UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA Facoltà di MEDICINA e CHIRURGIA Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia AA malaria

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1 UNIVERSITA' degli STUDI di PERUGIA Facoltà di MEDICINA e CHIRURGIA Corso di Laurea in Medicina e Chirurgia AA malaria

2 Protozoi ematici e tissutali Plasmodium spp Babesia spp Toxoplasma gondii Sarcocystis spp Leishmania spp Trypanosoma spp

3 La malaria è la più importante malattia parassitaria dell uomo e la principale causa di morbosità e mortalità soprattutto nelle zone tropicali e subtropicali endemiche. In questi ultimi anni nei paesi occidentali sono aumentati i casi d importazione, dovuti all aumento esponenziale dei viaggi internazionali ed all intensificarsi del fenomeno immigratorio

4 La malaria è una malattia che ogni anno causa milioni di casi all anno, con 1,5-2,7 milioni morti all anno. La maggior parte di questi decessi avviene nei bambini di età < 5 anni.

5 Malaria Phylum Apicomplexa Classe : Sporozoi Sottoclasse: Coccidia Sottordine: Haemosporina Famiglia: Plasmodidae Genere :Plasmodium Specie: falciparum, vivax, ovale, malariae, knowlesi Parassiti dixeni, ciclo tra un vertebrato ed un dittero ematofago del genere Anopheles.

6 Parassiti malarici umani Plasmodium falciparum: Terzana maligna Plasmodium vivax : Terzana benigna Plasmodium ovale : Terzana benigna Plasmodium malariae: Quartana Plasmodium knowlesi: malaria delle scimmie trasmessa all uomo, nel sud-est asiatico (accesso febbrile ogni 24 ore).

7 Trasmissione Il vettore è una zanzara: ANOPHELES La trasmissione avviene anche attraverso: 1. Trasfusioni di sangue 2. Aghi contaminati 3. Trapianti d organo 4. Transplacentare

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10 Malaria Ciclo biologico: Costa di 3 fasi: Fase schizogonica Fase gametogonica Fase sporogonica

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13 Fase schizogonica tissutale o esoeritrocitaria Fase asessuata : Puntura dell Anopheles, inietta gli sporozoiti (lunghi 12-15micron) nel sangue per poi localizzarsi a livello del parenchima epatico

14 Schizogonia epatica Parenchima epatico : trasformazione in schizonti e poi in migliaia di merozoiti. I merozoiti lasciano il parenchima epatico ed invadono i globuli rossi. Nel caso d infezioni da P.vivax, P.ovale i merozoiti rimangono dormienti come ipnozoiti.

15 Fase schizogonica ematica: I merozoiti nel globulo rosso si trasformano in trofozoiti (in un vacuolo a forma ad anello) Il trofozoita si accresce utilizzando l Hb che viene pinocitata ed introdotta nel vacuolo digestivo. Hb: globina viene degradata mentre la parte prostetica (l eme) viene trasformata in un pigmento ferro-porfirinico, bruno-nerastro detto emozoina che si accumula nel citoplasma del protozoo. Tale pigmento verrà fagocitato dai PMN e si deposita in vari organi conferendo l aspetto scuro noto come melanosi. Mentre i merozoiti invadono nuovi globuli rossi.

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17 I trofozoiti utilizzano tutti i sistemi energetici del globulo rosso e si moltiplicano trasformandosi prima in schizonti e poi in merozoiti (6-32 ). L eritrocita si gonfia ed esplode, liberando i merozoiti che insieme al pigmento, ai cataboliti del parassita vengono riversati nel sangue. I merozoiti entro 1-2 minuti penetrano in altri globuli rossi e la moltiplicazione schizogonica riprende. Lo sviluppo è sincrono, la rottura dei globuli rossi è simultanea e provoca il parossismo malarico (accesso febbrile).

