Protozoi I protozoi sono organismi unicellulari eucarioti, autotrofi od eterotrofi, a volte, come nel caso di Euglena virdis, l’individuo è eterotrofo facoltativo, se posto in ambiente non luminoso. Sono provvisti di tutti gli organuli cellulari, a volte di vacuoli pulsanti (1 o 2), e di organi fotosensibili. Si muovono tramite flagelli, ciglia o pseudopodi (Amebe). Molti di essi sono parassiti ed alcuni patogeni per l’uomo. Parassiti Dal greco “accanto al cibo”, sono denominati “parassiti” gli esseri viventi che sopravvivono e si riproducono a spese di altri esseri viventi, di specie diversa e di dimensioni di gran lunga maggiori, detti ospiti, nel cui interno od alla cui superficie i parassiti si stabiliscono e con cui mantengono stretti rapporti. Parassiti: Protozoi di moltiplicazione Ciclo vitale di propagazione Ospite definitivo o serbatoio = la specie in cui il ciclo vitale del parassita si conclude con la riproduzione sessuale Monoxenici = parassiti che allignano in una sola specie Dixenici o polixenici = parassiti che allignano in 2 o più specie Parassiti: Protozoi Foresi: dal greco “trasporto” = un organismo funge da veicolo, facilitando la diffusione in nuovi ambienti Vettore = organismo vivente che preleva da un ospite il parassita, ne condiziona il compimento di una fase essenziale di maturazione o di amplificazione e lo trasporta ad un altro ospite della stessa o di altra specie Fomite = struttura inanimata su cui il parassita può essere deposto da un ospite per essere assunto da un altro. Caratteristiche biologiche, morfologiche e fisiologiche dei protozoi Phylum Classe Sarcomastigophora Amebe Flagellati Morfologia Riproduzione Organelli di locomozione Respirazione Nutrizione Unicellulari; cisti e forme trofocitiche. Unicellulari; cisti e forme trofozoitiche; possibilmente intracellulari. Scissione binaria Pseudopodi Anaerobi facoltativi Scissione binaria Flagelli Anaerobi facoltativi Scissione binaria o coniugazione Schizogonia e sporogonia Ciglia Anaerobi facoltativi Nessuno Anaerobi facoltativi Assimilazione per pinocitosi e fagocitosi Semplice diffusione o ingestione via citostoma, pinocitosi o fagocitosi Ingestione via citostoma, vacuoli di cibo Diffusione semplice Scissione binaria, schizogonia e sporogonia Nessuno Anaerobi facoltativi Diffusione semplice Ciliophora Ciliati Unicellulari; cisti e trofozoiti Apicomplexa Coccidi Microspora Microsporidi Unicellulari; spesso intracellulari; forme multiple che includono trofozoiti, sporozoiti, cisti(oocisti), gameti Forme intracellulari obbligate; cellule piccole e semplici, spore PATOGENICITA’ DEI PARASSITI • Dose infettiva ed esposizione • Penetrazione attraverso le barriere anatomiche • Ancoraggio • Replicazione • Danno cellulare e tissutale • Danneggiamento, elusione e inattivazione delle difese dell’ospite TECNICHE DI LABORATORIO PER LA DIAGNOSI DI MALATTIE DA PROTOZOI ESAME MICROSCOPICO: - a fresco - colorazione - concentrazione delle feci ESAME SIEROLOGICO - risposta anticorpale - rivelazione antigenica IBRIDAZIONE ACIDI NUCLEICI COLTURA INOCULAZIONE IN ANIMALE Tra le principali malattie prodotte da protozoi, hanno particolare rilevanza medica: •la leishmaniosi (Leishmania) •la amebiasi (Entamoeba) •la malaria (Plasmodium) •la tripanosomiasi (Trypanosoma) •la toxoplasmosi (Toxoplasma gondii) •la giardiasi •la vaginite da Trichomonas vaginalis. PROTOZOI INTESTINALI Amebe Entamoeba histolytica Fisiologia e struttura Ciclo vitale: Trofozoite = stadio della mobilità e dell’attività nutrizionale (cripte dell’intestino crasso, feci fresche) Cisti = stadio infettivo, fase di quiescenza e di resistenza (feci) Patogenesi Ingestione cisti succo gastrico trofozoite (duodeno) lisi cellule epiteliali, neutrofili, linfociti e monociti per alterata permeabilità di membrana e necrosi per citotossina (intestino crasso) invasione mucosa forme extraintestinali •Fegato Sindromi cliniche Da asintomatiche a dolore addominale, crampi e colite