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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICO BIOLÓGICAS HERMOSILLO, SONORA Protozoarios a) Intestinales b) Urogenitales c) Hemáticos “Plasmodium” Dra. Olivia Valenzuela Antelo olivia.valenzuela@unison.mx valenzuela.o@gmail.com mailto:olivia.valenzuela@unison.mx Paludismo l Es la enfermedad parasitaria más importante del mundo ~1.5 a 2.7 millones de muertes en el mundo cada año. l Con excepción de la tuberculosis es la que más decesos provoca cada año. l Es producida por un protozoario del género Plasmodium perteneciente al phylum Apicomplexa. l La característica que lo define a es la compleja disposición de estructuras apicales conocidas como roptrias y micronemas, las cuales participan en la entrada del parásito a su célula blanco y desaparecen en las etapas en que no son invasivas. l A la fecha se conocen más de 100 especies de Plasmodium que infectan a mamíferos, aves y reptiles. l Es producida por protozoarios del género Plasmodium y transmitida por la picadura de mosquitos (hembras) infectados del género Anopheles. l Las especies que pueden parasitar el hombre son 4: – vivax – falciparum – ovale – malariae Responsables del 95% de los casos de paludismo en el mundo Paludismo P. falciparum: causante de las formas más graves de la enfermedad Se presenta en zonas tropicales como: l África l Asia l Latinoamérica Paludismo Plasmodium vivax l A nivel mundial, 3.200 millones de personas están en riesgo de infección por P. vivax y más de 200 millones de casos clínicos ocurren anualmente. – La carga más alta de infección por P. vivax se observa en todo el sudeste de Asia, América del Sur y África subsahariana. l La infección por P. vivax está ausente o rara vez prevalece en más remotas de África debido a la falta hereditaria de expresión del receptor de glicoproteína Duffy en la superficie de los glóbulos rojos en la mayoría de las personas. – El parásito está evolucionando para usar receptores alternativos para la invasión de eritrocitos o la población en esas regiones expresa receptores Duffy 5 J Vector Borne Dis. 2018 ; 55(1): 1–8. doi:10.4103/0972-9062.234620. Paludismo Plasmodium vivax l 5to. Lugar Nacional SONORA (0.26/100,000) – 1er. LugarChiapas(7.28/ 100,000) – Media nacional (0.49/100,000) l Edades mayormente afectadas en Sonora – 45 - 49 años (0.53/100,000) – 10 - 14 años (0.38/100,000) – 20 - 24 años (0.38/100,000) 6 FUENTE: SUIVE/DGE/Secretaría de Salud/Estados Unidos Mexicanos 2019 l Plasmodium carece de órganos de locomoción, flagelos, cilios y seudópodos, por lo que tiene que ser arrastrado por lo líquidos en donde se encuentra. l Su morfología es muy diversa y posee un ciclo de vida muy complejo, que requiere de un: – Huésped intermediario – Huésped definitivo Plasmodium Ciclo de vida l Complejo, entre 2 huéspedes. Un vertebrado y un mosquito, en lo que tienen lugar etapas muy diferenciadas. l Huèsped vertebrado (hombre): 2 tipos de ciclos sexuales: – Esporozoito (picadura) → hígado: en los hepatocitos, los parásitos se reproducen asexuamente y, cuando maduran destruyen la célula huésped y liberan millares de merozoitos. – P. vivax, algunos detienen su desarrollo en hígado (hipnozoitos), cuando son reactivados, producen nuevos merozoitos, los que provocan la recaída del paciente que al parecer había eliminado la enfermedad. Plasmodium Ciclo de vida l Los merozoitos infectan los GR y se inicia segundo ciclo sexual (fase eritrocítica). l En el interior del GR, el merozoito→anillo→trofozoito→esquizon te eritrocítico (célula multinucleada), que