Malarická plasmodia Parazitičtí prvoci přenášení hmyzem

Transkript

1 Malarická plasmodia Parazitičtí prvoci přenášení hmyzem III. klinika infekčních a tropických nemocí 1. LF UNIVERZITY KARLOVY V PRAZE Autor: Eva Nohýnková

2 červené krvinky infikují zástupci dvou rodů parazitických prvoků Plasmodium Babesia

3 Plasmodium falciparum - genom Plasmodium vivax Plasmodium ovale Plasmodium malariae krevní apicomplexa intracelulární (vývoj uvnitř hepatocytů a erytrocytů) hmyzí přenašeč původci malárie

4 MALÁRIE NEJZÁVAŽNĚJŠÍ PARAZITÁRNÍ INFEKCE V TROPECH MILIONŮ INFIKOVANÝCH 100 MILIONŮ KLINICKÝCH PŘÍPADŮ ROČNĚ 1,5 2,7 MILIONŮ ÚMRTÍ ROČNĚ (MALÉ DĚTI << 5 LET) Zdroj: WHO ERADIKACE: REDUKCE: VZESTUP: EVROPA, AUSTRÁLIE, USA (pouze importované případy) SEVERNÍ AFRIKA AFRIKA (OBLASTI JIŽNĚ OD SAHARY) JIHOVÝCHODNÍ ASIE STŘEDNÍ A JIŽNÍ AMERIKA

5 ENDEMICKÉ OBLASTI MALÁRIE 2004: 107 ZEMÍ WHO World Malaria Report o s.š. 30 o j.š.,< 2000 m.n.v. ohniskový výskyt autochtonní malárie se nevyskytuje v Austrálii a v Evropě (60.léta 20.stol.)

6 ČESKÁ REPUBLIKA endemické oblasti malárie WHO: 1963 ČSR území prosté malárie (obdobně ostatní evropské státy)

7 ČR: PŘÍPADY IMPORTOVANÉ MALÁRIE CELKEM: 255 případů 206 českých občanů, z toho 4 úmrtí: 1996, 1998, 2003, (2004) 49 cizinců NÁRODNÍ REFERENČNÍ LABORATOŘ PRO DIAGNOSTIKU TROPICKÝCH PARAZITÁRNÍCH NÁKAZ Kumulativní počet případů importované malárie poč et případů rok případů v ČR léčeno / rok

8 PŘENAŠEČ komáři rodu Anopheles (60 druhů) samičky Zdroj: WHO

9 2003: ROZŠÍŘENÍ DOMINANTNÍCH PŘENAŠEČŮ MALÁRIE WHO World Malaria Report 2005

10 AFRIKA: Anopheles gambiae

11 ASIE: Anopheles stephensi

12

13 ORGANISMUS Malarická plasmodia = Apicomplexa APICOMPLEXA: apikální komplex = invazní aparát, průnik do buněk 2 INVAZNÍ ASEXUÁLNÍ FORMY: nezralé sexuální stádium sporozoit merozoit 1 x 1.5 μm gametocyt terminální stádium vývoje v komárovi terminální stádium vývoje v člověku infekční pro člověka patogenní stádium infekční pro přenašeče

14 komár sexuální cyklus plasmodií VÝVOJOVÝ CYKLUS PLASMODIÍ gametocyty trávicí trakt tělní dutina slinné žlázy sporozoity sporozoity krví do jater merozoity krev člověk asexuální cyklus plasmodií INTRACELULÁRNĚ gametocyty

15 I. JATERNÍ FÁZE = exoerytrocytární fáze (EE) sporozoity: extracelulárně v krevní plazmě v krevním oběhu (15-60 minut) invaze hepatocytů Plasmodium falciparum Plasmodium vivax 10 sporozoitů vyvolá nákazu

16 SINUSOIDY VSTUP SPOROZOITŮ DO JATER KREVNÍ OBĚH KREVNÍ SINUSOIDY JATER HEPATOCYTY CENTRÁLNÍ ŽÍLA DISSEHO PERISINUSOIDÁLNÍ PROSTOR SINUSOIDY DISSEHO PROSTOR HEPATOCYT

