ParassitologiaProtozoi

Microrganismi unicellulari eucarioti sprovvisti di pigmenti, eterotrofi, alcuni provvisti di mezzi di locomozione, generalmente aerobi-anaerobi facoltativi, a riproduzioneasessuata e sessuata (il ciclo sessuato e asessuato si svolge disolito in ospiti diversi).

MetazoiOrganismi pluricellulari, con struttura complessa e differenziamento tessutale. I metazoi che interessano la medicina umana, gli elminti (vermi), sono distinti in vermicilindrici, Nematodi, e vermi piatti, Cestodi (nastriformi) e Trematodi.

ProtozoologiaCaratteristiche dei protozoi

Protisti superiorimicrorganismi eucarioti unicellulari

Morfologia- multiformi con dimensioni estremamente variabili

(da 4 a 100 µm)

- privi di parete cellulare- citoplasma (endoplasma e ectoplasma), 1 o più nuclei

- organelli subcellulari per: nutrizione, locomozione (flagelli e ciglia), riproduzione,

osmoregolazione

NutrizioneSpecie a vita libera (terreno, acque dolci o marine) aerobieLa maggior parte è presente in raccolte d'acqua poco profonde; i protozoi di acqua dolce, che vivono in ambiente ipotonico, presentano un vacuolo contrattile per la regolazione dell’equilibrio idrico

Specie parassite in ospiti vertebrati o invertebrati aerobie o anaerobieI protozoi sono eterotrofi (detriti organici, batteri, alghe, altri protozoi, ecc.). La penetrazione del nutrimento avviene per: - diffusione attraverso la membrana, - endocitosi (amebe) con formazione di un vacuolo nutritizio, - alcuni sono provvisti di aperture specializzate (citostoma e citopige) per l’assunzione degli alimenti e l’eliminazione delle scorie

Amebe

Riproduzione asessuataper fissione binaria, gemmazione, schizogonia

Fissione binaria

Longitudinale: Trasversale: A) flagellati B) amebe C) ciliati

Gemmazione: parte della cellula si coarta e si stacca (protozoi sessili)

Schizogonia (fissione multipla): divisione del nucleo (sporozoi)Schizogonia in un Plasmodio della malaria aviaria: il nucleo si divide in 8 nuclei e si circonda di citoplasma con la formazione di otto merozoiti che circondano la massa centrale residua

Riproduzione sessuataattraverso la formazione di gameti

macrogameti, microgametispesso alternanza di generazione

Cistiforma di protezione - dimensioni ridotte

- poca acqua e metaboliti, riserve nutritizie- spessa cuticola

Resistente a: essiccamento, pH, mancanza di nutrienti, ecc.forma riproduttiva o agente di trasmissione

nucleo diviso in 4 (Giardia intestinalis, Entamoeba histolytica) o 8 (Entamoeba coli)

Modalità di trasmissione dei parassiti

• Circuito oro-fecaleil parassita è ingerito dall’ospite (forme cistiche dei protozoi) (uova, cisticerchi, cisti, larve dei metazoi)

• Tramite artropode vettoreil parassita (per lo più protozoi) è trasmesso dall’insetto vettore (zanzare, pappataci, mosche, cimici) durante il pasto ematico

• Penetrazione diretta del parassitaesclusiva di alcuni elminti

Meccanismi patogenetici delle parassitosi

PRODOTTI TOSSICI (enzimi idrolitici, endotossine, cataboliti dell’indolo)

DANNO TESSUTALE (blocco di organi interni, atrofia da pressione, migrazione attraverso i tessuti)

IMMUNOPATOLOGIA (mimetismo antigenico ipersensibilità, autoimmunità)

Protozoi patogeni per l’uomo: 4 phylaSarcomastigophora

Suddiviso in due subphila: Mastigophora (Flagellati) e Sarcodina (Amebe).Flagellati: protozoi muniti di uno o più flagelli che ne determinano ilmovimento, a localizzazione intestinale o genito-urinaria (Giardia, Tricho-monas) oppure in grado di invadere il sangue e i tessuti profondi(Trypanosoma, Leishmania), anaerobi facoltativi si riproducono per scissione binaria.Amebe: capaci di movimento attraverso pseudopodi, si distinguono in amebea vita libera (Acanthamoeba, Naegleria) e amebe ospite-associate (Entamoeba, Endolimax) a localizzazione prevalente nel canale alimentare; anaerobi facoltativi si riproducono per scissione binaria.

ApicomplexaSporozoi (Coccidi): privi di organi di movimento, tranne, per alcuni, nellafase sessuata maschile (microgamete fornito di flagello), con riproduzioneasessuata (schizogonia) alternata a riproduzione sessuata (sporogonia), chespesso avvengono in ospiti differenti (generalmente vertebrati ed artropodi). Possono invadere il sangue e i tessuti profondi (Plasmodi, Toxoplasma, Sarcocystis, Babesia) o essere a localizzazione intestinale (Cryptosporidium,Isospora); anaerobi facoltativi.

Protozoi patogeni per l’uomo: 4 phylaCiliophora

Protozoi muniti di cilia che ne determinano il movimento, con un’unicaspecie in grado di infettare l’uomo (Balantidium coli) a localizzazioneesclusivamente intestinale; anaerobi facoltativi si riproducono per scissione binaria o coniugazione. Nei ciliati sono presenti in genere due nuclei (macro e micronucleo), di cui uno a funzione genetica e l’atro a funzione trofica, e aperture specializzate (citostoma e citopige) per l’introduzione degli alimenti e l’eliminazione delle scorie.