18 Malaria Ciclo: Nel P. vivax il sangue viene ricolonizzato dai merozoiti provenienti dagli epatociti. Fase sessuata: Dopo più cicli schizogonici ematici negli eritrociti si formano le forme sessuate del parassita: Macrogametocita--> macrogamete (femminile) Microgametocita--> microgamete (maschio) Femmina Anopheles succhiando il sangue di una persona infetta, acquisisce le forme sessuate del plasmodio avvolte nella membrana degli eritrociti che fuoriescono nello stomaco della zanzara dei GR parassitati.

19 Il nucleo subisce diverse divisioni mitotiche, fino a raggiungere la maturazione. A questo punto il microgamete feconda il macrogamete. Fusione dei 2 nuclei --> zigote--> oocinete (stomaco) L oocinete subisce una meiosi e si trasforma in oocisti (40-80 micron). All interno dell oocisti si formano sporozoiti che rompono l oocisti e raggiungono le ghiandole salivari dove sono pronte ad infettare circa una 20 di persone.

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24 I globuli rossi parassitati esprimono sulla superficie, proteine di membrana eritrocitaria (PfEMP-1, PfEMP-2) che sono alla base dei fenomeni della rosettazione e citoaderenza alle cellule endoteliali con possibile ostruzione del circolo

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31 Patogenesi: L azione patogena è svolta dai cicli sessuati dei parassiti nell emazie: Ipoglicemia Parossismo malarico Anemia emolitica CID TNF, cachessia Splenomegalia, Blackwater fever Malaria cerebrale: blocco dei capillari cerebrali dovuto ai GR parassitati. Cachessia : produzione di citochine, TNF-alfa, NO, IL-1, IL-6 La citoaderenza può portare ad ischemia cerebrale, ipossia, coma e morte. Malaria congenita

32 Risposta Immunitaria

33 Malaria Immunità

34 Epidemiologia: Condizioni che predispongono: Trasfusioni di sangue Uso di droghe Viaggio all estero in zone endemiche Linfoma di Burkitt Condizioni che non predispongono: Anemia falciforme Emoglobinopatie Difetti enzimatici (G-6PD) Talassemia Appartenenza al gruppo sanguigno Duffy (-) P.vivax.

35 Epidemiologia: Malattia endemica in : Asia (P.vivax) Africa (P.ovale, falciparum, malariae) America centrale (P.vivax) Sud America (P.vivax) Contatto ambientale: Temperatura, Umidità, posizione geografica, sottosviluppo, ambientale, povertà.

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38 Rischio epidemiologico: Migrazione Zone di confino (marittimo, doganale, aeroporti) Stato di verginità immunologica Soggetti a rischio : immigrati, turisti, militari, studenti, marittimi, profughi, religiosi. Bambini in zone endemiche: da pochi mesi a 2-3 anni (dopo la scomparsa di anticorpi passivi di origine materna a prima di una solida premunizione)

39 Prevenzione della malaria Prevenzione delle punture di zanzare dal tramonto all alba - prevenzione primaria Utilizzo di farmaci che prevengono l insorgenza della malattia - prevenzione post esposizione Diagnosi precoce - prevenzione secondaria

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41 Malaria Ridurre il contatto Uomo-zanzara. Letti impregnati di repellenti Indumenti protettivi Spray con DEET Lotta ai vettori: Modificazioni ambientali Larvicidi, Insetticidi (a base di piretroidi e piretro), controlli biologici Ridurre il serbatoio parassita : Chemioprofilassi

42 Protezione personale contro la malaria Le semplici misure volte a ridurre la frequenza di punture di zanzara in aree malariche sono molto importanti. Queste misure comprendono: a) evitare l esposizione alle zanzare durante le ore di massimo rischio di puntura (di solito, il tramonto e l alba, ma anche durante la notte) b) l uso di abiti adatti c) l uso di repellenti degli insetti (N,N-diethyil-methyl toluamide) d) l uso diffuso di zanzariere da letto (bed-net) in particolare quelle trattate con permetrina, riduce l incidenza della malaria e, ha ridotto la mortalità nell Africa Occidentale e orientale

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44 Decrease Mosquito Population

45 Malaria Malattia non contagiosa Trasfusioni di sangue L uomo infetto è la sola fonte d infezione per gli anofeli Portatori sani Malaria in forma autoctona debellata: 1) grazie all eradicazione del vettore (DDT, modificazione ambientale, sviluppo socioeconomico) 2) Uso della chemioterapia antimalarica

46 Malaria in forma importata: Persiste e si deve a : Turisti provenienti da zone endemiche Recrudescenza della malattia / resistenza ai disinfestanti da parte dell Anopheles Comparsa di clorochino resistenti Esistenza di portatori sani.