al madurar libera de 8 a 32 merozoitos al torrente sanguíneo. l Estos merozoitos pueden invadir a otros GR sanos y de nuevo se repite la fase eritrocítica. Plasmodium Ciclo de vida l Tras la invasiòn de GR, algunos merozoitos se unen para originar a los gametocitos masculinos y femenino (gametocitogenesis), que son las formas sexuales del parásito que infectan a la hembra del mosquito Anopheles. l Continuando su desarrollo en el intestino del mosquito hasta convertirse en gametos. Plasmodium Ciclo de vida l La fecundación, de la cual se origina un cigoto que se transforma en oocineto, forma móvil capaz de atravesar la pared intestinal del mosquito y que se convierte en ooquiste. l El ooquiste se ubica entre la pared del epitelio y la membrana basal del intestino. l En el ooquiste se observa la síntesis del DNA y gran cantidad de divisiones celulares que generan miles de esporozoitos, los cuales migran hacia la glándula salival, sufren modificaciones para infectar al siguiente huésped. HUÉSPED INTERMEDIO HUÉSPED DEFINITIVO HUÉSPED DEFINITIVO HUÉSPED INTERMEDIARIO l Factores ecológicos: – Acúmulos de agua – Climas tropicales � Picadura del mosquito � Transfusión sanguínea � Paludismo Congénito � Transporte del vector Malaria Embarazo l La malaria asociada al embarazo se asocia con una elevada morbilidad y mortalidad que causa entre 75.000 y 200.000 muertes infantiles a nivel mundial cada año. – El secuestro está mediado por la unión de VAR2CSA, una variante de la proteína 1 de P. falciparum (PfEMP1) expresada en la superficie de los eritrocitos infectados al sulfato de condroitina A (CSA) expresado en la placenta. l Las mujeres embarazadas son más susceptibles a las infecciones de malaria, especialmente en el primer y segundo trimestre del embarazo. – Anemia severa, retraso del crecimiento intrauterino, bajo peso al nacer, parto prematuro, aborto espontáneo; además mortalidad perinatal y muerte de la madre. HUÉSPED INTERMEDIO HUÉSPED DEFINITIVO HUÉSPED DEFINITIVO HUÉSPED INTERMEDIARIO Esporozoíto. Forma infectante, Inoculado por el mosquito al hombre. Hipnozoíto. Fase de permanencia del parásito a nivel hepático. Merozoítos. Infectan GR y producen fase eritrocitaria, están libres en la sangre. Trofozoito. Se desarrolla en el interior del GREsquizonte. Célula multinucleada que al madurar libera de 8 a 32 merozoitos. Gametocitos. Forma sexual que infectan a la hembra del mosquito Ooquineto. Forma móvil del cigoto (atraviesa pared intestinal del mosquito). Ooquiste. Forma fija, permanece entre pared del epitelio y membrana basal del intestino. P. falciparum P. ovale P. malarie P. vivax Mediano Pequeño Pequeño en banda Grande A veces ameboide Ameboide No ameboide Ameboide Vacuolas no visibles Vacuolas no visibles Vacuolas no visibles Vacuola grande Pigmento granular Pigmento grueso Pigmento grueso Cilindros pigmentados Trofozoíto maduro P. falciparum P. ovale P. malarie P. vivax Pequeño Mediano Pequeño Grande Mucha cromatina Poca cromatina Poca cromatina Algo ameboide Masa de pigmento Pigmento grueso Pigmento grueso Cromatina en división Cilindros de pigmentos finos Esquizonte joven P. falciparum P. ovale P. malarie P. vivax pequeño grande Pequeño Grande Merozoítos pequeños (8- 26/18) Merozoítos grandes (6- 12/8) Merozoítos grandes (6- 12/8) Merozoítos grandes (12- 24/18) Masa de pigmento única En roseta irregular Pigmento concentrado Esquizonte maduro P. falciparum P. ovale P. malarie P. vivax Forma de salchicha o media luna Esférico Esférico Esférico u oval Grande Pequeño Pequeño Pequeño Cromatina difusa Pigmento