Leishmania spp. Giovanni Di Bonaventura, BSc, PhD Dipartimento di Scienze Biomediche Università G. d Annunzio - Chieti

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1 Leishmania spp Giovanni Di Bonaventura, BSc, PhD Dipartimento di Scienze Biomediche Università G. d Annunzio - Chieti

2 Leishmaniosi - Tassonomia Le leishmaniosi sono un gruppo di malattie causate da protozoi (phylum Sarcomastigophora, subphylum Mastigophora, ordine Kinetoplastida, famiglia Trypanosomatidae, genere Leishmania) che si localizzano nel sangue e tessuti profondi (emoflagellati) Il genere Leishmania comprende numerose specie, indistinguibili per morfologia e metabolismo. L uomo è sensibile a circa 21 delle 30 specie infettanti i mammiferi, organizzate in complessi sulla base del quadro clinico associato alla patologia indotta: Complesso L. donovani (L. donovani, L. infantum, L. chagasi), responsabile della leishmaniosi viscerale o kala-azar; Complesso L. tropica (L. major, L. minor, L. aethiopica), responsabile della leishmaniosi cutanea del Vecchio Mondo; Complessi L. mexicana (L. mexicana, L. amazonensis, L. pifanoi) e L. braziliensis (L. guyanensis, L. panamensis, L. peruviana), responsabili della leishmaniosi mucocutanea e cutanea del Nuovo Mondo.

3 Leishmaniosi - Epidemiologia Ospiti (serbatoi di infezione) naturali: animali domestici (cane, gatto) e selvatici (roditori, opossum) La malattia viene trasmessa all uomo tramite puntura di insetti ematofagi (Phlebotomus spp, Lutzomyia spp) nuovi casi/anno: (cutanea), (viscerale). In Italia, endemismo nelle regioni meridionali ed insulari (kala-azar infantile): P. perniciosus come vettore; cane, principale serbatoio. Aumento prevalenza in soggetti HIV+ Raramente la leishmaniosi viene trasmessa dalla madre al feto. Di contro, può essere più facilmente contratta da trasfusioni ematiche o mediante aghi contaminati. Prevalenza (indipendente dall età) generalmente maggiore nelle aree rurali (e periferiche) che in quelle urbane. Sono a rischio, soprattutto per la leishmaniosi cutanea, coloro che lavorano principalmente durante le ore notturne.

4 Leishmaniosi: distribuzione geografica (Davies CR et al., BMJ, 2003) Registrata in circa 88 Paesi (popolazione a rischio: 350 milioni), distribuiti nell area tropicale e sub-tropicale di tutti i continenti (Messico, America Centrale, America del Sud, sud Europa, Asia, Africa) eccetto l Australia, sebbene il 90% dei casi di leishmaniosi viscerale si registri in India, Bangladesh, Nepal, Sudan, Brasile.

5 Ciclo vitale

6 Ciclo vitale: vettore Leishmania spp. è veicolata da 30 diverse specie di insetti vettori ematofagi appartenenti al genere Phlebotomus (Asia, Africa ed Europa) o Lutzomyia (America). La femmina (ematofaga) contrae l infezione durante il pasto ematico a scapito di un animale (roditore o cane) o dell uomo. Poiché il vettore è di piccole dimensioni (sandfly), a volo silenzioso e non provoca fastidio, l ospite non ne avverte la presenza. Attivo principalmente dal crepuscolo all alba, meno attivo durante le ore più calde della giornata. Tuttavia, l insetto punge solo se disturbato, soprattutto nei tronchi degli alberi dove essi risiedono.

7 Ciclo vitale: parassita Ciclo vitale dimorfico: Promastigote (nell insetto), allungato (14-18 µm): dotato di un flagello libero che si libera dal polo anteriore del corpo protozoario, provvisto di cinetoplasto disposto anteriormente rispetto al nucleo. Rosetta di promastigoti

8 Ciclo vitale: parassita Ciclo vitale dimorfico: Amastigote (intracellulare, nell ospite vertebrato): forma più semplice (primitiva), ovalare, con flagello rudimentale accolto nella tasca flagellare. Leishmania spp. Amastigote L. infantum. Amastigote in sede intracellulare.