47 P.falciparum 81.7 %

48 Malaria Profilassi: Perché nel Mondo si muore di malaria tra i viaggiatori internazionali : Ignoranza Si sottovaluta il pericolo di contrarre la malaria Resistenza ai farmaci da parte dei parassiti Errato uso di chemioterapici La protezione contro la malaria consiste nella-

49 Chemioprofilassi contro i parassiti malarici. Le indicazioni per la profilassi si fondano sulla conoscenza della sensibilità ai farmaci del parassita nella zona in causa e della probabilità di acquisire l infezione. Un viaggiatore dovrebbe prendere farmaci antimalarici regolarmente : La profilassi deve iniziare una settimana prima di partire Durante tutto il soggiorno 2 mesi dopo il ritorno

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51 Caratteristiche cliniche di P.vivax e P.ovale Terzana benigna Tasso di letalità bassissimo Possibilità di recidive a distanza

52 Plasmodium vivax. Periodo d incubazione 13-17gg Epatomegalia I casi trattati si risolvono in tempi brevi Recrudescenze dopo settimane o mesi dovute ai plasmodi nel sangue Recidive (dovute agli ipnozoiti epatici) Sintomi: flu-like, mal di testa, dolori muscolari. Fotofobia, anoressia, vomito, nausea. Febbre, rigidità malarica, brividi.

53 Plasmodium ovale: Terzana benigna Infetta gli eritrociti giovani che assumono la forma ovale. Periodo d incubazione di 12-20gg Parassitano solo il 2-5% dei globuli rossi. I parossismi malarici si risolvono spontaneamente dopo 6-10 episodi Recidive per 4-5 anni Clinicamente è simile al P. vivax

54 P. malariae : E responsabile della quartana Predilige i globuli rossi vecchi Periodo d incubazione di 23-70gg 8 merozoiti, globuli rossi con i granuli di Ziemann Sudorazione accompagnata da collassi Proteinuria associata nei bambini ad altri segni di sofferenza nefrosica (edemi, ipoprotidemia, ascite, insufficienza renale) Il danno renale si deve agli IC che precipitano

55 Edema, nefrosi

56 Plasmodium knowlesi Definita malaria delle scimmie Confusa con il P.malariae responsabile della quartana. Causa insufficienza renale, distress respiratorio e insufficienza epatica. Letale in pochi giorni.

57 Plasmodium falciparum Periodo di prepatenza 6-9gg Periodo d incubazione 6-25gg Sintomi della fase prodromica prima dell attacco febbrile sono: Mal di testa, Febbre moderata, mialgia, anoressia, nausea, astenia, vomito, diarrea, Epatosplenomegalia Segue l attacco febbrile detto parossismo malarico che dura 4-8 ore, inizia con una fase di freddo (Fase algida), brividi squassanti per sensazione di freddo intenso; cianosi periferica; pallore; cute fredda

58 Segue una fase di caldo C (2-5 ore) con il paziente che avverte un intenso calore,, affaticamento, vertigini, anoressia, malessere. cute calda e con vasodilatazione; cefalea retrorbitale; vomito. Stadio della defervescenza Segue poi una fase di sudorazioni, ipotensione, poi si abbassa la T.Il paziente è esausto, prostrazione e segue una fase d insonnia. Segue un nuovo parossismo malarico. Anemia, Malaria cerebrale--> Morte

