Leishmania spp

Giovanni Di Bonaventura, BSc, PhDDipartimento di Scienze BiomedicheUniversità “G. d’Annunzio” - Chieti

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 � 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.

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)� 2.000.000 nuovi casi/anno: 1.500.000 (cutanea), 500.000

(viscerale).� In Italia, endemismo nelle regioni meridionali ed insulari � 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.

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.

Ciclo vitale

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.(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.

� Ciclo vitale dimorfico:� Promastigote (nell’insetto), allungato (14-18 µm): dotato di un flagello libero che si libera dal polo anteriore del

Ciclo vitale: parassita

libera dal polo anteriore del corpo protozoario, provvisto di cinetoplasto disposto anteriormente rispetto al nucleo.

Rosetta di promastigoti

� Ciclo vitale dimorfico:� Amastigote (intracellulare, nell’ospite vertebrato): forma più semplice (primitiva), ovalare, con flagello

Ciclo vitale: parassita

Leishmania spp. Amastigote

ovalare, con flagello rudimentale accolto nella tasca flagellare.

L. infantum. Amastigote in sede intracellulare.

in sede macrofagica:

promastigote amastigote

• Complesso “donovani”:

• promastigote migra verso SRE (milza, fegato, midollo osseo, linfonodi)

• Complessi “tropica” e “braziliensis”:

• fagocitati da macrofagi “locali”

promastigote amastigote

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)

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 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

Leishmaniosi viscerale

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

AB C

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 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

Leishmaniosi cutanea

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 cutanea. Edema e sovrainfezioni batteriche producono una mutilazione facciale assai grave e sfigurante (soprattutto nell’espundia), principalmente a carico della giunzione mucocutanea nasale

Leishmaniosi mucocutanea

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 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.

Osservazione microscopica

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

A

B

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

D

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 prolungataprolungata

– 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

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– all’esterno, limitare le superfici esposte

– applicare repellenti (DEET: N,N-diethylmetatoluamide) 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