Protozoi - riassunto tratto dal libro e dalle slide di lezione PDF

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riassunto tratto dal libro e dalle slide di lezione...

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PROTOZOI I protozoi sono protisti unicellulari eucarioti. Sono organismi intermedi tra procarioti ed eucarioti condividendo caratteristiche di entrambi i gruppi. Sono di piccole dimensioni (10µm – 1mm), non hanno nucleo, sono anche sprovvisti di pigmenti fotosintetici (quindi utilizzano reazioni fermentative e ossidative per produrre energia), sono aerobi o aerobi/anaerobi facoltativi, sono eterotrofi e assumono sostanze esterne mediante fagocitosi o pinocitosi. Hanno tassi riproduttivi elevati e tendono ad indurre immunità verso le reinfezioni negli ospiti che sopravvivono. Sono ampiamente diffusi negli habitat umidi e sono la causa di numerose malattie nell’uomo e negli animali. Il TROFOZOITE è la forma vegetativa che assumono quando si trovano in un ambiente adatto; la CISTI è la forma quiescente ed infettante che assumono quando si devono proteggere da condizioni esterne sfavorevoli; il citoplasma si divide in ECTOPLASMA, lo strato semisolido ed ENDOPLASMA che contiente granuli cellulari; il MACRONUCLEO ha funzioni metaboliche mentre il MICRONUCLEO ha funzione riproduttiva; i VACUOLI CONTRATTILI sono coinvolti nella regolazione osmotica; i VACUOLI FAGOCITARI sono coinvolti nella digestione; i VACUOLI SECRETIVI sono coinvolti nella secrezione di enzimi. L’INCISTAMENTO è il processo mediante il quale il trofozoite passa dalla forma vegetativa alla forma quiescente con la produzione di cisti. La cisti è una forma cellulare immobile con funzione di protezione nei confronti di avversità ambientali e trasmissione del parassita. L’EXCISTAZIONE è il processo inverso nel quale dalla ciste si passa al trofozoite e si verifica quando le condizioni ambientali sono favorevoli. Pochissimi trofozoiti sono immobili (sporozoide), la maggior parte presentano organi locomotori come pseudopodi (amebe) che sono estroflessioni del citoplasma con funzioni locomotorie e fagocitarie o flagelli e ciglia (flagellati e ciliati). Gli adattamenti alla vita parassitaria (non presenti nei protozoi che conducono vita libera) sono strutturali: lunghi flagelli e membrana ondulante nei flagellati che vivono in ambiente liquido (come il sangue) e perdita del flagello (amastigote) nei tripanosomi endocellulari quando riescono a parassitare una cellula. La riproduzione può essere asessuata o sessuata. La prima può avvenire per scissione binaria che prevede la duplicazione del materiale genetico e la generazione di due cellule figlie identiche; scissione multipla (schizogonia) nella quale la cellula madre accumula al suo interno tantissime cellule figlie fino ad esplodere e liberare le nuove cellule (merozoite), un esempio è dato da Plasmodium che quando riesce ad invadere un eritrocita va incontro ad un processo di frammentazione multipla che porta alla produzione di una abbondante progenie protozoaria che induce lo scoppio dell’eritrocita e la liberazione dei nuovi protozoi irettamente nel circolo sanguigno; gemmazione è tipica di specie sessili e non con vita parassitaria. La riproduzione sessuata può avvenire per coniugazione quando si ha la parziale fusione i due individui con ricombinazione genetica tra i micronuclei o per singamia con l’incontro di due gameti e la formazione di uno zigote. Le varie fasi dello sviluppo in ospiti e ambienti prendono il nome di ciclo biologico. L’OSPITE INTERMEDIO è l’ospite all’interno del quale il parassita si riproduce per via asessuata senza raggiungere la maturità e l’ospite è malato. Nell’OSPITE DEFINITIVO invece il parassita compie la riproduzione sessuuale e rappresenta il serbatoio di infezione. La penetrazione nell’organismo può avvenire per ingestione (via oro-fecale, via alimentare), per penetrazione diretta (artropode vettore o attraverso la pelle) o per altre vie (sessuale, transplacentare, trasfusionale). La possibilità dei protozoi di causare malattia dipende dalle loro capacità di: aderire e colonizzare, sopravvivere alle difese immunitarie e procurare danno all’ospite. L’ADESIONE è il primo passo nella patogenesi della malattia protozoaria, può avvenire attraverso l’adesione specifica a recettori della cellula ospite attraverso strutture di superficie come le adesine o attraverso strutture fisiche, per esempio Giarda ha una sorta di ventosa che gli permette di rimanere adeso alla mucosa intestinale. Dopo l’adesione si ha la colonizzazione e l’invasione dei distretti normalmente sterili. I protozoi possono sopravvivere all’interno dell’ospite ed evitare la fagocitosi attuando vari meccanismi: il parassita endocellulare può nascondersi all’interno delle cellule dell’ospite sfuggendo così alla fagocitosi e alle immunoglobuline; può attuare l’effetto cortina fumogena, una volta che il parassita è stato riconosciuto dal sistema immunitario si libeera velocemente dei suoi recettori antigenici, diventando così invisibile e intanto gli anticorpi prodotti si legano agli antigeni liberi e rimangono circolanti nel sangue; possono attuare la variazione genica, sono quindi in grado di perdere o variare in modo rapido i recettori di