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60 Terzana maligna Anemia grave: ematocrito elevato riduzione di ossigeno anossia tissutale Encefalo: disorientamento spazio-temporale, delirio, stato stuporoso, fino al coma, convulsioni, segni focali (più frequenti nel bambino); Fegato: ittero, iperbilirubinemia, insufficienza epatica Reni: insufficienza renale acuta per necrosi tubulare acuta (relativa all ischemia) o per danno glomerulare (da depositi di IC); Polmoni ; Sindrome da distress respiratorio acuta Pericolosa è l ipoglicemia

61 Le 8 manifestazioni gravi di malaria: 1. Malaria cerebrale 2. Anemia grave malarica 3. Ipoglicemia 4. Acidosi metabolica 5. Insufficienza renale acuta 6. Edema polmonare 7. Collasso circolatorio, shock, o Malaria algida 8. Blackwater fever

62 Riepilogo delle differenze nelle caratteristiche cliniche di malaria grave negli adulti e nei bambini Frequenza Manifestazioni cliniche bambini Adulti Simile negli adulti e nei bambini Prostrazione Collasso cardiocircolatorio Più comune nei bambini malaria cerebrale Anemia grave Convulsioni multiple Acidosi metabolica Ipoglicemia /- Più comune negli adulti ittero Edema polmonare Emoglobinuria Emorragie anormali Insufficienza renale + +/+/+/+/

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67 Diagnosi La malaria è una malattia multisistemica. Si presenta con una grande varietà di caratteristiche cliniche aspecifiche: non ci sono sintomi o segni patognomonici. Molti pazienti presentano febbre, dolori generali e malessere che sono inizialmente diagnosticati in modo errato, come "influenza". La malaria del P. falciparum può essere rapidamente progressiva e fatale. Una diagnosi precoce salva la vita e si basa su di un abile valutazione clinica a: Una buona storia - la residenza o una recente visita (nei precedenti tre mesi) in un paese dove è endemica la malaria - una storia di febbre (può essere parossistica in natura) - riconoscere il significato di aspetti clinici aspecifici come vomito, diarrea, mal di testa, malessere

68 Una visita medica - individuare i segni coerenti con la malaria: febbre, pallore, ittero, splenomegalia - escludere altre possibili cause di febbre (ad esempio segni di infezioni virali e batteriche) La diagnosi di malaria deve essere considerata in ogni persona che presenta malessere dopo che è stato in una zona malarica di recente.

69 Diagnosi di malaria Diagnosi microscopica: test emoscopici Quantitativi buffy coat (QBC) Test di ricerca rapido dell antigene (RDT) Test sierologici (ELISA, IFA) Diagnosi molecolare : PCR Altri : emocromo, test di laboratorio per valutare la funzionalità epatica e renale

70 Diagnosi microscopica Strisci di sangue: Gold standard Il test più preferito, economico, affidabile Striscio a goccia spessa: sensibile, diagnosi di infezione, Striscio sottile: Identificazione di specie in base alla morfologia

71 Diagnosi di laboratorio 3 prelievi di sangue periferico ogni 6-8 ore Striscio sottile e a goccia spessa Prendere il sangue che fluisce dal polpastrello spontaneamente Gli strisci vanno fissati con metanolo (striscio sottile) e colorati con MGG P.falciparum ( trofozoiti + gametociti) P. vivax, P.ovale, P.malariae (trofozoiti, schizonti gametociti)

72 Quantitative buffy coat (QBC) Test di Immunofluorescenza

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74 altri test si basano sulla cattura della proteina II (PfHRP-II) STUDIO ATTIVITA ENZIMATICHE O ANTIGENICHE ASSOCIATE AL PARASSITA - Determinazione dell antigene (histidine rich protein-2, HRP-2) associato con il parassita della malaria (P. falciparum e P. vivax). - Determinazione dell enzima lattato deidrogenasi del Plasmodio (pldh) sia mediante la sua attività enzimatica che mediante immunoassay. - Determinazione dell aldolasi

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77 TECNICHE BIOLOGIA MOLECOLARE - PCR Diagnosi sierologica: Test IHA, IFAT Per lo screening del sangue e per valutare il grado di trasmissione nelle aree endemiche

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109 Terapia antimalarica Si basa su criteri anamnestetici, epidemiologici, clinici e laboratoristici; la specie di plasmodio, la forma clinica (complicata, non complicata), l area geografica di provenienza (l eventuale resistenza) e la precedente esecuzione di chemioprofilassi, sono tutti elementi di fondamentale importanza per la decisione terapeutica.