17 INVAZE HEPATOCYTŮ (a) fenestracemi v endotelu (b) Kupfferovými buňkami Disseho prostor přichycení k povrchu hepatocytu (CSP) vstup do hepatocytu

18 sporozoit uvnitř hepatocytu: sporozoit se zakulacuje, roste jádro se opakovaně dělí >> 1000 a víc jader cytoplazma segmentuje mezi jádra = schizogonie jednojaderné merozoity vracejí se do krve vnikají do erytrocytů merozoit HYPNOZOIT Pl.vivax, Pl.ovale

19 HEPATOCYTY VYPLNĚNÉ MEROZOITY Zdroj: WHO

20 II. KREVNÍ = erytrocytární fáze MEROZOIT vnikne do erytrocytu uvnitř se zakulatí ( prstýnek ), roste jádro se opakovaně dělí mnohojaderný schizont cytoplazma segmentuje mezi jádry merozoitů erytrocyt praskne 1 cyklus merozoit prstýnek Délka vývoje plasmodia v erytrocytu (1 cyklus): merozoity vnikají do dalších erytrocytů každý započne nový cyklus Pl.falciparum Pl.vivax Pl.ovale Pl.malariae 48 hodin 72 hodin

21 INVAZE ERYTROCYTU MEROZOITY: indukovaná endocytóza erytrocyt nesmí být poškozen apikální komplex 30 vteřin pevný spoj pohyblivý prstenec parazitiformní vakuola

22 krevní = erytrocytární fáze merozoit GAMETOCYTOGENEZE = tvorba gametocytů (= nezralá pohlavní stádia) merozoit se v erytrocytu nedělí transformuje v gametocyt (terminální stádium vývoje v člověku) prstýnek gametocyty v krvi 2-3 dny zpětná transformace v merozoit není možná přechodně vychytávány v kapilárách kůže infekční pro komáry gametocyty nezralá pohlavní stádia

23 Plasmodium falciparum tropy a subtropy, teplota neklesá pod 20 o C JATERNÍ FÁZE v 1 hepatocytu: až merozoitů po ukončení: v játrech nezůstávají plasmodia nevytváří hypnozoity ERYTROCYTÁRNÍ FÁZE infikuje retikulocyty a erytrocyty prstýnky v periferní krvi: pouze prstýnky, NE STARŠÍ VÝVOJOVÁ STÁDIA gametocyty nakažené erytrocyty: nejsou zvětšené jsou lepivé gametocyty

24 Plasmodium falciparum modifikuje povrch infikovaných krvinek adhezivní oblasti na membráně erytrocytu: výrůstky, které nesou proteiny plasmodií adheze k endotelu cév adheze k placentě tvorba roset adherují: krvinky se staršími vývojovými stádii význam: ochrana před destrukcí makrofágy při průchodu slezinou

25 PfEMP1 váže se na receptory: endotelu (ICAM-1, CD36), placenty(chondroitinsulfát) mozková malárie, malárie v graviditě PATOLOGICKÉ DŮSLEDKY: UCPÁNÍ KREVNÍCH KAPILÁR A VENUL NARUŠENÍ CIRKULACE PROVOKACE ZÁNĚTU V KOMBINACI S DALŠÍMI FAKTORY PŘÍČINA: SMRTELNÝCH KOMPLIKACÍ PŘI TROPICKÉ MALÁRII (MOZKOVÁ MALÁRIE)

26 Plasmodium vivax tropy, většina oblastí s vyšší teplotou!!! téměř chybí v tropické západní Africe JATERNÍ FÁZE tvoří hypnozoity: příčina relapsů ERYTROCYTÁRNÍ FÁZE infikuje retikulocyty s Duffy + antigenem nakažené erytrocyty: jsou zvětšené jsou tečkováné nejsou lepivé v periferní krvi všechna vývojová stádia: prstýnky, schizonty, gametocyty