membrana; il parassita può produrre enzimi in grado di inattivare gli anticorpi (frazionamento anticorpale); possono mimetizzare i recettori self dell’ospite; oppure possono mascherare l’antigene ricoprendosi di tessuti e cellule dell’ospite. All’interno dei tessuti che invadono creano danni di tipo meccanico, con azione ostruttiva (per esempio gli eritrociti infettti inducono la formazione di rosette, cioè fanno si che gli eritrociti non ancora infettati aderiscano sull’endotelio e formino ammassi di eritrociti), possono rilasciare sostanze tossiche per la cellula come fosfolipasi, proteasi, possono indurre anemia, possono avere azione batterifera con la formazione di ulcere, lesioni cutanee e possono veicolare microrganismi patogeni intracellulari. Gran parte delle alterazioni patologiche che si osservano in una infezione protozoaria sono procurate dall’attivazione del sistema immunitario dell’ospite. La risposta immunitaria determina effetti in molti casi più dannosi della parassitosi stessa. Le infezioni protozoarie sono generalmente croniche e di lunga durata. Il base al tipo di locomozione classifichiamo i protozoi in: AMEBE, FLAGELLATI, CILIATI E SPOROZOI. FLAGELLATI Hanno uno o più flagelli talora uniti al corpo da una membrana ondulante. Possono essere a localizzazione intestinale (Giardia lamblia), a localizzazione genito-urinaria (Trycomonas vaginalis), del sangue o emoflagellati (Trypanosoma e Leishmania). 1) GIARDIA LAMBLIA: il ciclo vitale di Giardia lamblia prevede l'alternanza di due forme, una quiescente (cisti) e una vegetativa (trofozoite), durante la quale, attraverso un paio di ventose si ancora all'organismo ospite. La riproduzione è scissipara e avviene all'interno dell'intestino dell'ospite. Il soggetto si infetta ingerendo cisti presenti su acqua o verdure contaminate; le cisti superano la barriera gastrica; avviene l’excistazione; il trofozoite si moltiplica nel duodeno tappezzando completamente la mucosa intestinale ed infine abbandona l’ospite attraverso le feci in forma di cisti. 2)TRYCOMONAS VAGINALIS: si muove grazie ai suoi quattro flagelli nella sua parte frontale che utilizza come una frusta e grazie ad un quinto flagello attaccato ad una membrana ondulante posto sul retro. Il flagellato possiede una coda uncinata, chiamata assostile, sul lato opposto rispetto a quello dei flagelli, che si pensa sia utilizzata per aderire alle cellule bersaglio del parassita, provocando però nell'ospite irritazione o infiammazione. T. vaginalis esiste solo in forma di trofozoite e non presenta forma cistica ed ha come unico ospite l’uomo. La trasmissione avviene per via sessuale, raramente attraverso la biancheria. Nella donna colonizza la vagina e la vulva mentre nell’uomo l’infezione è per lo più asintomatica causando prostatite e uretrite nelle forme cronicizzanti. EMOFLAGELLATI Sono trasmessi all’uomo da insetti ematofagi dove si localizzano nel sangue e nei tessuti profondi. Hanno un solo flagello, non producono cisti e sono caratterizzati da POLIMORFISMO. Questa è la capacità del protozoo di variare la sua morfologia da quella amastigote (senza flagello) a quella epimastigote (con flagello). Le fasi sono amastigote (forma replicativa intracellulare, no flagello), promastigote (forma infettante di solito nelle ghiandole salivari del vettore), epimastigote. Gli insetti vettori sono di solito i ditteri e gli emitteri. 1) LEISHMANIA: è un parassita intracellulare di cellule del sistema reticolo endoteliale (fegato, milza, midollo osseo e linfonodi). Usa come serbatoio di infezione i cani e gli animali da allevamento. La Leishmania donovani complex o viscerale è la forma più grave, interessa tutti gli organi profondi; la leishmania tropica complex è una forma cutanea; la leishmania mexicana è di tipo muco-cutanea. La leishmaniosi è presente in tutto il mondo. Questo parassita presenta solo due forme del dimorfismo nei loro cicli biologici: la forma amastigote nei macrofagi dei mammiferi ospiti nei quali si moltiplica fino a lisare la cellula; la forma promastigote nell’intestino del vettore, sono iniettate nell’ospite definitivo dal pappataceo femmina, entra nel circolo sistemico periferico dove è ricoperto da proteine del complemento e viene fagocitato dal macrofago nel quale si trasforma nella forma amastigote. La leishmaniosi cutanea provoca lacerazioni a livello tissutale, quella viscerale provoca lacerazioni di organi interni. 2) TRYPANOSOMA: è la causa della malattia del sonno (africana-parassiti exra-cellulari) e della malattia di chagas (americana-parassiti intracellulari). La trypanosoma africana è una parassitosi che ha come vettore eziologico la glossina (mosca tsetse). Si sviluppano nell’intestino medio della glossina e da qui passano alle ghindole salivari da cui vengono