110 Malaria Terapia : Antimalarici attivi sulle forme asessuate ematiche o schizonticidi ematici: Clorochina (per via os 600mg poi 300mg) Chinino Meflochina (Lariam) Amodiachina Sulfamidici, solfoni, proguanil,sulfadiossinapirimetamina (Fansidar), trimethoprim. Tetracicline, Antimalarici attivi sulle forme epatiche latenti

111 Schizonticidi tissutali: Primachina (0,25mg7kg7die) Ceppi di P. falciparum clorochino resistenti : Sulfadiossina( 500mg)+ Pirimetamina (25mg). Chinino,tetraciclina, meflochina (15mg/kg)

112 Malarone Malarone è un efficace trattamento per adulti e bambini in aree dove il P.falciparum è resistente alla clorochina. Ogni pillola contiene atovaquone 250mg e Proguanil 100 mg. Dose: Dose adulto per trattamento: 4 pillole al giorno prese insieme per 3 gg (totale 12 pillole).

113 Nuovi antimalarici Atovaquone/Proguanil (Malarone (Malarone ) Per il trattamento e la profilassi di P. falciparum Atovaquone è un schizonticida ematico Il Proguanil è metabolizzato a cycloguanil, è uno schizonticida epatico. La combinazione è molto efficace per il trattamento delle forme di P. falciparum multifarmaco resistente.

114 Coartem (Artemetherlumefantrina) E un composto a dosi fisse di artemisia, pianta tradizionalmente utilizzata dalla medicina cinese, e lumefantrina, una sostanza di sintesi. L'azione sinergica di queste due sostanze annulla rapidamente l'infezione causata dal parassita e i principali sintomi della malaria. Può anche ridurre la trasmissione della malattia. L ultima scoperta

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116 Malaria non complicata Definizione di malaria non complicata: Febbre e uno di questi sintomi: Mal di testa Dolore al corpo e sulle articolazioni Sensazione di freddo e brividi squassanti Perdita di appetito, dolori addominali Diarrea, nausea e vomito Epatosplenomegalia

117 Malaria complicata grave Confusione, sonnolenza, con estrema debolezza Inoltre si possono sviluppare : Alterazione del livello di coscienza (da debolezza a coma profondo) Malaria cerebrale Distress respiratorio Convulsioni multiple generalizzate Shock (collasso circolatorio, setticemia) Edema polmonare CID Ittero Emoglobinuria Insufficienza renale acuta (oligouria, anuria) Anemia grave (emoglobina < 5g/dl, ematocrito <15%) Febbre elevata Ipoglicemia (livello di glucosio nel sangue <2.2. mmol/l)

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121 FATTORI CHE RENDONO COMPLESSO LO SVILUPPO DI UN VACCINO ANTI-MALARICO Dimensioni e complessità genetica del parassita Presenza di parassiti in diversi stadi del ciclo vitale Sviluppo di strategie in grado di confondere il sistema immunitario dell ospite Possibilità di infezione contemporanea da parte di più ceppi

122 Vaccini Bersagli dei Vaccini: Stadio Pre-eritrocitario - Prevenire l infezione - Ridurre la malattia Stadio ematico: - Prevenire la malattia Blocco della trasmissione: - Prevenire la trasmissione

123 Malaria vaccines Goal Reduce disease severity and death Goal Target population Block infection of liver Non-immune travelers in low transmission areas Block emergence from liver or RBC infection Children and pregnant women in high transmission areas Goal Target population Target population Children and pregnant women in high transmission areas In Africa AMA 1 based vaccine Phase I and II RTS,S - Phase III Prevent transmission Endemic communities Together with blood-stage vaccines, limit spread of vaccine resistance Any population and situation