con diarrea •Polmone •Cuore •Cervello Epidemiologia Tutti i continenti per scarsa igiene ed acqua contaminata; trasmissione fecale e orale Terapia - metronidazolo Profilassi- adeguate misure igieniche CICLO VITALE DI Entamoeba histolytica Entamoeba histolytica PROTOZOI INTESTINALI Amebe Giardia lamblia Fisiologia e struttura Ciclo vitale: Trofozoite Cisti Patogenesi Ingestione cisti succo gastrico trofozoite (duodeno e digiuno) necrosi tissutale Sindromi cliniche: Da portatore asintomatico a malattia sintomatica con diarrea acquosa, crampi addominali, malassorbimento Epidemiologia: - tutti i continenti - serbatoi: animali selvatici, sorgenti di montagna - trasmissione fecale e orale Terapia: chinacrina, metronidazolo Profilassi: Adeguate misure igieniche Giardia lamblia Giardia lamblia PROTOZOI UROGENITALI Trichomonas vaginalis Fisiologia e struttura esiste solo come trofozoite mobile per la presenza di 4 flagelli e di una corta membrana ondulante Patogenesi - uretra e vagina femminile - uretra e ghiandole prostatiche maschili Sindromi cliniche: Da asintomatica a secrezione vaginale, vaginite, erosione epitelio mucoso Epidemiologia: - trasmissione sessuale Terapia: metronidazolo CICLO VITALE DI Trichomonas vaginalis PROTOZOI DEL SANGUE E DEI TESSUTI Leishmania Emoflagellati trasmessi da insetti ed in grado di infettare il sangue ed i tessuti Serbatoio: roditori, scimmie, cani, gatti. Trasmissione: Phlebotomus PARASSITA animale uomo MALATTIA TERAPIA Leishmania donovani -Antimonio pentavalente Leishmaniosi viscerale (kalaazar, febbre dum dum) -Amfoteracina B Leishmania donovani infantum Leishmaniosi cutanea del bacino del Mediterraneo (splenomegalia) -Antimonio pentavalente -Metronidazolo -Riscaldamento zone lese Leishmania tropica Leishmaniosi cutanea (bottone d’Oriente, bolla di Delhi) -stilogluconato Leishmania braziliensis Leishmaniosi mucocutanea (Leishmaniosi americana, espundia) -stilogluconato CICLO VITALE DI Leishmania species PROTOZOI DEL SANGUE E DEI TESSUTI Plasmodium species Coccidi o sporozoi parassiti delle cellule del sangue Ospiti: -zanzara (stadi riproduttivi sessuati) -uomo e altri animali (stadi di riproduzione asessuati) Ciclo vitale: Inoculazione sporozoiti da parte della zanzara Anopheles sangue cellule parenchimali fegato (riproduzione asessuata o schizogonia) 8-25 gg rottura degli epatociti merozoiti eritrociti (ciclo eritrocitario) P. vivax P. ovale ipnozoiti Riproduzione asessuata liberazione merozoiti dagli eritrociti (anello, trofozoite schizonte) Riproduzione sessuata (gametociti maschili e femminili) infezione altri eritrociti zanzara (ciclo sessuato sporozoiti infettivi per l’uomo) CICLO VITALE DI Plasmodium species Plasmodium P. vivax Malaria terzana benigna - Fasi parassitiche ogni 48h - Probabili infezioni croniche: danni encefalo, rene, fegato (pigmento malarico: occlusione capillari) P. ovale Malaria terzana benigna Simile alla malaria da P. vivax P. malariae Malaria o quartana malarica - Fasi parassitiche ogni 72h P. falciparum Malaria terzana maligna -Fasi parassitiche ogni 36 – 48h -Nausea, vomito biliare, diarrea - malattia fulminante: Occlusione dei capillari per pigmento malarico, detriti tossici di eritrociti, leucociti, adesione di emazie all’endotelio vascolare, emoglobulinemia (insufficienza renale) CHEMIOTERAPICI ANTIPROTOZOARI Terapia e profilassi della malaria 4-aminochinoline: • clorochina: trattamento e profilassi Meccanismo d’azione: - Inibizione della sintesi di DNA e RNA -Blocco del metabolismo dell’emoglobina eritrocitaria Resistenza: pompe di membrana (P. falciparum) • meflochina: trattamento e profilassi Meccanismo d’azione sconosciuto • pirimetamina (2-4-diaminopirimidina): profilassi e terapia (associata con sulfadiossina) Meccanismo d’azione: inibizione della diidrosolfato reduttasi • sulfonamidici e sulfoni: trattamento P. falciparum clorochina-resistente Meccanismo d’azione: inibizione della diidrofolato reduttasi • chinina (alcaloide della corteccia della cuicona) e chinidina: terapia forme gravi Meccanismo d’azione: inibitori enzimi primachina (8-aminochinolico) - Trattamento forme epatiche tardive (ipnozoiti e schizonti) di P. vivax e P. ovale) - Profilassi: distruzione di gametociti intraeritrocitari CHEMIOTERAPICI ANTIPROTOZOARI Terapia e profilassi della malaria Chemioterapici alternativi (P. falciparum clorochina-resistente) • doxiciclina: profilassi •Alofantrina (fenantre metanolico) •Artemisia (endoperossido lattonico sesquiterpenico: principio attivo erba officinale cinese) CHEMIOTERAPICI ANTIPROTOZOARI Terapia dell’amebiasi • Emetina e deidroemetina Meccanismo di azione: inibizione sintesi proteica • Diloxanide furoato • Iodochinolo Meccanismo di azione sconosciuto Terapia delle leishmaniosi • stilogluconato di sodio • pentamidina isetionato • amfotericina B Terapia della tricomoniasi e giardiasi • metronidazolo Meccanismo di azione: riduzione del gruppo nitro e ferrodossina (tossica per il parassita) Terapia della toxoplasmosi • pirimetamina + sulfadiazina • spiramicina CICLO VITALE DI Toxoplasma gondii Toxoplasma gondii PARASSITI DEL CAVO ORALE Due sono i parassiti che si sono adattati ad una esistenza confinata al cavo orale: Entamoeba gingivalis Trichomonas tenax Questi microrganismi, considerati non patogeni dalla maggior parte degli studiosi, sembra che abbiano un ruolo eziologico nelle parodontopatie. Entamoeba gingivalis E’ un parassita identificato da Gross nel secolo scorso (1849) a partire dal tartaro presente negli interstizi tra i denti. Questo parassita è presente oltre che nell’uomo, anche nel cane, nel gatto, nel cavallo (E. equibuccalis) e nel maiale (E. suigingivalis) La frequenza di queste infezioni varia con l’età e con il livello di igiene orale: rara nei bambini e negli adulti sani, è frequente nei soggetti anziani affetti da parodontopatie. TRASMISSIONE Si è visto che E. gingivalis esiste solo come trofozoita (stadio mobile) di 10-20 μ di diametro, ed è difficilmente distinguibile da E. histolytica. Non si conoscono forme cistiche. Le infezioni sono circoscritte alla parte anteriore della cavità orale dell’uomo confinate alla placca dentaria. Alcuni autori hanno riscontrato una concentrazione massima dell’ameba all’interno della placca omogenea adiacente al tessuto epiteliale e connettivo del solco gengivale. Mancando la forma cistica, la trasmissione da ospite a ospite avviene con il trofozoita per contatto orale tramite il bacio. Poiché E. gingivalis è molto resistente, potendo sopravvivere per 48 ore a 15° C e resistendo all’essiccamento, è probabile che si possa trasmettere attraverso cibi e stoviglie contaminati. MORFOLOGIA Il trofozoita vivo, di forma irregolarmente ovoidale, si muove con una certa rapidità emettendo pseudopodi. Presenta un citoplasma granuloso con numerosi vacuoli contenenti leucociti, cellule epiteliali, batteri e a volte eritrociti in vari stadi di digestione. L’unico nucleo, sferico o ovoidale, è delimitato da una membrana nucleare ben apprezzabile, a ridosso della quale sono disposti granuli di cromatina addensati. E. gingivalis PATOGENICITA’ La presenza di E. gingivalis in un’alta percentuale di individui con periodontopatie ha indotto numerosi ricercatori a ritenere che essa ne sia un agente eziologico; invece, la presenza della stessa in bocche sane, ha suggerito che sia un comune commensale e che le condizioni indotte dalla periodontite, ne possano favorire la crescita. L’incapacità di invadere i tessuti, a differenza di E. histolytica, patogena, è un ulteriore prova della mancanza di patogenicità. DIAGNOSI Si attua con la dimostrazione del trofozoita mobile in un campione di materiale prelevato dai margini gengivali, dagli interstizi tra i denti o dal solco gengivale, sede di localizzazione più probabile del parassita. Si stempera una piccola quantità del materiale in esame in una goccia di soluzione fisiologica su un vetrino portaoggetti, si