iniettati nell’ospite. I protozoi si diffondono per via ematica e linfatica a tutto l’organismo (fase ematica, stadio 1, senza interessamento del SNC) poi, progressivamente va ad interessarsi del SNC (stadio 2). Nello stadio 1 i tripanosomi inoculati dalle glossine si localizzano a livello dei linfonoidi locali e successivamente invedono il torrente circolatorio; si hanno picchi febbrili in concomitanza dell’incremento numerico di protozoi circolanti, intervallati da periodi apiretici. Lo stadio 2 o fase tardiva insoge quando l’infezione raggiunge il SNC. La t. cruzi che provoca la malattia di chagas viene emessa con le feci da cimici ematofaghe durante il pasto ematico e penetra attraverso soluzioni di continuo della cute che ci siamo autoprovocati a causa del prurito della piccata. Vengono emessi con le feci come tripomastigote, le forme amastigote invadono varie cellule (macrofagi, muscolari, nervose), le cellule infarcite di parassiti scoppiano e nel sangue viene riversato in forma di tripomastigote. SPOROZOI Sono parassiti endocellulari di piccole dimensioni, hanno un ciclo vitale caratterizzato dall’alternanza di forme riproduttive diverse, schizogonica (asessuata) e sporogonica (sessuata), che spesso si presentano in due ospiti diversi (artropodi – vertebrati). Non possiedono organi di movimento. Comprendono protozoi a localizzazione intestinale come Cryptosporidium e protozoi in grado di invadere il sangue e tessuti profondi come Plasmodium, Babesia e Toxoplasma. 1)PLASMODIUM: comprende oltre 100 specie di cui 4 sono responsabili delle diverso forme cliniche di malaria (P. falciparum malaria, P. vivax, P. malariae e P. ovale). Viene trasmesso all’uomo da zanzare del genere Anopheles nelle quali si localizzano a livello delle ghiandole salivari delle zanzare femmine. Non esiste un serbatoio animale, cioè le 4 specie nominate sono patogene solo per l’uomo. Nel caso della malaria, i plasmodi alternano una fase (asessuata) shizogonica nell’uomo e una fase (sessuata) sporogonica nelle zanzare (ospite definitivo). Quando la zanzara succhia sangue da un organismo infetto assume anche i parassiti presenti. Un microgametocita flagellato penetra in un macrogametocita e avviene la riproduzione sessuata. Per meiosi si forma uno zigote che assume forma allungata e si incista nella parete dell’intestino della zanzara trasformandosi in oocisti. All’interno dell’oocisti, per successiva riproduzione asessuata, si formano migliaia di sporozoiti che vengono rilasciati e, dall’intestino, raggiungono le ghiandole salivari della zanzara. Dalle ghiandole salivari della zanzara, gli sporozoiti sono inoculati nell’uomo con una puntura. Attraverso il circolo ematico del nuovo ospite raggiungono il fegato in pochi minuti e invadono le cellule epatiche. All’interno degli epatociti, gli sporozoiti si moltiplicano per schizogonia. Quando gli shizonti si rompono liberano in circolo migliaia di merozoiti che vanno ad infettare gli eritrociti. La malattia insorge quanddo il parassita entra in circolo, invade i globuli rossi ed inizia a replicarsi al suo interno fino al loro scoppio. L’azione patogena è legata a modificazioni molfologiche e funzionali della membrana degli eritrociti con formazioni di rosette. 2) TOXOPLASMA GONDII: il Toxoplasma gondii è una specie di protista parassitario che vive nei gatti e in altri animali a sangue caldo e può causare la toxoplasmosi nell'uomo. Il ciclo vitale del Toxoplasma gondii ha due fasi. La prima avviene nell'ospite definitivo, un gatto e comprende la riproduzione sessuata. Il gatto si infetta ingerendo carne contenente cisti del parassita oppure oocisti sporulate. Gli sporozoiti, grazie all'azione dei succhi digestivi, fuoriescono dall'oociste e possono infettare le cellule epiteliali dell'intestino tenue dove si riproducono e formano oocisti. Le oocisti vengono espulse con le feci e in condizioni ottimali (al riparo dalla luce solare diretta) impiegano 2 giorni a maturare, formando 2 sporocisti contenenti ognuna 4 sporozoiti, gli elementi infettanti. La seconda fase, nella quale il parassita si riproduce solo in maniera asessuata può aver luogo in ogni animale a sangue caldo, mammiferi (incluso lo stesso gatto) o uccelli . Anche questi ospiti intermedi si possono infettare o da oocisti sporulate presenti nelle feci o dal consumo di carne cruda o poco cotta di animali parassitati: il parassita passa la barriera intestinale grazie a delle cisterne dette micronemie che riescono a bucare le gap junctions e, presumibilmente veicolato da macrofagi, invade per via ematogena cellule di svariati tessuti, le quali formano una serie cosiddetta di vacuoli parassitofori. All'interno di questo vacuolo Toxoplasma gondii si propaga in una serie di divisioni binarie (circa 3 o 4) finché la cellula infetta non scoppia.

