Parassitologia:
concetti di base
Giovanni Di Bonaventura, B.Sc., Ph.D.
Dipartimento Scienze Biomediche
Università “G. d’Annunzio”
d’Annunzio”
AA 20102010-2011
Parassitologia umana
La parassitologia umana è la disciplina
microbiologica che studia i parassiti,
organismi che parassitano l’uomo.
– Protozoi (animali monocellulari)
– Elminti (vermi)
– Artropodi
In realtà, secondo una definizione
generalizzata di parassitologia, i parassiti
comprendono anche virus, batteri e
metazoi (organismi multi-cellulari) che
infettano la rispettiva specie “ospite”.
• Classe Rhizopoda (Amebe)
Protozoologia
Parassitologia Umana
Medica
Elmintologia
Medica
• Classe Zoomastigophorea
(Flagellati)
• Classe Sporozoa (Sporozoi)
• Classe Ciliophora (Ciliati)
• Classe Nematoda
• Classe Trematoda
• Classe Cestoda
• Classe Metacanthocephala
Artropodologia
Medica
•
•
•
•
Classe Insecta
Classe Arachnida
Classe Crustacea
Classe Chilopoda
Simbiosi
Simbiosi: rapporto tra due diversi
organismi che vivono insieme ed
interagiscono; in questa associazione
l’uno vive alla superficie od all’interno
dell’altro.
Esistono tre tipologie
di interazione
simbiontica:
– Mutualismo
– Commensalismo
– Parassitismo
Simbiosi
Mutualismo: associazione permanente tra due differenti
organismi che rende non possibile la vita isolata non è possibile:
ciascun partner si avvantaggia (metabolicamente) della
presenza dell’altro (termiti e flagellati; ruminanti e protozoi del
rumine).
Commensalismo: associazione tra due differenti organismi, in
cui un partner si avvantaggia della presenza dell’altro,
quest’ultimo non risultandone danneggiato od avvantaggiato
(E. coli e l’uomo).
Parassitismo: associazione tra due differenti organismi in cui un
partner (parassita) si avvantaggia (metabolicamente e
fisiologicamente) dalla presenza dell’altro (ospite), che ne
risulta così danneggiato (o parassitato).
Parassita / Ospite
Parassita: organismo animale che vive
sull’ospite (ecto-) o nell’ospite (endo-) al
fine di ottenerne nutrimento e riparo, così
danneggiandolo.
Ospite: nel parassitismo, fornisce nutrimento
e protezione al parassita, rappresentando
il partner danneggiato.
Tipologie di Parassita - definizioni
endoparassita: vive all’interno dell’ospite
ectoparassita: vive alla superficie dell’ospite
mesoparassita: penetra all'interno di cavità naturali in
comunicazione con l'esterno (cavità boccale, cloaca,
canale auricolare esterno)
parassita obbligato: può vivere solo in presenza dell’ospite
parassita facoltativo: può vivere anche in assenza
dell’ospite
parassita permanente: il ciclo biologico si svolge
interamente nell’ospite
parassita temporaneo: il ciclo biologico si svolge
parzialmente nell’ospite
parassita opportunista: in genere apatogeno, è in grado di
causare malattie solo in condizioni specifiche (ad esempio
in soggetti immunosoppressi).
Tipologie di Ospite - definizioni
Ospite definitivo (finale): alberga la fase di riproduzione
sessuata del parassita.
Ospite intermedio: alberga la fase riproduttiva asessuata del
parassita; a seconda della priorità vengono classificati in
primo, secondo e terzo ospite intermedio.
Ospite accidentale (“a fondo cieco”): casualmente si trova
nel ciclo biologico del parassita; non trasmette l’infezione
Ospite paratenico (vettore meccanico): utilizzato dal
parassita per il solo (non si replica al suo interno)
trasferimento meccanico
Ospite di amplificazione: specie animale che per un
cambiamento temporaneo della dinamica della
popolazione favorisce una rapida disseminazione del
parassita
Ospite serbatoio (reservoir): ospite in cui il parassita vive e
replica spesso senza provocare malattia
Ciclo vitale - definizioni
Ciclo biologico (o vitale): si articola nelle fasi di
crescita, sviluppo e riproduzione del parassita, e
procede in uno o più ospiti a seconda della specie
del parassita.
