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1 Protozoários do Filo Apicomplexa: Coccidioses Intestinais - 2016 Agentes de Infecções Oportunistas • Generos Cryptosporidium, Cyclospora , Cystoisospora Dra. Regina Maura Bueno Franco Laboratório de Protozoologia: Protozoários Emergentes e Meio Ambiente. (Centro Colaborador do Ministério da Saúde 2006 -2011) Depto. de Biologia Animal I.B. – Unicamp E-mail: mfranco@unicamp.br 2 Posição Taxonômica: Filo Apicomplexa* • Parasitos intracelulares obrigatórios: – complexo apical presente em vários estádios morfológicos do protozoário (roptrias, micronemas, grânulos eletron-densos, anéis polares; conóide). Domínio Eukaryota; Reino Chromoalveolata; sub-filo Alveolata – Filo Apicomplexa; Classe: Conoidasida; Sub-classe: Coccidiasina Porque estudar esses protozoários na “Medicina”? • São particularmente problemáticos em pacientes com HIV, transplantados, idosos, crianças e pacientes que fazem uso de corticosteróides para doenças cronicas...Não há fármaco eficaz até os dias de hoje.... • Infecções relacionadas ao ambiente hospitalar entre pessoal de enfermagem/saúde podem acontecer... • Podem constituir um problema em Unidades de Cuidado Intensivo: – Necessidade de pronto reconhecimento dos casos de diarréia... – Atenção para os pacientes com incontinência intestinal ou usando fraldas; – Grande resistencia dos oocistos aos desinfetantes: álcoois, amônia quaternária, cloro, hipoclorito... – Melhor desinfetante: Peróxido de Hidrogênio 6-7% (4 min.) • Fonte:Bobo LD; Dubberke ER. Recognition and prevention of Hospital-associated enteric infections in the intensive care unit. Crit. Care Med. 38(8):S324-S334, 2010. 4 5 Parasitos do trato intestinal: Oocistos Resistentes – Filo Apicomplexa; subclasse: Coccidiasina Ordem Eucoccidiida, sub-ordem Eimeriorina, - Famílias de Interesse: 1. Eimeriidae: - Cyclospora cayetanensis. 2. Cryptosporidiidae: - Cryptosporidium spp. 3. Sarcocystidae: - Cystoisospora belli - Toxoplasma gondii - Sarcocystis spp. Cytstoisospora belliCystoisospora belli Cryptosporidium: Transferido de “Coccidia” para - Classe Gregarinomorphea, com nova subclasse Cryptogregaria (Cavalier-Smitn, 2014; Aldeyarbi e Karanis, 2015) 6 Filo Apicomplexa: Ciclo Biológico geral Esporozoítos Merozoítos (fase assexuada) Gametócitos (fase sexuada)Zigotos Oocistos (fezes)a m b ie n te Hospedeiro Fotos: coleção profa. Regina Maura 7 Gênero Cryptosporidium: Introdução e Importancia • Fenomeno biológico: emergencia das imunodeficiencias... • Primeiros casos humanos: advento da pandemia do VIH/SIDA (década de 80) (Goldfarb et al., 1982): – 21 casos de criptosporidiose e SIDA, em 6 cidades diferentes. • Anos seguintes: infecção não restrita aos imunodeficientes: – Primeiro surto documentado de veiculação hídrica: 2006 casos estimados (água de poço) (D’Antonio et al, 1985). • Importância do estado imunológico do hospedeiro: - Definição do curso clínico da criptosporidiose: auto-limitada ou infecção crônica; longa-duração: - níveis de células CD4 ou auxiliadoras da resposta imune. • Fayer R.; Morgan, U.; Upton SJ. 2000. Int. J. Parasitol. 