copre con un vetrino coprioggetti e si esamina ad un microscopio luce a medio ingrandimento. E. gingivalis può essere coltivato su terreno al tuorlo d’uovo di Balamuth. In rari casi si riscontra la presenza di E. gingivalis in campioni di espettorato: in questi casi l’identificazione assume una notevole importanza, per distinguerla da E. histolytica, che mostra caratteristiche morfologiche simili ed è presente nell’escreato di pazienti con ascesso amebico polmonare. La diagnosi differenziale viene posta tenendo conto del fatto che E. gingivalis contiene leucociti fagocitati nel suo citoplasma, mentre E. histolytica contiene eritrociti ingeriti ma non leucociti. TERAPIA Non sono stati ancora effettuati tentativi di eliminare E. gingivalis dal cavo orale usando specifici chemioterapici. Sono stati dimostrati effetti benefici utilizzando metronidazolo nel trattamento della gengivite e stomatite ulcerativa, senza alcun riferimento circa l’effetto del farmaco su E. gingivalis. Il fluoruro, assunto con l’acqua potabile, non ha alcun effetto sul protozoo. TRICHOMONAS TENAX Tre sono le specie di tricomonadi che possono essere isolate dall’uomo: T. hominis dall’intestino T. vaginalis dal tratto urogenitale T. tenax dal cavo orale Trichomonas tenax A: assostile; b: blefaroplasto; f : flagelli; m: membrana ondulante; n: nucleo. TRICHOMONAS TENAX Morfologicamente le 3 specie sono molto simili, ma ognuna di esse rimane confinata nel suo particolare habitat, il che significa che T. vaginalis è incapace di colonizzare il cavo orale, così come T. tenax non sopravvive nella mucosa vaginale. Anche T. tenax come E. gingivalis è considerato non patogeno, benchè sia presente in soggetti con periodontopatie. Le infezioni “doppie” del cavo orale, determinate da E. gingivalis e T. tenax sono rare; infatti, nella maggior parte dei casi, è presente solo uno dei due parassiti. T. tenax può essere presente nel 50% o più degli adulti con scarsa igiene orale o parodontopatie. TRASMISSIONE T. tenax manca di una forma cisitica; è presente infatti sotto forma di trofozoita che si trasmette da ospite a ospite tramite il bacio. Essendo un protozoo molto resistente (sopravvive per diverse ore nell’acqua potabile), si trasmette anche attraverso l’uso di stoviglie e posate contaminate. MORFOLOGIA Protozoo piriforme (6-12 μ) dal cui polo anteriore emergono 4 flagelli liberi ed una membrana ondulante. Sempre dal polo anteriore, ha origine una struttura bastoncellare detta assostilo, che decorre al centro del citoplasma per tutta la lunghezza della cellula, teminando oltre il polo posteriore del protozoo. All’estremità anteriore è anche presente un’invaginazione della membrana cellulare, il citostoma, attraverso il quale il tricomonade si alimenta. Il nucleo, di forma sferoidale, è sito nel terzo anteriore della cellula. Il citoplasma contiene vacuoli con batteri e granuli ingeriti; T. tenax non sembra fagocitare leucociti. TRICHOMONAS TENAX PATOGENICITA’ Il ruolo eziologico di T. tenax nelle periodontopatie è ancora più incerto di E. gingivalis. Si ritiene che questo protozoo sia un commensale non patogeno. Tricomonadi diagnosticati come T. tenax sono stati osservati nell’escreato e nei lavaggi bronchiali di pazienti con ascessi o carcinomi polmonari o polmoniti. Benchè la maggior parte degli studiosi ritiene che T. tenax è solo un ospite opportunistico del polmone malato, alcuni di essi hanno osservato la presenza del microrganismo nel tessuto parenchimale oltre la zona necrotica, il che potrebbe indicare un suo potenziale potere invasivo. DIAGNOSI La diagnosi si effettua dimostrando la presenza del trofozoita mobile nel tartaro dentario o nel materiale prelevato per grattamento delle gengive, stemperato in soluzione fisiologica. L’esame microscopico diretto è meno sensibile dell’esame colturale. Il terreno di coltura viene insemenzato col materiale in esame, incubato a 36° C ed esaminato dopo 2-6 giorni. TERAPIA Metronidazolo