AMEBE Presentano pseudopodi per il nutrimento e per il movimento. Possono essere a trasmissione oro-fecale come ENTAMOEBA HISTOLITICA o a vita libera (free living) ccome NEIGLERIA e ACANTHAMOEBA. 1)ENTAMOEBA HISTOLYTICA: è una ameba parassita umana. L'infezione si contrae per via diretta (contagio inter-umano) o indiretta (acque o cibi contaminati), lo stadio infettivo è comunque sempre dovuto alla cisti protozoica. A livello dell'ileo distale inizia l'excistamento, i trofozoiti si moltiplicano e invadono le mucose provocando ulcerazioni, emorragie e disturbi funzionali. Possono giungere nel torrente circolatorio e da qui arrivare a livello epatico e polmonare. I trofozoiti sono una forma estremamente mobile grazie agli pseudopodi di cui sono forniti. Sono in grado di accrescersi e di moltiplicarsi e si nutrono dei tessuti con i quali vengono in contatto. Nei tessuti umani si trova sempre e solo il trofozoite. Solo nell'intestino, e soprattutto nell'ultimo tratto del colon, il trofozoite si libera di tutte le sostanze ingerite, passando ad uno stadio precistico e successivamente cistico. In questa fase il protozoo si circonda di una membrana sottile. Il nucleo si suddivide in due e quindi ulteriormente in due, arrivando ad avere quattro nuclei. Questa cisti rappresenta lo stadio con cui il protozoo penetra in altri organismi attraverso l'ingestione di alimenti contaminati. Ingerite ed arrivate all'intestino, le cisti si rompono ed emettono il protoplasma (stadio di metacisti). Il protoplasma si suddivide in quattro porzioni, una per ogni nucleo, dando origine ai trofozoiti metacistici. Attraverso l'azione dei loro enzimi, scavano piccole cavità nello spessore della mucosa intestinale, dove si localizzano. 2)NAEGLERIA FOWLERI: è un protista che presenta tre differenti morfotipi. Nell'uomo un'infezione da N. fowleri può causare una malattia estremamente grave e in altissima percentuale letale: la meningoencefalite amebica primaria (PAM o PAME), che colpisce il sistema nervoso centrale. La malattia ha un andamento rapido, che se non diagnosticata e curata celermente conduce alla morte nell'arco di una settimana. Ha un ciclo di vita molto semplice: vive generalmente come forma amebica di 20 μm circa in fanghiglie acquose: quando le condizioni ambientali diventano inospitali, per esempio a causa dell'abbassamento della temperatura, si trasforma in una cisti mononucleata che può sopravvivere a lungo in attesa di condizioni migliori. Nell'acqua libera, se le caratteristiche ambientali divengono sfavorevoli, per esempio a causa dell'aumento di salinità o della scarsità di nutrienti, la forma amebica si trasforma in una forma biflagellata un po' più piccola, mononucleata e molto attiva negli spostamenti alla ricerca di habitat migliori. Quando l'uomo utilizza raccolte d'acqua in cui siano presenti le forme biflagellate, se l'acqua giunge accidentalmente all'interno delle cavità nasali, queste forme possono penetrare attraverso la mucosa olfattiva seguendo un gradiente di temperatura a loro favorevole e risalire lungo le fibre del nervo olfattivo. 3)ACANTHAMOEBA: è un genere di amebe a vita libera. Presentano un ciclo vitale formato da due fasi, un trofozoite e una cisti. I trofozoiti ameboidi a vita libera si trasformano in cisti residenti quando le condizioni ambientali non sono favorevoli: in genere non sopportano acque calde bene come Naegleria. Possono causare encefaliti o cheratiti....