30:1305-22; Fredes et al., 2007. Cryptosporidium: Papel da Imunidade Celular Controle da Criptosporidiose depende de: CD4 – T helper (imunidade celular) Geração de Interferon- gama (produzido pelos Linf. TH1) Produção de Interleucina 12 (secretada pelos Linf. B) Terapias Imunossupressivas como tacrolimo, prednisona e micofenolato mofetil e imunomoduladores como PEG-INF inibem a proliferação dos linfócitos T. Cryptosporidium: Ciclo Biológico 9 O ciclo de auto- infeccão, por meio dos oocistos de parede fina, torna a parasitose especialmente persistente, sobretudo entre os hospedeiros imunocomprometidos 10 Cryptosporidium: Parasito Intracelular “extra- citoplasmático” 11 Localização do Protozoário e Formas Evolutivas:Cryptosporidium 11 Organela alimentar (vacúolo parasitóforo) 12 Cryptosporidium: Transmissão • Oocistos infectantes (fezes) do homem ou animais infectados. • Via fecal-oral: ingestão (ou inalação). • Possibilidades: – Pessoa-à-pessoa (contato direto); – Animal-humano (transmissão zoonótica); – Superfícies ou objetos contaminados (contato indireto); – Alimentos contaminados; – Contato sexual; – Hídrica: drenagem (fezes) para água de consumo humano ou recreacionais; esgotos de origem humana. - Vetores mecânicos; aerossóis.... Dose infectante é baixa! Gênero Cryptosporidium: 27 espécies; pelo menos 12 delas são zoonóticas... IC770 - 13 Espécie Referencia Tamanho dos oocistos Hospedeiro Principal Infectante Humano Localização no Hosp. 1.C. hominis Morgan-Ryan et al., 2002 4,5 x 5,4 µm Humanos H Int. delgado 2.C. parvum Tyzzer, 1912 4,5 x 5,5 µm Ruminantes H Intestinal 3.C. andersoni Lindsay et al., 2000 5,5 x 7,4 µm Bovinos H Abomaso 4.C. muris Tyzzer, 1907 5,6 x 7,4 µm Roedores H Estomacal 5.C. suis Ryan et al., 2004 4,4 x 4,9 µm Suínos H Intest. delgado 6.C. felis Iseki , 1979 4,5 5,0 µm Felinos H Intest. delgado 7.C. canis Fayer et al., 2001 3,68 x 5,88 µm Canídeos H Intest. delgado 8.C. bovis Fayer et al., 2005 4,63 x 4,89 µm Ruminantes -- Int. delgado 9.C. ryanae Fayer et al., 2008 3,16 x 3,73 µm Bovinos -- Estádio endog. Desc. 10.C. xiaoi Fayer & Santín, 2009 2,94 x 3,44 µm Ovelhas -- Int. delgado (?) 11.C. wairi Vetterling et al., 1971 4,0 x 4,8 µm Cobaio -- Int. Delgado 12.C. baileyi Current et al., 1986 5,2 x 6,3 µm Aves H Cloaca, bursa e respirat. 13.C. meleagridis Slavin, 1955 4,5 x 4,6 µm Aves H Intestinal 14.C. galli Ryan et al, 2003 6,2 x 8,5 µm Aves -- Proventrículo 15.C. serpentis Levine, 1980 4,8 x 5,6 µm Répteis -- Estomacal 16.C. fayeri Ryan et al., 2008 4,3 x 4,9 µm Cangurus -- Intestinal 17.C. macropodum Power & Ryan, 2008 4,9 x 5,1 µm Cangurus -- Intestinal 18. C. varanii Pavlasek & Ryan,2008 4,7 x 4,8 µm Lagartos -- Glandulas gástricas 19.C.ubiquitum Fayer,Santín e Macarisin,2010 5,0 x 4,6µm cervos H Íleo 20. C. cuniculus Robinson et al, 2010 5,9 x 5,3µm coelhos H Intestino delgado Gênero Cryptosporidium: 27 espécies; pelo menos 12 delas são zoonóticas... Espécie Referencia Tamanho dos oocistos Hospedeiro Principal Infectante Humano Localização no Hosp. 