Parassitologia (modulo 5CFU)

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1 Corso di Laurea Magistrale in Scienze Biologiche Indirizzo Diagnostica molecolare Anno Accademico 2018/19 METODOLOGIE EPIDEMIOLOGICHE e PARASSITOLOGICHE e Laboratorio Parassitologia (modulo 5CFU) Prof. Anna Scandurra 1 Università degli Studi di Napoli Federico II

2 2 Protozoi Classificazione Phylum Amoebozoa Ordine Famiglia Mastigamoebida Endamoebidae Amebe patogene e commensali Genere Entamoeba Specie Entamoeba sp.

3 3 Genere Entamoeba Diverse specie sono in grado di colonizzare l intestino umano, ma solo una, E. histolytica, è patogena. Le altre si possono classificare come commensali. Tra queste ultime, E. dispar è morfologicamente identica a E. histolytica, tanto da essere spesso descritte come complesso Eh/Ed. Tutte le specie presentano una forma cistica e una di trofozoite, ad eccezione di E. gingivalis che ha solo la forma di trofozoite. Questa specie è l unica a localizzarsi a livello oro-faringeo, mentre tutte le altre interessano l intestino.

4 4 Genere Entamoeba Tra le specie che presentano una forma cistica c è una notevole variabilità nel numero di nuclei, di nucleoli, di dimensioni e di forma: normalmente tetranucleate, possono presentare da 8 a 16 nuclei in Entamoeba coli, oppure un solo nucleo decentrato per la presenza di un grosso vacuolo in Iodamoeba bütschlii.

5 5 Genere Entamoeba Le dimensioni dei trofozoiti delle varie specie sono piuttosto variabili, con un range che può andare dai 12 µm di E. hartmanni fino ai 50 µm di E. coli e di E. histolytica. Si muovono nello spazio grazie agli pseudopodi, con movimenti tendenzialmente più lenti e disordinati nelle specie non patogene. Non presentano mitocondri e apparato di Golgi.

6 Entamoeba histolytica 6 Ciclo biologico 1. Le cisti mature sono espulse nelle feci 2. Tramite l ingestione di cibo o bevande inquinate, le cisti possono essere ingerite da un nuovo ospite 3. I succhi gastrici dello stomaco digeriscono parzialmente la parete cistica e a livello dell intestino avviene la fuoriuscita dei trofozoiti

7 Entamoeba histolytica 7 Ciclo biologico 4. I trofozoiti metacistici cominciano una divisione nucleare plurima, che porta a 8 trofozoiti mononucleati. Nel colon continua la fase moltiplicativa 5. Avanzando nell apparato digerente, il diverso microambiente induce la formazione delle cisti: compaiono un grosso vacuolo ricco di glicogeno e dei corpi cromatoidi, mentre il nucleo subisce due mitosi. Alla fine le cisti saranno tetranucleate e prive di vacuoli e corpi cromatoidi

8 8 Entamoeba histolytica Per essere infettive, le cisti devono essere mature. Tale maturazione, che consiste nel passaggio da una forma mononucleata a una tetranucleata, può avvenire già nell intestino del precedente ospite oppure all esterno se sussistono idonee condizioni. In questa specie le forme cistiche rappresentano sia la fase di resistenza sia quella infettante, mentre i trofozoiti sono la causa dei danni tissutali alla mucosa intestinale. Si riconoscono una forma minuta, asintomatica e commensale di circa µm di diametro, e una forma patogena di µm più veloce e con capacità invasive e fagocitarie.

9 9 Entamoeba histolytica I danni causati dal trofozoita si manifestano attraverso una serie di azioni consecutive: Gli antigeni di superficie del parassita riconoscono e aderiscono sulla membrana degli enterociti (cellule epiteliali presenti a livello dei villi intestinali) I parassiti rilasciano peptidi che, interagendo con la membrana degli enterociti, portano alla citolisi Sono rilasciate anche proteasi citoplasmatiche che portano alla degenerazione degli enterociti I trofozoiti mostrano anche capacità fagocitarie dei globuli rossi

10 10 Entamoeba histolytica L nfezione può essere asintomatica. Le forme sintomatiche possono essere classificate: Amebosi intestinale acuta più frequente, si manifesta in non più di 20 giorni con tempi variabili a seconda del ceppo. I sintomi sono dolori addominali, diarrea con muco, disappetenza. Colite amebica fulminante non frequente, quasi sempre mortale. Porta a rapida disidratazione a seguito di una grave dissenteria. Colite amebica cronica la sintomatologia prevede diarrea con tracce di sangue e può durare anche diversi anni. Ameboma molto rara, agisce invadendo lo spazio all interno del lume intestinale e spesso ha sintomi simili alla crescita di un tumore. Amebosi extraintestinale può seguire una diagnosi scorretta o una di una forma intestinale invasiva che permette ai trofozoiti di diffondersi in diverse localizzazioni.

11 11 Genere Entamoeba La diagnosi dell infezione può essere effettuata con un esame delle feci ripetuto più volte e in tempi diversi, allo scopo di ricercare le cisti o anche eventuali tracce di trofozoiti. Nel caso di soggetti asintomatici che presentano cisti è necessario capire se queste appartengono alla specie E. dispar o E. histolytica. Ciò si può fare attraverso test che determinano alcuni specifici antigeni di membrana del trofozoita. Questo test, purtroppo, non può riconoscere le forme cistiche che sono quelle normalmente presenti nelle feci quindi è ritenuto poco sensibile. La prevenzione si basa sul controllo delle reti fognarie e del ciclo di smaltimento dei rifiuti.