hacia la periferia Pigmento escaso y en acúmulos No vacuolado Núcleo grande Cromatina sin división Localizados en periferia Cromatina sin división Citoplasma azul pálido Citoplasma pálido Citoplasma central Pigmento grueso Granulación fina Citoplasma azul pálido Microgametocito P. falciparum P. ovale P. malarie P. vivax Forma de media luna Ovoide Esférico Esférico Cromatina central Pequeño Pigmento escaso acúmulos Pequeño Pigmento compacto Pigmento esférico Localizados irregular Citoplasma azul pálido Citoplasma azul oscuro Acumulación de cromatina en un extremo Acumulación de cromatina en un extremo Citoplasma pálido Citoplasma azul Macrogametocito TROFOZOITOS ANULARES DE Plasmodium vivax.ESQUIZONTE MADURO DE Plasmodium vivax. ANILLOS P.malariae TROFOZOITOS ANULARES TEMPRANOS P.falciparum ESQUIZONTES DE P. falciparum ESQUIZONTES DE P. malariae ESQUIZONTE INMADUROS DE P.vivax. ESQUIZONTE MADURO DE P.vivax. ESQUIZONTE MADURO DE P.vivax. ESQUIZONTE MADURO DE P.falciparum GAMETOCITO DE P.vivax. GAMETOCITO DE P.malariae GAMETOCITO HEMBRA DE P.vivax MICROGAMETOCITO DE P.malariae MICROGAMETOCITO EXFLAGELADO FASES ANULARES DE P. falciparum ESPOROZOITOS DE P. falciparum Anopheles Ooquistes P. falciparum Esporozoítos P. falciparum Trofozoítos P. vivax Equizonte Plasmodium Gametocito P. falciparum Factores de virulencia l La morbilidad y mortalidad se deben en buena medida a las propiedades de adhesiòn que adquieren los GR infectados. Los GRI son capaces de unirse a las células del endotelio que recubren los vasos sanguíneos (citoadherencia o secuestro). l Una pequeñas protuberancias conocidas como knobs, median esta adhesión y se encuentran en la superficie del GR infectado por trofozoitos y esquizontes. l Los knobs (ligandos) estan ausentes en los GR infectados con anillos, por lo que éste es el único estadio encontrado en sangre circulantes. Los receptores estarían en las células endoteliales (ICAM-1, CD36, CSA,TSP,VCAM-1) l Un aspecto importante es la adherencia que se produce de los eritrocitos hacia la pared endotelial (ambiente microaerofílico ideal y elusión de la acción del bazo para no ser destruidos) � Se forman rosetas de eritrocitos no infectados, constituyendo complejos de aglutinación (si el secuestro de GR ocurre en placenta “paludismo maternal”, en pulmón “edema pulmonar” y si sucede en endotelio de cerebro “paludismo cerebral”) Alteraciones en el flujo sanguíneo Disfunciones metabólicas Patogenia Doble función l La PfEMP-1 (knobs) es una proteína presente en la membrana de los eritrocitos infectados por Plasmodium falciparum que esta implicada tanto en la citoadherencia de los eritrocitos como en la variación antigénica. Evitar que el eritrocito sea destruido en el bazo. l Los productos de desecho provenientes del metabolismo del Plasmodium se van acumulando dentro de los eritrocitos. l Cuando el eritrocito se rompen se liberan los merozoitos, cuerpo residual (esquizonte) como el pigmento palúdico. Pigmento palúdico Plasmodium vivax Gránulos de Schufner Plasmodium ovale Gránulos de James Plasmodium malarie Gránulos de Ziemann Plasmodium falciparum Gránulos de MaurerAcumulo, hiperpigmentación y daño en tejidos l Otro punto importante dentro de la patogenia es la hemólisis masiva, que ocasiona un defecto en el transporte de O2 provocando hipoxia tisular l Otro fenómeno es que lo restos de material que van quedando en los vasos hacen que el tránsito de la circulación se desacelere. l Formación de rosetas por P. falciparum Manifestaciones clínicas l Los síntomas clínicos inician poco después de que la infección