Fase (stadio) infettiva: fase in cui il parassita può
invadere il corpo umano e vivere al suo interno.
Percorso infettivo: via di ingresso attraverso cui il
parassita invade il corpo umano.
Modalità infettiva: modalità attraverso cui il parassita
invade il corpo umano.
Alternanza di generazione: nel ciclo biologico di
alcuni parassiti si assiste ad una regolare alternanza di
riproduzioni sessuate ed asessuate (Plasmodium
vivax).
Ciclo vitale - classificazione
Ciclo vitale diretto: quelli che coinvolgono un solo
ospite.
Ciclo vitale indiretto: quelli che coinvolgono uno o più
ospiti intermedi.
Trasmissione orizzontale: il parassita si trasmette da un
ospite infetto ad altri membri della popolazione
conviventi
Trasmissione verticale (infrequente): il parassita si
trasmette da un ospite ai suoi figli (alcuni protozoi
nelle zecche Babesia spp.; in rapporto con le abitudini
alimentari di quest'ultima).
Trasmissione mista: sia orizzontale che verticale.
Zoonosi: malattie animali trasmesse all’uomo.
Vettore (carrier)
In senso lato, per vettore si
intende qualsiasi cosa o essere
vivente
che
permette
il
trasporto o la trasmissione di
un agente patogeno.
In senso stretto, il vettore è un animale/individuo che alberga
il parassita in maniera asintomatica; importante sorgente di
infezione in epidemiologia.
Fattori che regolano la
distribuzione geografica
(endemicità) delle parassitosi
1. Presenza di un ospite adatto
2. Abitudini dell’ospite
3. Uscita (disseminazione) dall’ospite
4. Condizioni ambientali (al di fuori dell’ospite)
favorevoli al parassita od al vettore
5. Condizioni socio-economiche
Introduzione ai
Protozoi di interesse umano
Giovanni Di Bonaventura, PhD
Università “G. d’Annunzio”, Chieti
Protozoi
Struttura
Regno: Protista
– Phylum: Protozoa
– Phylum: Metazoa (granchi, vermi, zecche e simili)
Organismi Eucarioti (animali più primitivi)
Esistono circa 60.000 specie viventi, ma solo alcune sono
patogene per l’uomo
Colonizzano tutti gli habitat umidi (acque, terreno)
Generalmente unicellulari
Dimensioni eterogenee: da 2 a 5.000 µm
Struttura piuttosto complessa: ectoplasma, endoplasma,
nucleo vescicolare o compatto
Motilità mediante cilia, flagelli, pseudopodi
Protozoi
Fisiologia e Replicazione
Non esigenti dal punto di vista nutritivo: richiesta di sostanze
organiche preformate (chemioeterotrofi).
Nutrizione olozoica (come negli animali superiori). Assimilazione per:
–
–
pinocitosi (liquidi) o fagocitosi (particolato) (amebe, ameboflagellati)
citostoma o peristoma (flagellati, ciliati)
Materiale di riserva: glicogeno, lipidi, amido
Generalmente anaerobi facoltativi
Molti conducono vita libera, la cui distribuzione è influenzata da
[NaCl], pH, [O2], temperatura
La forma di riproduzione più comune è di tipo asessuata:
scissione binaria: una cellula si divide in due cellule figlie
scissione multipla (schizogonia): divisioni multiple del nucleo, quindi
segregazione dei nuclei nelle cellule figlie
– gemmazione: estroflessione della cellula madre e distacco
–
–
Nel phylum Apicomplexa e Ciliophora sono rappresentate sia la
riproduzione asessuata che sessuata (sporogonia o gametogonia)
Protozoi
Ciclo biologico
Importanza dello studio del ciclo biologico: controllo,
trattamento, epidemiologia, evoluzione, ricerca di base
Le fasi dei Protozoi che si nutrono e
moltiplicano attivamente vengono
generalmente chiamate trofozoiti
In condizioni ambientali sfavorevoli,
molti Protozoi si trasformano in
cisti, dotate di una spessa parete
cellulare a protezione ambientale
del microrganismo:
– le cisti ambientali sono dotate di
una parete più resistente rispetto a
quella osservata nelle cisti tessutali
– in assenza di cisti, il parassita si
trasmette direttamente o mediante vettore
artropode
Protozoi
Classificazione
Sulla base delle caratteristiche morfologiche,
riproduttive e della motilità, i Protozoi
vengono attualmente classificati in 7
phyla, 4 dei quali di interesse medico:
Phylum: Sarcomastigophora
– Subphylum: Mastigophora (flagellati)
Trypanosoma, Leishmania, Giardia,
Trichomonas
– Subphylum: Sarcodina (amebe)
Entamoeba, Acanthamoeba,
Naegleria
Phylum: Apicomplexa (Sporozoea formanti spore)
– Plasmodium, Toxoplasma,
Cryptosporidium, Isospora
Phylum: Ciliophora (ciliati)
La maggior parte delle specie patogene per
– Balantidium
l’uomo appartiene ai phyla
Phylum: Microspora
Sarcomastigophora e Apicomplexa
Protozoi
Patogenesi delle malattie protozoarie
1.