27 Plasmodium ovale řada vlastností podobných Pl.vivax JATERNÍ FÁZE tvoří hypnozoity: příčina relapsů ERYTROCYTÁRNÍ FÁZE infikuje retikulocyty s Duffy antigenem nakažené erytrocyty: jsou zvětšené jsou tečkováné nejsou lepivé v periferní krvi všechna vývojová stádia: prstýnky, schizonty, gametocyty

28 Plasmodium malariae pomalejší vývoj v komárovi i v člověku JATERNÍ FÁZE nevytváří hypnozoity ERYTROCYTÁRNÍ FÁZE preference starých erytrocytů nakažené erytrocyty nejsou zvětšené rekrudescence: v krvi přetrvává 10 let i více velmi nízká parazitémie náhlá aktivace v periferní krvi všechna stádia

29 Plasmodium falciparum původce tropické malárie (maligní terciána) neimunní osoby: akutní neléčená smrtelná Plasmodium vivax Plasmodium ovale původce třídenní malárie (benigní terciána) původce třídenní malárie (benigní terciána) Plasmodium malariae původce čtyřdenní malárie (kvartána)

30 MALARICKÝ ZÁCHVAT hemozoin vyvolán rozpadem nakažených erytrocytů Opakování záchvatu (= teplotní paroxysmus) závisí na délce 1 cyklu po 48 hodinách Pl.vivax, Pl.ovale (Pl.falciparum) po 72 hodinách Pl.malariae Po prasknutí se uvolní do krve: (a) merozoity (b) odpadní a metabolické produkty plasmodií (malarický pigment, malarický toxin) 1 cyklus hodin malarický toxin (GPI) malarický pigment (= hemozoin) fagocytován monocyty inhibuje funkci monocytů imunosupresivní stav

31 MALARICKÝ TOXIN GPI-KOTVA POVRCHOVÝCH ANTIGENŮ MEROZOITŮ FALEŠNÝ SIGNÁL PRO MAKROFÁGY KE SPUŠTĚNÍ PRODUKCE TNF-α A IL-1 DŮSLEDKY: 1. TNF-α a IL-1 JSOU ENDOGENNÍ PYROGENY ÚČINEK NA TERMOREGULAČNÍ CENTRUM V HYPOTHALAMU PROSTŘEDNICTVÍM PROSTAGLANDINU-E 2. NADPRODUKCE TNF-α: MNOHOSTRANNÉ PATOLOGICKÉ ÚČINKY HLAVNÍ ČINITEL PATOGENITY Plasmodium falciparum

32 PŘÍMÝ CYTOTOXICKÝ ÚČINEK V SOUČINNOSTI S ADHEZIVITOU INFIKOVANÝCH ERYTROCYTŮ NAHROMADĚNÍ INFIKOVANÝCH KRVINEK NA ENDOTELU CÉV VYSOKÁ LOKÁLNÍ KONCENTRACE TOXINU ARESTOVANÉ MONOCYTY LOKÁLNÍ NADPRODUKCE TNF-α POŠKOZENÍ CÉV A OKOLNÍCH TKÁNÍ PERIVASKULÁRNÍ HEMORAGIE NEKRÓZY V RŮZNÝCH ORGÁNECH MOZEK, PLÍCE, STŘEVO, LEDVINY

33 DALŠÍ FAKTORY PATOGENITY AKTIVACE KININOGENŮ POSÍLENÍ PATOGENNÍCH ÚČINKŮ ADHEZINŮ A TNF-α AKUTNÍ EDÉM PLIC TUBULÁRNÍ NEKRÓZA LEDVIN STŘEVNÍ FORMA TROPICKÉ MALÁRIE Zdroj: WHO IMUNOPATOLOGICKÉ PROCESY IMUNOKOMPLEXY GLOMERULONEFRITIDA U INFEKCÍ P. malariae HYPERPLAZIE SLEZINY SPECIFICKÁ - NESPECIFICKÁ STIMULACE B LYMFOCYTŮ VZESTUP POČTU MAKROFÁGŮ INTENZIVNÍ ODKLÍZENÍ ERYTROCYTŮ ANEMIE SPLENOMEGALIE