12 12 Protozoi Classificazione Phylum Microspora Genere Enterocytozoon Encephalitozoon Pleistophora Trachipleistophora Nosema Brachiola Vittaforma

13 Microspora 13 I microsporidi sono parassiti intracellulari obbligati di vertebrati ed invertebrati. Contano all incirca 500 generi e 1250 specie. Di questi, sono 7 i generi che causano infezioni umane e 12 le specie che si sono dimostrate patogene per l uomo. L infezione è provocata dallo stadio di spora. La sua resistenza è dovuta ad una doppia parete, indicata come eso ed endospora, molto ricca di chitina.

14 Microspora 14 I microsporidi presentano un nucleo, lo sporoplasma che è in parte granellare e in parte lamellare, mentre mancano strutture quali i mitocondri, il complesso di Golgi e i perossisomi. Caratteristica peculiare è la presenza di un tubulo polare, una struttura proteica che si avvolge a spirale attorno alle parti interne, immediatamente sotto all endospora.

15 Microspora 15 Ciclo biologico 1. Dopo essere entrate nell ospite, le spore si attivano attuando un cambiamento della posizione del tubulo polare: dalla struttura ripiegata a spirale passa ad una struttura distesa e allungata 2. Il tubulo permette l adesione alla cellula dell ospite 3. Successivamente, penetra nel citoplasma e inocula tutte le componenti parassitarie

16 16 Microspora Ciclo biologico 4. Seguono delle fasi successive che possono svilupparsi all interno del citoplasma (schema in alto) o all interno di vacuoli (schema in basso) a seconda dei generi 5. Gli altri stadi (5-6)prevedono una fase merogonica, in cui il parassita si moltiplica, e una sporogonica alla fine della quale si formano le spore, rilasciate dopo lisi cellulare

17 17 Microspora Le spore possono essere eliminate più spesso tramite le feci, oppure attraverso le urine, le lacrime o altri liquidi corporei a seconda della specie. Inizialmente molte specie patogene per l uomo erano state classificate come parassiti solo umani. Attualmente, però, si è scoperto che alcune specie usano diversi animali come serbatoi. Sono parassiti abbastanza ubiquitari ed è molto probabile che le infezioni vengano acquisite grazie all ingestione di cibi o acque sporche oppure per inalazione.

18 18 Microspora I sintomi più frequentemente riportati sono le enteriti diarroiche che colpiscono soprattutto individui con deficit del sistema immunitario. Sono stati riportati anche casi con problemi legati all apparato respiratorio (polmonite, bronchite) o all apparato uro-genitale (prostatiti, nefriti). I primi esami diagnostici effettuabili sono quelli atti a riscontrare la presenza delle spore nelle feci o in liquidi biologici come le urine. Ulteriori accertamenti possono essere effettuati tramite una biopsia a livello del duodeno e del digiuno.

19 19 Microspora Considerando le poche informazioni relative alla trasmissione del parassita e ai serbatoi animali, le misure preventive non sono ancora molto specifiche. Tramite terapia farmacologica, differenziata a seconda della specie, è possibile curare i sintomi anche se non è sicuro che il parassita venga debellato. La prevenzione è sicuramente attuabile per tutti coloro che entrano in contatto con i liquidi biologici di persone dimostratesi essere affette dal parassita.

20 20 Protozoi Classificazione Phylum Ciliophora Ordine Trichostomatida Famiglia Balantidiidae Genere Balantidium Specie Balantidium coli

21 21 Balantidium coli Questo parassita è di notevoli dimensioni, con una lunghezza che può andare dai 50 agli 80 μm. La forma del parassita allo stadio di trofozoita è tondeggiante ed è completamente ricoperto da ciglia corte, le quali formano un sistema di piccole membrane all altezza del peristoma. Il citostoma, implicato nella digestione dei materiali, si apre nella parte anteriore e affonda per circa un terzo della sua struttura nel citoplasma.

22 22 Balantidium coli Nella parte posteriore della cellula è presente il citopige che ha una funzione analoga a quella dell apertura anale nei metazoi. Presenta due vacuoli pulsanti per regolare le pressione osmotica. Ben evidente è il macronucleo (processi vegetativi) nella cui concavità si posiziona un micronucleo (processi riproduttivi). Questo parassita presenta anche lo stadio cistico con cisti sferiche di circa 60 μm di diametro.

23 Balantidium coli 23 Ciclo biologico Il parassita si riproduce per divisione binaria trasversale e si verifica anche il processo di scambio genetico della coniugazione. La patologia provocata da questo parassita, la balantidiosi, è una zoonosi che colpisce i suini e si manifesta in seguito all assunzione delle cisti. Nel caso delle infezioni umane, difficilmente B. coli riesce a formare le cisti e vengono espulsi come trofozoiti che muoiono dopo poco.

24 24 Balantidium coli La distribuzione della malattia è cosmopolita. Non sono molti i casi di infezioni umane e questo potrebbe essere dovuto al fatto che il maggior numero di infezioni non sono diagnosticate. I parassiti si moltiplicano nel lume intestinale per un numero di giorni variabile, con un massimo di qualche settimana, per poi essere espulsi. Possono anche entrare nella sottomucosa e, moltiplicandosi, formare nidi all interno delle pareti dell intestino. Grazie alle ciglia, il parassita è in grado di muoversi nei tessuti, provocandone la lisi e attaccando i globuli rossi.

25 25 Balantidium coli I sintomi patologici possono essere letali in gravi casi. Per determinare la presenza del parassita è necessario effetuare, su un campione fecale, uno screening al microscopio a fresco o dopo concentrazione. Per la prevenzione si raccomanda di evitare qualsiasi tipo di contaminazione di oggetti o alimenti con il materiale fecale dei suini.