9 Complesso donovani : promastigote migra verso SRE (milza, fegato, midollo osseo, linfonodi) Complessi tropica e braziliensis : fagocitati da macrofagi locali in sede macrofagica: promastigote amastigote

10 Leishmaniosi sindromi cliniche Tre tipologie di leishmaniosi umana, in base alla distribuzione geografica, la specie di Leishmania coinvolta e la immunocompetenza dell ospite: Leishmaniosi viscerale o kala-azar o febbre dumdum o febbre nera (L. donovani) Leishmaniosi cutanea o bottone d oriente o bolla di Delhi (L. tropica, L. mexicana) Leishmaniosi mucocutanea o espundia (L. braziliensis)

11 Leishmaniosi viscerale Agente eziologico: complesso L. donovani In seguito a 2-4 mesi di incubazione, compare febbre, calo ponderale, epatosplenomegalia, linfoadenomegalia, iperplasia macrofagica del midollo osseo (anemia, leucopenia e trombocitopenia). Stadio terminale: febbre ondulante, edema, dissenteria e cachessia. Forma acuta: stadio terminale dopo 3-4 settimane Forma cronica (più frequente): parecchi mesi; morte entro 1-2 anni Possibile esito infausto anche in presenza di terapia Infezione opportunistica (riattivazione di forme latenti) in pazienti HIV-positivi

12 Leishmaniosi viscerale A B C Leishmaniosi viscerale. A, B: splenomegalia, distensione dell addome e grave sofferenza muscolare. C: evidente cachessia.

13 Leishmaniosi cutanea Complessi L. tropica (l. cutanea del Vecchio Mondo) e L. mexicana (l. cutanea del Nuovo Mondo) Dopo 1-2 mesi di incubazione, in sede di inoculo (volto, braccia) appaiono una o più lesioni papulo- nodulari rossastre (ulcerate o meno) evolutive per dimensioni ed aspetto. In presenza di ulcerazione, la lesione diviene rosso-bluastra a forma di vulcano, accompagnandosi o meno a dolore. Essa può infettarsi per sovrainfezioni batteriche. Possibile ingrossamento di ghiandole in prossimità della lesione cutanea (ad esempio, ghiandole ascellari) Si autolimita nel giro di pochi mesi, sebbene con esiti cicatriziali deturpanti

14 Leishmaniosi cutanea

15 Leishmaniosi mucocutanea Complesso L. braziliensis Infrequente, generalmente conseguenza della forma cutanea che può insorgere anche a distanza di anni dalla guarigione dell ulcera cutanea. Edema e sovrainfezioni batteriche producono una mutilazione facciale assai grave e sfigurante (soprattutto nell espundia), principalmente a carico della giunzione mucocutanea nasale

16 Leishmaniosi mucocutanea

17 Diagnosi di laboratorio Campioni: Biopsia o agoaspirato (fegato, midolloosseo, linfonodi, milza), essudato o scarificato da lesioni ulcerative Osservazione microscopica di preparati colorati con May- Grunwald-Giemsa: tecnica maggiormente impiegata. Isolamento colturale (in terreno difasico NNN od in cavie): conferma l esito dell esame microscopico, oltre a fornire materiale utile per ulteriori analisi (isoenzimatica). La ricerca di anticorpi (ELISA, immunofluorescenza) può essere utile solo per la leishmaniosi viscerale. Scarsa sensibilità per la forma cutanea e cross-reazione con Trypanosoma cruzi. Tecniche molecolari: PCR, utile a fini diagnostici e/o identificativi, sebbene tali metodiche non siano generalmente disponibili in un comune laboratorio di diagnostica.

18 Osservazione microscopica A A, B: Leishmania tropica. Amastigoti da un campione preparato per impressione di biopsia da lesione cutanea. A: macrofago intatto contenente amastigoti (frecce), molti dei quali hanno nucleo e cinetoplasto visibili; B: amastigoti liberati dalla lisi macrofagica. C: Tre amastigoti, ciascuno con evidente nucleo e cinetoplasto. D: Leishmania mexicana in un campione bioptico da lesione cutanea colorato con ematossilina-eosina. Gli amastigoti si dispongono caratteristicamente alla periferia dei due vacuoli. C B D

19 Terapia I composti antimoniali pentavalenti (stibogluconato di sodio) rappresentano le molecole di elezione per la leishmaniosi viscerali Effetto parassiticida, per interferenza con la glicolisi (ox gruppi SH della fosfofruttochinasi) e ciclo di Krebs Elevata tossicità su cellule metabolicamente attive (renali, intestinali, staminali midollari); richiede terapia prolungata Resistenza nel 2-8% dei casi. Aumentata R in India (sede del 90% dei casi mondiali di kala-azar) Approcci alternativi: AMB, paromomicina, allopurinolo Forme cutanee: antimonio (parent.), ipertermia, paromomicina (topico), imidazoli (orale) Difficile trattamento della forma mucosale Sperimentazione di vaccinazione terapeutica per le forme refrattarie

20 Controllo e Profilassi Controllo dei serbatoi animali: contenimento del randagismo (cani, gatti, roditori) Controllo dei vettori: evitare attività all esterno, soprattutto dal tramonto all alba all esterno, limitare le superfici esposte applicare repellenti (DEET: N,Ndiethylmetatoluamide) per insetti sulla cute non protetta. Non utilizzare in bambini < 2 anni applicare insetticida (permethrin) su abbigliamento e negli ambienti in cui si dorme Vaccino sperimentazione in corso di un vaccino (promastigoti inattivati) in Iran e Ecuador per la forma cutanea, in Sudan per la forma viscerale