MicrosporaParassiti intracellulari obbligati di interesse in medicina umana nei pazienti immunocompromessi. Sono caratterizzati dalla presenza di un apparato specializzato (filamento tubulare polare) per l’iniezione dello sporoplasma infettante all’interno della cellula ospite. Non presentano organi di locomozione. Si riproducono per scissione binaria o schizogonia.

Subphylum Mastigophora (flagellati)A localizzazione intestinale: Giardia lamblia (intestinalis)A localizzazione genito-urinaria: Trichomonas vaginalis

Giardia lambliaparte dorsale

cisti;

Trichomonas vaginalis

Morfologia dei protozoi flagellati a localizzazione intestinale e genito-urinaria

Subphylum Mastigophora (flagellati)Cicli vitali di Giardia lamblia e Trichomonas vaginalis

Subphylum Mastigophora (emoflagellati)Rappresentazione schematica dei morfotipi degli emoflagellati

Subphylum Mastigophora (emoflagellati)in grado di invadere il sangue e i tessuti profondi:Trypanosoma brucei rhodiense e Trypanosoma brucei gambiense(tripanosomiasi africana), Trypanosoma cruzi (tripanosomiasi americanao malattia di Chagas), Leishmania donovani (leishmaniosi viscerale o kala-azar), Leishmania donovani (leishmaniosi cutanea), Leishmaniamexicana e brasiliensis (leishmaniosi cutanea e mucocutanea)

Cicli vitali di Trypanosoma brucei, Trypanosoma cruzi e Leishmania spp.

Subphylum Sarcodina (amebe)a vita libera: Acanthamoeba spp., agenti eziologici di cheratite e meningoencefalite, Naegleria fowleri agente eziologico di meningo-encefaliteospite-associate: Entamoeba histolytica agente eziologico di dissenteria

Morfologia delle amebe a vita libera che causano meningoencefaliti nell’uomo: Naegleria: A) trofozoite amebico, B) forma flagellata, C) cistiAcanthamoeba: D) trofozoite amebico, E) cistiCiclo vitale di Entamoeba histolytica

Phylum Apicomplexa (Sporozoi)

← Oocisti di Cryptosporidium, colorazione acido-resistenteOocisti immatura di Isospora sp. →

a localizzazione intestinale: Cryptosporidium parvum, Isospora bellicicli vitali

Phylum Apicomplexa (Sporozoi)in grado di invadere il sangue e i tessuti profondi:

Plasmodium vivax agente eziologico di malaria terzana benignaP. ovale agente eziologico di malaria terzana benigna

P. malariae agente eziologico di malaria quartanaP. falciparum agente eziologico di malaria terzana maligna

Toxoplasma gondii agente eziologico di toxoplasmosiBabesia spp. agente eziologico di babesiosi

Forme ad anello con castone (sininistra) e gametocita maturo (destra) di Plasmodium falciparum

Ciclo vitale di Plasmodium spp.I plasmodi richiedono 2 ospiti:- zanzara (Anopheles) per gli stadi sessuati- uomo (o altri animali) per gli stadi asessuatiLe zanzare femmina sono ematofaghe; quando pungono una persona infetta, succhiano col sangue i gameti, che arrivati nello stomaco dell’insetto danno origine allo zigote (oocinete) che in due settimane matura e migra nelle ghiandole salivari (sporozoiti). A questo punto la zanzara diventa infettante per altre persone

1. L’infezione inizia con la puntura della zanzara che inocula nel sangue, con la saliva, gli “sporozoiti”;2. questi raggiungono le cellule epatiche, dove avviene una prima riproduzione asessuata (schizogonia con produzione di merozoiti) (fase esoeritrocitaria) e possono instaurare una infezione latente (“ipnozoiti”), che può riattivarsi anche dopo anni;

3. dopo 8-25 giorni, i merozoiti si riversano nel sangue ed infettano i globuli rossi (fase eritrocitaria), con formazione di diverse forme: anello, trofozoite, schizonte, con rottura finale del globulo e liberazione di 24 merozoiti (dopo 3 o 4 giorni), che iniziano un nuovo ciclo eritrocitario;4. alcuni merozoiti possono dare origine ai gametociti maschili e femminili, che, se ingeriti da una zanzara, iniziano un nuovo ciclo.

Ciclo vitale di Toxoplasma gondii

Cisti di T. gondii

Il protozoo si sviluppa nelle cellule intestinali del gatto (ospite definitivo), dove avviene la riproduzione sessuata (micro- e macrogametociti), poi viene espulso con le feci sotto forma di oocistiimmature, che, dopo 3-4 giorni nell’ambiente, maturano in cisti infettanti contenenti 4 “sporozoiti”. Se cibi contaminati da feci di gatto vengono ingeriti da un animale, compreso l’uomo, le cisti arrivate nello stomaco liberano i protozoi che diffondono per via ematica e linfatica fino a raggiungere i linfonodi; qui si moltiplicano attivamente (schizogonia) trasformandosi in “tachizoiti” (forme a mezzaluna). Questi possono raggiungere i muscoli, il sistema nervoso centrale e l’occhio; qui si riproducono lentamente (bradizoiti) e formano cisti quiescenti. Se carni contenenti queste cisti vengono consumate crude (da carnivori) o poco cotte (dall’uomo, es. hamburger) si può dare origine ad un nuovo ciclo.

Malattia nell’uomospesso asintomatica (ingrossamento dei linfonodi)- in gravidanza: infezione transplacentare (agente teratogeno: aborto, malformazioni, corioretinite)- in pazienti immunodepressi (AIDS): meningo-encefalite

Ciclo vitale di Babesia sp.

Phylum CiliophoraBalantidium coli: responsabile di gastroenteriti - ciclo vitale

Caratteristiche biologiche, morfologiche e fisiologiche di protozoi patogeni

Trasmissione e distribuzione dei protozoi patogeni