34 KLINICKÝ OBRAZ MALÁRIE Nekomplikovaná malárie TROPICKÁ MALÁRIE původce: Plasmodium falciparum!!! může se velmi rychle změnit na těžké onemocnění!!! inkubační doba: 7-21 dní začátek: nespecifické příznaky - bolesti hlavy, končetin, zad - nechutenství, únava, pocit chladu - horečka (!) kontinuální!!! cestovní anamnéza TŘÍDENNÍ MALÁRIE (terciána) původci: Pl.vivax, Pl.ovale inkubační doba: 2-4 týdny (i několik měsíců) po 2-3 dnech nespecifických příznaků febrilní paroxysmy: záchvat po 48 hodinách chladné stádium: minut chladná, suchá kůže chladné končetiny rychlý puls horké stádium: 2-6 hodin RELAPS!!! třesavka, bolest hlavy horečka o C intenzivní bolest hlavy pokles teploty, pocení

35 Těžká komplikovaná malárie = maligní malárie původce: Plasmodium falciparum mozková malárie (30% případů: smrtelná) těžká anémie renální selhání: dysurie nebo oligourie plicní edém hypoglykémie šok spontánní krvácení opakované křeče metabolická acidóza hyperparazitémie > 5% (ČR > 2%) hyperpyrexie > 40 o C Zdroj: WHO prognóza: závisí na stupni poškození důležitých orgánů

36 KAZUISTIKA 69-letý český turista byl na 14-denním turistickém zájezdu v Keni. Vrátil se 14.června. Neužíval žádnou antimalarickou profylaxi. O 14 dnů později začal mít horečky, pro které byl hospitalizován na infekčním oddělení nemocnice. Šestý den (!) hospitalizace byly odeslány preparáty na vyšetření malárie, a to z druhého, čtvrtého a pátého dne pobytu v nemocnici. Bylo prokázáno Plasmodium falciparum. Parazitémie na preparátech z druhého dne byla 8%, z pátého dne 30%. Pacient byl převezen na jednotku intenzivní péče infekční kliniky, kde byla okamžitě zahájena léčba. Druhý den parazitémie výrazně poklesla na 1.6%, třetí den na 0.13%, čtvrtý na 0.01%. Pátý den ráno pacient zemřel.

37 LABORATORNÍ DIAGNOSTIKA MALÁRIE PŘÍMÝ PRŮKAZ mikroskopický průkaz rychlé imunochromatografické metody PCR NEPŘÍMÝ PRŮKAZ průkaz sérových protilátek: pomocná metoda (diagnosticky nepřínosná) význam epidemiologický

38 a. MIKROSKOPICKÝ PRŮKAZ VÝHODY: poskytuje nejvíc informací kombinace tlusté kapky a tenkého nátěru zda je člověk nakažen kterým druhem malarického plasmodia jaká vývojová stádia jsou v periferní krvi jaké procento erytrocytů je infikováno (parazitemie) zda je přítomen hemozoin je poměrně rychlá je levná NEVÝHODA: expertní vyšetření

39 URČENÍ DRUHU PLASMODIA má význam pro: výběr léku (rezistence) rozhodnutí o antirelapsové léčbě (terciána)

40 PLASMODIUM FALCIPARUM v periferní krvi: pouze prstýnky, starší vývojová stádia chybí (kromě gametocytů) infikované krvinky nejsou zvětšené Odd.trop.medicíny periferní lokalizace násobné infekce

41 PLASMODIUM VIVAX v periferní krvi: všechna vývojová stádia starší vývojová stádia jsou velká, nepravidelná infikované krvinky jsou výrazně zvětšené infikované krvinky jsou tečkované (Schiffnerovo tečkování) Odd.trop.medicíny

42 PLASMODIUM OVALE v periferní krvi: všechna vývojová stádia infikované krvinky jsou zvětšené, protažené rozeklané infikované krvinky jsou tečkované (Schiffnerovo tečkování) Odd.trop.medicíny

43 URČENÍ STÁDIA PLASMODIA

44 PARAZITÉMIE (počet infikovaných erytrocytů) má význam pro: péči o pacienta sledování účinnosti terapie Parazitémie > 2%: těžká maligní malárie (komplikace) Nedojde-li během 48 hodin k řádovému poklesu parazitémie, je třeba zvažovat rezistenci na podávaný lék (!)