21.C. tyzzeri Ren et al, 2012 4,6 x 4,19 m camundongos -- Jejuno e íleo 22.C. viatorum Elwin et al., 2012 5,3 x 4,7 humanos H intestinal 23.C. scrofarum Kvac et al., 2013 5,9 x 4,8 suínos -- intestinal 24.C. erinacei Kvac et al., 2014 4,8 x 4,5 ouriços _ intestinal 25.C. fragile Jirku et al., 2008 6,2 x 5,5 anfíbios _ estomacal 26.C. molnari Alvarez-Pellitero et al, 2002 4,7 x 4,4 peixes _ estomacal 27.C. huwi Ryan et al., 2015 4,9 x 4,4 peixes _ estomacal + 2 novas espécies: C. rubeyi (em esquilos), descrita em dezembro de 2015 C. proliferans Cryptosporidium: Espécies Infecciosas para o Ser Humano Espécies mais Frequentes Espécies menos Frequentes 1.C. hominis 2.C. parvum 3. C. meleagridis 4. C. felis (97) 5. C. canis (26) 6. C. muris 7. C. cuniculis 8. Genótipo cervino 9. Genótipo suíno 16 Cryptosporidium: Criptosporidiose intestinal • Período de incubação: 6 dias (2 - 10 dias). • Aguda de curta duração (5 -10 dias) em individuos adultos saudáveis (19 dias – 22 dias: surtos de VH): • Profusa, aquosa, de longa duração em indívíduos imunodeficientes; severidade proporcional ao grau de imunossupressão: – Criptosporidiose fulminante: CDC 17-20 litros de fezes aquosa/dia (alta mortalidade) (Griffiths, 1998); – Localização extra-intestinal: fígado, vesícula biliar, pâncreas e árvore respiratória...aves: conjuntiva do olho. Diarreia Cryptosporidium: PORQUE DETECTÁ-LO? Protozoário envolvido com: ◦ falha e déficit do crescimento e aptidão em crianças; ◦ mais acentuado: desnutrição ou tenra idade; ◦ associado também com infecção assintomática; Transtorno da função intestinal persistente ou imunossupressão temporária: ◦ apoptose e perda do epitélio absortivo; neuropeptídeo(substância P): produção de citoquinas inflamatórias (TNF; IL-16). Aumento cronico das células inflamatórias - epitélio intestinal (eosinófilos e células plasmáticas) Polônia: frequencia de 12,6% de criptosporidiose em pacientes com cancer coloretal. Crianças com Doenças Inflamatórias Intestinais: 7+/39 (17,9%) apresentando infecção com Cryptosporidium (Doença de Crohn ou colite ulcerativa). . Kosek et al., 2001. The Lancet Infectious Diseases 1:262-69. Cacció et al. Trends Parasitol. 21:430-436, 2005 Benamrouz S. et al., PLOS one, Dec. 2012,v.7, n/12, e51232. Vadlamudi N et al., Journal of Crohn’s and Colitis, 2013 (In press). Pacientes Aspectos clínicos –principais sintomas e sinais clínicos da criptosporidiose Imuno- competente/atenção médica - Diarréia (98%) : aquosa (81%); com sangue (11%); recidiva (40%); - Dor abdominal (60 - 96%); vômitos (49 – 65%); febre (36 – 59%); náusea (35%). Imuno- comprometido (SIDA, Cancer, leucemia...) - Desidratação severa; diarréia like-cólera; dor abdominal; vômitos, febre, náusea; severa perda de peso; envolvimento de trato biliar (pancreatite; colangite; colangite esclerosante); cirrose hepática; envolvimento respiratório (tosse, sinusite).; cronicidade. Imuno-competente/ crianças - Diarréia aguda ou cronica; diarréia aquosa (96%); vomitos (57%); febre (37%); desnutrição; déficit de crescimento; perda de peso; desenvolvimento cognitivo prejudicado. 