrili periodici (ogni 48h); può evolvere
verso forme gravi, potenzialmente letali con coinvolgimento
del SNC (emorragia cerebrale, coma - malaria cerebrale),
grave insufficienza renale, grave anemia.
P. ovale, P. vivax (Malaria terzana benigna):
benigna): incubazione
10
10--15 gg, accessi febbrili con periodicità simile alla forma
maligna, sebbene con quadro clinico molto più sfumato.
Possibilità di recidive.
P. malariae (Malaria quartana):
quartana): incubazione 1818-40 gg,
accessi febbrili periodici (ogni 72h); forme croniche latenti
pauciparassitemiche
Diagnosi di laboratorio
Osservazione microscopica diretta
Striscio sottile/spesso di sangue
(prelevato in concomitanza con il
rialzo febbrile) colorato con
May--GrunwaldMay
Grunwald-Giemsa
trofozoite “ad anello” (più
trofozoiti/eritrocita in P. falciparum)
falciparum)
schizonte
gametocita (a semiluna in P. falciparum)
falciparum)
merozoite (raramente)
Possibilità di falsi negativi:
Possibile alterazione morfologica
secondaria a terapia od impropria
conservazione del campione
“Overlapping” morfologico tra P. vivax e
P. ovale
(1 di 3)
Diagnosi di laboratorio
(2 di 3)
Tecniche molecolari (PCR)
•Lane
•Lane
•Lane
•Lane
•Lane
elevata sensibilità
possibilità di speciazione
S:
1:
2:
3:
4:
Molecular base pair standard (50-bp ladder).
The red arrow shows the diagnostic band for P.
The red arrow shows the diagnostic band for P.
The red arrow shows the diagnostic band for P.
The red arrow shows the diagnostic band for P.
vivax (120 bp).
malariae (144 bp).
falciparum (205 bp).
ovale (800 bp).
Diagnosi di laboratorio
Tecniche sierologiche
Immunofluorescenza indiretta (IFA)
Non adatta per diagnosi fase acuta
Adatta per:
(3 di 3)
screening donatori ematici
testare pazienti con febbre sospetti per malaria
ma con microscopia negativa
testare un paziente recentemente trattato per malaria
ma con diagnosi incerta
Possibilità di speciare, sebbene esista crosscrossreattività tra Plasmodium spp.
spp. e Babesia spp.
Tecniche biochimiche/immunologiche
Antigene della fase ematica (histidine rich proteinprotein-2,
HRP--2) associato a parassiti della malaria
HRP
(soprattutto P. falciparum e P. vivax)
vivax)
Plasmodium--associata lattatoPlasmodium
lattato-deidrogenasi (pLDH),
(immunoenzimatica o mediante determinazione
della attività enzimatica)
Terapia
Clorochina (farmaco di elezione), Primachina,
Meflochina, Doxiciclina, o Malarone
Somministrazione in caso di viaggi in aree endemiche
Comparsa di resistenza in alcuni Paesi:
Utilizzati in schemi terapeutici “combinatori”
Farmaci “alternativi”: derivati dell’artemisinina (sesquiterpene
poli--R,
estratto da pianta cinese) efficaci verso P. falciparum poli
scarsa tox, utilizzabili in pediatria perchè somministrabili per
via suppositoria
Non esiste uno schema di vaccinazione efficace
Sperimentazioni vaccinali con vaccini antianti-sporozoite
ed antianti-merozoite
Difficoltà dovute alla “plasticità” della componente
antigenica del plasmodio