45 ZÁCHYT MALARICKÉHO PIGMENTU V LEUKOCYTECH svědčí pro nákazu Pl.falciparum může být indikátorem těžkého průběhu malárie v graviditě Odd.trop.medicíny

46 materiál: periferní krev (prst, ušní lalůček) odběr: kdykoliv (i mimo horečku) metoda: krevní nátěr tlustá kapka a tenký nátěr Výsledek ovlivňují: léky používané k chemoprofylaxi léky (ne antimalarika), které ovlivňují metabolismus erytrocytárních stádií provedení roztěrů

47 Tlustý nátěr (tlustá kapka) Tenký nátěr

48 TLUSTÁ KAPKA 1 Ø 1-2 cm odebrat kapku krve z prstu 2. rohem 2.podložního sklíčka 3. kapku krouživým pohybem 4. rozetřít do plochy 5. o průměru 1-2 cm 6. NECHAT ZASCHNOUT při pokojové teplotě 7. NEFIXOVANÉ BARVIT Giemsou

49 tlustá kapka Odd.trop.medicíny Vyšetření většího objemu krve

50 TENKÝ NÁTĚR Po zaschnutí fixovat, pak barvit Fixace: metanol Barvení: Giemsa-Romanowski Odd.trop.medicíny

51 Odd.trop.medicíny tlustá kapka výsledek vyšetření - kvalitativní: ANO/NE tenký nátěr druh plasmodia, vývojové stádium výpočet parazitémie

52 CHEMOTERAPIE: úspěšná při eliminaci parazitů do 7 dnů CHININ účinný proti erytrocytárním stádiím všech 4 druhů plasmodií není účinný proti jaterním hypnozoitům CHLOROCHIN účinný proti erytrocytárním stádiím Pl.vivax, Pl.ovale. Pl.malariae a citlivých Pl.falciparum!!! REZISTENCE!!! není účinný proti jaterním hypnozoitům MEFLOCHIN účinný proti erytrocytárním stádiím všech 4 druhů plasmodií není účinný proti hypnozoitům PRIMACHIN účinný proti jaterním hypnozoitům antirelapsová léčba (Pl.vivax, Pl.ovale) účinný proti gametocytům Pl.falciparum Artemisinové preparáty Artemisia annua

53 OCHRANA PŘED MALÁRIÍ a. CHEMOPROFYLAXE nezabrání nákaze, zmírní průběh strategie výběru léku: rezistence plasmodií rizikové skupiny osob (malé děti, těhotné, staří lidé) WHO b. OČKOVÁNÍ c. PŘIROZENÁ ODOLNOST (srpkovitá anémie, ovalocytóza)

54 PLASMODIUM NEZPRACOVÁVÁ PATOLOGICKÉ FORMY HEMOGLOBINU SRPKOVITÁ ANÉMIE = SICKLE CELL ANEMY MOLEKULÁRNÍ DĚDIČNÁ CHOROBA NORMÁLNÍ ERYTROCYT S-HEMOGLOBIN ZÁMĚNA JEDINÉ AMINOKYSELINY MÍSTO KYSELINY GLUTAMOVÉ (+) VALIN (ELEKTRONEUTRÁLNÍ) SRPKOVITÁ ANÉMIE V ODKYSLIČENÉM STAVU POLYMERIZACE TYČOVITÉ ŠROUBOVICE SELEKČNÍ VÝHODA V ENDEMICKÝCH OBLASTECH P.falciparum ZVÝŠENÝ VÝSKYT SRPKOVITÉ ANÉMIE V POPULACI

55 OCHRANA PŘED MALÁRIÍ b. BOJ S KOMÁRY a. OCHRANA PŘED POŠTÍPÁNÍM repelenty (Autan) insekticidy moskytiéry zdroj: WHO