18Fonte: Chalmers RM & Davies AP, Mini-review: Clinical Cryptosporidiosis Exp. Parasitol., 124: 2010. Crianças saudáveis (0 - 5 anos): < 2 anos, maior incidência: ◦ Prevalência em creches é alta. ◦ Crianças que fizeram transplante hepático: positividade de 11,4% (C.parvum e C, meleagridis); n=44. Grupos populacionais específicos: idosos, diabéticos, desnutridos, pacientes hospitalizados ou que fazem hemodiálise; expostas ao fator de risco: ◦ Idade; viagem; contacto com animais ou portador de diarréia; freqüência à creche*. Gama variada de indivíduos imunocomprometidos: pacientes com VIH/SIDA; transplantados – receptores de órgãos ou transplantes de medula (menor gravidade que aqueles com leucemia (crianças); em tratamento quimioterápico ou fazendo uso de corticosteróide; uso de imunomoduladores ou terapia biológica (TNF; interferon- gama). Novo grupo de risco emergiu: portadores de refluxo gastro-esofágico (Chalmers, 2010). 19 Cryptosporidium: Grupos de Risco Chalmer RM; Davies, AP. Exp. Parasitol., 124; 2010. Cryptosporidium: Grupos de risco Casos: Histórico: Referencia: -2 crianças com leucemia linfoblástica aguda Caso 1: 76 células TH/ µl Caso 2: 110 células TH/ µl; 8 a 10 episódios diarréia/dia; colangite. Domenech C et al., 2011 -Paciente com hepatite C e transplantado. Em terapia com PEG-interferon e ribavirina; 329 células TH/ µl; 4 semanas de diarréia moderada. Manz M; Steuerwald M., 2007. -Receptores de transplantes (pediatricos) Transplante renal: 6+/57= 11% (Israel); Transplante hepático e Crypto+: 8 casos até 2007. Bélgica: 3 casos de colangite esclerosante e Crypto+. Krause I et al., 2012. -Crianças com Doença Inflamatória Intestinal 17,9% - Crypto+ (doença de Crohn ou colite ulcerativa); mas diarréia é o sinal clinico mais comum em pacientes com DII... Vadlamudi N. et al., 2013. I - Pacientes HIV+, Irã. 14,9% crypto+; CD4 < 100 células/ µl (Izadi et al, 2012). – Teste de Susceptibilidade in vitro: 21 Criptosporidiose: Restauração da Resposta Imune é Essencial Farmaco Dosagem Redução do Crescimento do Parasito Paramomicina 1 mg/kg 26,5% Azitromicina 8 mg/Kg 63,4% Nitazoxanida 10 mg/Kg 67,2% N° de células CD4/mm3 Curso Clínico da Infecção Maior que 180 Auto-limitada Menor que 100 Cronica Menor que 50 Doença Fulminante; pode alcançar sitios extra- intestinais. 22 Resistência dos Oocistos às Condições Ambientais Manutenção da Infectividade/água Redução da Infectividade Perda de Infectividade Água do mar, 6-8°C, 1 ano. 59,7°C, 5 min. (1+/6) 4h, dessecação 25-30°C, 3 meses Salinidade 35%, 18°C, 40 dias Pasteurização - 20°C, 8 horas Fezes humanas, 178 dias, 4ºC: (41-99%) Fervura, 1 minuto -10°C, 1 semana Fezes bovinas, 176 dias, 5-10°C: (60-72%) Hipercloração, 7 dias - 5°C, 2 meses Água de rio, 5-10°C, 176 dias: (89-99%) Peróxido de Hidrogenio 6% (20 min.) Veiculação Hídrica: Relevância dos Protozoários Cryptosporidium spp. e Giardia spp. 2 Fonte: Franco, RMB et al., Rev. Patol. Trop., 41, n.2,119-135, 2012. 