hepática inicial se transfiera a la sangre, en la que los merozoítos invaden los eritrocitos. l Se asocian generalmente con fiebre periódica, escalofríos, dolor de cabeza, náuseas, vómitos, y otras condiciones clínicas. – En el caso de P. falciparum: anemia severa, dificultad respiratoria, malaria cerebral y otras disfunciones orgánicas son comunes. – Durante mucho tiempo se ha creído que las infecciones por P. vivax son relativamente benignas y causan síntomas clínicos leves, y los parásitos no afectan los capilares profundos de los organos; sin embargo, estudios recientes han sugerido la posibilidad de secuestro de parásitos en los órganos. J Vector Borne Dis. 2018 ; 55(1): 1–8. doi:10.4103/0972-9062.234620. Manifestaciones clínicas l A diferencia de P. falciparum, que invade los eritrocitos y la parasitemia puede superar el 20-30%. – P. vivax exhibe especificidad al invadir a los reticulocitos. – Esta característica distintiva de P. vivax resulta en una menor biomasa parasitaria, raramente superando el 2-3% de parasitemia, incluso frente a infecciones que cursan graves. l Concentraciones plasmáticas de las citoquinas proinflamatorias TNF-α e IFN-γ mostraron una relación directa con la gravedad de la enfermedad. l La concentración plasmática de IL-10 muestra una relación inversa con la severidad de la enfermedad J Vector Borne Dis. 2018 ; 55(1): 1–8. doi:10.4103/0972-9062.234620. Manifestaciones clínicas l Enfermedad Sistémica. Amplio rango de síntomas: desde parasitemias asintomáticas, hasta la muerte. l Las formas clínicas por infecciones leves se presentan como un resfriado con fiebre y escalofríos recurrentes cada 48 horas. Esto se produce como consecuencia de la lisis de los GRInfectados al final del ciclo eritrocítico. l El ciclo eritrocítico dura 48 horas. Los eritrocitos infectados se rompen. �Como de cada eritrocito parasitado se libera un mínimo de 12 merozoitos, cada 48 horas el fenómeno es creciente. *Para Plasmodium malarie el ciclo es cuaternario l La patología severa de P. falciparum se asocia con el secuestro de parásitos en endotelio microvascular, a través de la unión de los eritrocitos infectados a receptores de células endoteliales, como CD36, ICAM-1 y VCAM-1 en órganos, causando obstrucción microvascular, hipoxia e inflamación. – El secuestro GR infectados, no suele ocurrir en grado sustancial en la malaria por P. vivax y, por lo tanto, la disfunción orgánica y la mortalidad no son frecuentes en comparación con P. falciparum. l Los altos niveles de respuestas inflamatorias a nivel local pueden conducir a la alteración de los tejidos y la disfunción de un solo órgano o multiorgánico y a la mortalidad. Manifestaciones clínicas l Entre las complicaciones mayores de la enfermedad: – Anemia grave Hb< 5 g/dL y la presencia de parasitemia alta >10.000 parásitos/μL – Paludismo cerebral – Complicaciones metabólicas – Insuficiencia renal – Edema pulmonar – Paludismo maternal Manifestaciones clínicas Complicaciones l La anemia clínica es la más común, destrucción de GR y afecciones en bazo en MO o en ambos → pancitopenia l Paludismo cerebral, por adherencia eritrocítica a las células endoteliales del cerebro → genera hipoxia local. l Acidosis por altos niveles de lactato e hipoglucemia → disminución del volumen de GR circulantes → menor capacidad de transportar oxígeno. l Insuficiencia renal por una necrosis tubular aguda → mas común en personas tratadas con quinina. l Edema pulmonar ~ asemeja sepsis bacteriana (proceso inflamatorio) l Hay pobre desarrollo fetal, con bajo peso del producto al nacer , abortos espontáneos → receptor en placenta (sulfato de condroitin A “CSA”) Sistema inmunitario l Los productos solubles liberados por Plasmodium estimulan a los macrófagos para que liberen citocinas, como el TNF-a e IL-1→ Actuan sobre endotelio vascular. l Algunos antígenos parasitarios estimulan a las células T para que produzcan IFN-g y citocinas → TNF-a. l TNF-a y IFN-g → sobreexpresión de ICAM1 → mayor secuestro de GRI en cerebro→ coma → muerte Se debe a la liberación de productos del metabolismo de los plasmodios, como detritos, que pueden ser pirógenos. • Generalmente dura entre diez y doce horas. Acceso palúdico No es constante en todos los humanos Fenómenos inespecíficos. • Entre 2 y 3 horas. • Ataque intenso al estado general. • Se empieza a sentir un poco de frío, el cual es progresivo (35 ºC). El paciente no se puede calentar. • Pulso débil, bradicardia, piel fría. • El frío disminuye; el calor comienza a ser progresivo. Puede llegar a 41 ºC. • Hay taquicardia, pulso acelerado, cuadro febril, sensación de muerte inminente. • Duración: 4-5 horas • La temperatura empieza a disminuir porque el paciente suda copiosamente: la ropa de cama se puede exprimir. • Poco a poco se llega a la temperatura basal. + + Promedio de 10 horas Desgaste energético muy grande El paciente se duerme por varias horas y despierta como si nada hubiera pasado o Clínico o Parasitológico•Frotis sanguíneo •Gota gruesa (50 parásitos/μL sangre) Diagnóstico Paludismo Plasmodium vivax l En individuos infectados, con P. falciparum tienden a mostrar un índice de parasitemia más alto. – La infección por P. vivax generalmente exhibe un índice de parasitemia bajo debido a su preferencia por invadir reticulocitos en lugar de eritrocitos (PCR, inmunológicas) – Los métodos de detección basados en PCR son más sensibles, pero no son procedimientos de diagnóstico de rutina, especialmente en entornos rurales. – Los ensayos inmunológicos pueden ser alternativas atractivas ya que se pueden utilizar para diagnosticar portadores asintomáticos e individuos expuestos recientemente a P. vivax. 59 J Vector Borne Dis. 2018 ; 55(1): 1–8. doi:10.4103/0972-9062.234620. Serológico •Hemaglutinación indirecta •Inmunofluorescencia indirecta •Inmunoensayo fluorescente •Inmunoensayo enzimático Diagnóstico oMoleculares •PCR (≤5 parásitos/ μL sangre) Donde la línea S: es la base estándar molecular. •Línea 1: P. vivax (120 bp.) •Línea 2: P. malariae (144 bp.) •Línea 3: P. falciparum (205 bp.) •Línea 4: P. ovale (800 bp.) Diagnóstico oTécnicas rápidas: HPR o lactato deshidrogenasa •Inmunocromatografias •ICT-Malaria •OptiMAL •Determine HPR (proteína rica en histidina) P. falciparium Enzima la pLDH es común en las cuatro especies Diagnóstico o Medicamentos antipalúdicos: Ataca a los parásitos en los glóbulos rojo: Cloroquina, quinina, sulfadoxipirimetamina y mefloquina Ataca a los parásitos en tejidos como el hígado: Primaquina, doxiciclina, proguanilo y piremetamina o Insecticidas que dañen al vector Tratamiento y control o Vacuna Esto permitiría salvar un estimado de 1 millón de vidas sobre una tasa de mortalidad anual de 3 millones. Entre1986 y 1988 la vacuna sintética (SPf66) fue creada y probada. En 1994 la vacuna se probó América Latina, y luego de ser evaluada en Gambia, Tanzania y Tailandia La vacuna demostró ser efectiva en aproximadamente un 30% de los casos. o Eliminación de cuerpos de agua o Larvicidas químicos o biológicos o Ropa protectora o Repelentes o Mallas de alambre fino o Mosquiteros Prevención
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