Esposizione e vie di ingresso:
– Infezioni esogene, acquisite generalmente per ingestione
(Giardia, Entamoeba, Cryptosporidium) o penetrazione cutanea
(puntura di artropodi vettori) (Plasmodium, Trypanosoma)
– Rilevanti dimensioni dell’inoculo e durata dell’esposizione
2.
Adesione e replicazione:
– Tropismo di specie e di tessuto
– Specifici recettori di superficie (adesine)
– Replicazione nell’ospite e sua colonizzazione:
L. donovani cresce a 37°C (leishmaniosi viscerale)
L. tropica cresce a 25-30°C (infezione cutanea)
3.
Danno cellulare e tessutale:
– Liberazione di prodotti tossici (enzimi, tossine)
– Meccanismi “ostruttivi” di danno tessutale (blocco meccanico
degli organi ad opera di elminti)
Le infezioni possono essere asintomatiche o mortali, a seconda
della specie, del ceppo e della resistenza dell’ospite
Protozoi
Nicchie ecologiche nel corpo umano
Cute: Leishmania
Occhio: Acanthamoeba
Bocca: Amoebae e flagellati (generalmente apatogeni)
Stomaco: Giardia, Entamoeba (invasione epatica),
Cryptosporidium, Isospora, Balantidium
Vie genito-urinarie: Trichomonas
Sangue: Plasmodium, Trypanosoma
Milza: Leishmania
Fegato: Leishmania, Entamoeba
Muscolo: Trypanosoma
SNC: Trypanosoma, Naegleria, Toxoplasma, Plasmodium
Mastigophora
(flagellati)
Protozoi più primitivi
Mobili per flagelli
– il flagello è composto da microtubuli (9 + 2)
– motilità lenta, a spirale
Patogenicità
– in gran parte patogeni per l’uomo:
Giardia intestinalis (giardiasi)
Trichomonas vaginalis (tricomoniasi)
Trypanosoma spp. (tripanosomiasi)
Leishmania spp. (leismaniosi)
emoflagellati
Sarcodina
(amebe)
Phylum: Sarcomastigophora
Subphylum: Sarcodina
Protozoi a vita libera
Privi di parete cellulare
Mobili per pseudopodi
– movimento lento, ameboide (fluido)
Patogenicità:
– Entamoeba histolytica (dissenteria amebica)
– Acanthamoeba spp. (cheratite, encefalite granulomatosa amebica)
Ciliophora
(ciliati)
Protozoi maggiormente evoluti
Mobili per mezzo di cilia (più
numerose/sottili dei flagelli)
Primitiva cavità orale
(citostoma)
Vacuolo contrattile
Possono essere multinucleati:
dimorfismo nucleare
Riproduzione asessuale
(fissione binaria) e sessuale
(coniugazione)
Unico parassita per l’uomo
– Balantidium coli
Ciliophora
riproduzione sessuale: coniugazione
Apicomplexa (Sporozoa)
Parassiti intracellulari obbligati
– Presenza del “complesso apicale” per la penetrazione
attiva nella cellula
Riproduzione asessuata e sessuata (singamia o
coniugazione)
Ciclo biologico complesso
– Ospite intermedio: uomo
– Ospite definitivo (finale):
Anopheles spp, per Plasmodium
gatto, per Toxoplasma
Patogenicità
– Plasmodium spp. (malaria)
– Toxoplasma gondii (toxoplasmosi)