24 Relevância em Saúde Pública 25 Cystoisospora belli (Schneider, 1881): “Isosporose” Intestinal • Gênero Isospora (agora é Cystoisospora...) – Oocistos eliminados em estado imaturo (= não esporulado) nas fezes dos hospedeiros infectados; • Após 1-2 dias, são infectantes ( <16h a 30-35ºC) - Cistoisosporose: assinalada em vários países (tropicais, onde condições sanitárias e higiênicas: precárias). 26 Cystoisospora belli: Aspecto dos Oocistos Não-esporulados (fezes) Esporulados (após 16-24 horas) 27 Nova classificação de I. belli: Cystoisospora belli • Oocistos com: esporocistos com corpo de Stieda:____gênero Isospora - ciclos monoxênicos/ intestinal; de aves. esporocistos sem corpo de Stieda:____gênero Cystoisospora - ciclos heteroxênicos facultativos com estágios latentes no hospedeiro; de mamíferos (unizoítas – estádio latente). - espécies parasitas do ser humano, primatas não-humanos, cães, gatos e animais domésticos (diarréia do animal jovem). *Fonte: Barta et al., Journal of Parasitology 91:726-722, 1997; **Samarasinghe B et al. Exp. Parasitol. 118:592-595, 2008. • Ciclo Monoxênico: – a partir da ingestão de oocistos esporulados - endodiogenia e merogonia. • Cistos unizóicos ou monozóicos: – cistos latentes em tecidos extra-intestinais - ocorrência em linfonodos mesentéricos, mediastinais, traqueobronquiais; fígado e baço em pacientes portadores de SIDA/HIV. - No caso de C. belli: não há descrição de hospedeiros paratênicos. - Macrófagos como células hospedeiras de C. belli, nos sítios extra- intestinais. • Localização do parasito: íleo. 28 Cystoisospora belli: Ciclo de Vida. 29 Cystoisospora belli: Cistos Unizóicos Importância: recidivas vários anos depois... Frenkel JK, Silva MBO et al., Rev. Soc. Bras. Med. Trop. 36 (3):409-412, 2003 30 Cystoisospora belli: Ciclo Biológico Mecanismos de transmissão: via fecal-oral; - Possibilidades: - Água ou - Alimentos contaminados. 31 Cystoisospora belli : Coccidiose Intestinal. • Sinais clínicos: – 1 semana após ingestão dos oocistos esporulados. • Diarréia aquosa prolongada (meses/anos): – Caso de paciente imunocompetente: sintomas durante 26 anos e, durante 10 anos, eliminação de oocistos nas fezes. • Diarréia profusa, aquosa, esteatorréia, cefaléia, dor abdominal, fraqueza, perda de peso, desidratação e vômitos: – 6 a 10 evacuações/dia (freqüentemente re- quer a hospitalização do individuo). – Tamanho dos oocistos: 20-33µm x 10-19µm. • Prevalência: 14% (56+/397); • Tipo de diarréia: aguda (30,3%); crônica (67,8%); • Preditores de cistoisosporose: - Presença de diarréia (OR=21,6; p=0.003). - Perda de peso (OR=5,4;p<0.001). - Vômitos (OR=5.9; p<0.01). - Eosinofilia* – sangue periférico (OR=2,3; p=0.01); cristais de Charcot- Leyden:++++ - CD4 menos que 200 células/mm 3 (OR=2,7; p=0.035). - * = mecanismo alérgico? Fonte: Certad et al., 2003. Am. J. Trop. Med. Hyg. 69(2):217-222. 32 Cistoisosporose: Caracterização Clínica em Pacientes HIV+. • Dificuldade: oocistos não-esporulados (8-10 m) nas fezes dos hospedeiros humanos – a fresco: “mórula” – nº de esporozoítos/esporocistos: “2x2” – infectantes: após ~15 dias (esporulação) – Autofluorescência natural. 33 Cyclospora cayetanensis (Ortega et al., 1994): ciclosporose intestinal Fonte: CDC/USA (www.cdc.gov) Capacitação dos Laboratórios de Análises Clínicas: Necessidade ! 34 Cyclospora cayetanensis e ciclosporose: Relevância • Período de incubação: 7dias (2 - 11 dias). • Diarréia profusa, aquosa, 43 a 57 dias, alternando período de constipação; outros sintomas: – Anorexia, perda de peso, náusea, vômitos, mialgias, febre baixa, fadiga. • Sazonalidade da ciclosporose; também causa “diarréia dos turistas”; • Maior expressão em Saúde Pública ao redor do mundo: – surtos ocasionados pela ingestão de alimentos contaminados. 35 Cyclospora cayetanensis: Ciclo Biológico Mecanismos de transmissão: - via fecal-oral. - Possibilidades: - Água ou - Alimentos contaminados. - Pessoa-a-pessoa: - Baixa probabilidade! • Diferencial: oocistos (esféricos e pequenos) eliminados em estado não-esporulado. Diametro: 7,7 a 9,9 µm.não-esporulado. • Vias de transmissão - rota fecal-oral; mas: - Pessoa-a-pessoa: baixa probabilidade!!!! • Fatores de risco – Importância da água de irrigação; águas de esgoto. – Contato com solo contaminado: forte associação. – Contato com animais (?!); usuários de drogas; HIV+... Chacin-Bonilla L. Transact. R. soc. Trop. Med. 102:215-6, 2008. 36 Cyclospora cayetanensis: TRANSMISSÃO Tempo de permanência no ambiente: fator fundamental Entre 3340 pacientes HIV+ e diarréia, a prevalência variou de 0 a 36 %. (Chacin-Bonilla, 2010) Fonte: Zar FA. Clin. Infect. Dis., 33 (Dec.) e140, 2001. Invasão da vesícula biliar em paciente HIV+ , interrupção do coquetel anti- retroviral; CD4 =11 células/mm3 Cyclospora cayetanensis: Localização Extra- Intestinal em Humanos. Coloração: H-E Coloração: auramina-rodamina 39 Detecção Laboratorial das Coccidioses: Criptosporidiose, Ciclosporose e Cistoisosporose • Importância: – Resposta diferenciada ao tratamento; – Possibilidade de ocorrência de óbitos. • Problema: – Não inclusão na rotina parasitológica quando avaliando gastroenterite (= diarréias) – Casos estão acontecendo no Brasil!! 40 Diagnóstico de Cryptosporidium em Amostras Fecais. 40 41 Coccidioses intestinais: Diagnóstico e Tratamento Diagnóstico: • Demonstração de oocistos nas fezes; • Coloração álcool-ácido-resistente; • autofluorescencia (Cystoisospora and Cyclospora) • Observação direta (Cystoisospora) Tratamento: • Não há fármaco eficaz; • Paromomicina - Cryptosporidium: •Benefício modesto. •HAART e baixa parasitemia em portadores de AIDS. •Nitazoxanida: apenas para crianças. • Trimethoprim-sulfamethoxazole: Cyclospora; Cystoisospora 42 Cryptosporidium 4-5 µm • 4 esporozoitos • não há esporocistos. Cyclospora • 8-10 µm • 2 esporocistos • 2 esporozoitos, cada. Cystsospora belli • 30 x 12 µm • 2 esporocistos • 4 esporozoitos, cada. Características Diferenciais dos Oocistos 43 Concentração de Oocistos de Cryptosporidium em Amostras Fecais Centrífugo- Concentração em Formalina – Éter ou Acetato de Etila: 500 x g; 10 minutos Centrífugo-Concentração em Formalina – Éter ou Acetato de Etila: 500 x g; 10 minutos Concentração de Oocistos de Cryptosporidium em Amostras Fecais