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Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Malária Material de Estudo Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Posição Taxonômica Reino Protista Sub-Reino Protozoa Filo Apicomplexa Classe Sporozoea Sub-Classe Coccidia Ordem Eucoccidiida Sub-Ordem Haemosporina Família Plasmodiidae Gênero Plasmodium Sub-Gênero Laverania P. (L.) falciparum (Welcha, 1897) Sub-Gênero Plasmodium P. (P.) malariae (Grassi & Feletti, 1892) P. (P.) ovale (Stephens, 1922) P. (P.) vivax (Grassi & Felletti, 1890) Labbé, 1892 Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Conceito • É a infecção humana que tem como agentes etiológicos espécies do gênero Plasmodium (P. falciparum, P. malariae, P. vivax e P. ovale), parasitos intracelulares primários das células do parênquima hepático, e secundários de eritrócitos, transmitidos por dípteros anofelinos, e ocorrendo como uma antroponose (ou zooantroponose), endêmico-epidêmica cosmopolita. Só em sua localização parasitária secundária é que originam patologia expressiva, caracterizada principalmente pelo acesso febril intermitente (terçã ou quartã), anemia e esplenomegalia, além de outros aspectos sintomáticos, com possíveis complicações, específicas a cada espécie de parasito, que podem gerar o óbito Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Histórico • Representantes do gênero são encontrados em répteis, aves e mamíferos • Leônidas Deane sugere que os plasmódios são tão antigos quanto o homem • Provavelmente se originaram na África tendo se dispersado pelo resto do mundo • Múmias egípcias de 3000 A.C. apresentam esplenomegalia caracteristicamente malárica • 1750 A.C.: O Papiro de Ebers relata pacientes com esplenomegalia e febre • 370-314 A.C.: Hipócrates observa a redução da hepato-esplenomegalia quando da cura dos doentes, e descreve clinicamente a enfermidade • 1874: Maeckel demonstra que a cor escura dos órgãos dos pacientes mortos por malária deve-se a um pigmento • 1875: Virchow demonstra que o pigmento é intracelular • 1880: Laveran descobre na Argélia um dos agentes etiológicos denominando-o Oscilaria malariae (= P. malariae) • 1885: Marchiafava & Celli redescrevem o parasito e criam o gênero Plasmodium • 1886: Golgi et al. descrevem o ciclo eritrocitário e sua correspondência com o acesso febril e, diferenciam os ciclos dos agentes da terçã e quartã • 1890: Grassi & Felletti denominam os parasitos de Haemaboeba vivax e Haemaboeba malariae • 1894: Manson sugere a transmissão por mosquitos, semelhante a da W. bancrofti • 1897: Maccalum descreve a função dos macrogametas no gênero Haemoproteus • 1898: Ross observa os primeiros estágios de desenvolvimento em anofelinos (oocistos) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Histórico • 1898-1899: Grassi, Bastianelli & Bignami descrevem o ciclo no hospedeiro invertebrado para as três principais espécies de Plasmodium • 1898-1899: Sambon & Low vivendo em zona endêmica por meses, e tomando precauções quanto ao vetor, conseguem não contrair a infecção, ao contrário de outros moradores • 1898-1899: Manson realiza em Londres a infecção de um filho e de um colega a partir de mosquitos trazidos de Roma • 1900: Grassi publica monografia com o ciclo completo nos anofelinos e a importância epidemiológica dos mesmos, fechando o ciclo de 20 anos de estudos • 1914-1918: 1ª Guerra Mundial exércitos foram dizimados na campanha da Macedônia • 1937: James e Tate demonstram que no P. gallinaceum os esporozoítas não penetram diretamente nos eritrócitos • 1939-1945: Durante a 2ª Guerra Mundial houveram pesadas baixas pela malária • 1947: Mer observa o ciclo pré-eritrocítico hepático no Hepatocystis murinum do morcego (Hepatocystis era considerado Plasmodium) • 1947: Garnhan observa o ciclo pré-eritrocítico hepático no Hepatocystis kochi do Cercopthecus • 1948: Shortt & Garnhan observam o mesmo no P. cynomolgi e em seguida no P. vivax • 1949: Shortt, Garnhan et al. descrevem o ciclo pré-eritrocitário hepático do P. falciparum • 1954: Garnhan et al. descrevem o ciclo pré-eritrocitário do P. ovale • 1957: notificados 4 milhões de casos em 125 países • 1959: Bray descreve o ciclo pré-eritrocitário do P. malariae • 1971: 400 mil casos diagnosticados no primeiro semestre, em 33 países Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Morfologia • Esporozoítas – Alongados, com 11 x 1 μm – Extremidade anterior (1/3 do corpo) com complexo apical – Núcleo no 2/3 do corpo – Citóstoma não funcional – Proteína circunsporozoítica, recobrindo a membrana celular, com potencial antigênico (epítopos característicos para cada espécie), e com importância na penetração dos hepatócitos – Viáveis nas glândulas salivares por até 2 meses – Após penetrarem os hepatócitos alguns podem entrar em fase de latência sendo então denominados de hipnozoítas • Trofozoítas – Amebóides emitindo pseudópodes e filópodes, e simulando (à microscopia ótica) a existência de grandes vacúolos – Apresentam citóstoma funcional e pequenos vacúolos digestivos (alguns com hemozoína) – Membrana celular simples, sem capa externa de glicoproteínas e sem complexo apical • Esquizontes – Multinucleados (nº de núcleos ao final do desenvolvimento característico por espécie) – Forma matura denominada de merócito (ou rosácea) – Vacúolos digestivos, ricos em hemozoína, fundem-se ao citoplasma, não incorporado aos merozoítas, formando o corpo residual Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Trofozoíta Esquizonte jovem Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Morfologia • Merozoítas – Extremidade anterior com complexo apical – Semelhantes estruturalmente aos esporozoítas embora mais curtos e grossos – Citóstoma localizado na região média – Superfície do corpo recoberta por envoltório piloso importante na aderência aos eritrócitos – Os provenientes dos esquizontes hepáticos possuem 1,5 x 2,5 μm, enquanto os provenientes de formas eritrocíticas tem 1 x 1,5 μm – Invadem a hemácia em menos de 1 minuto utilizando o complexo apical – Possuem uma grande mitocôndria • Gametócitos – Aparecem no sangue em diferentes períodos de tempo, com relação ao PPP (P. vivax quase que simultaneamente; P. falciparum passados 12-15 dias do início da patência) – Formam-se a partir dos trofozoítas, ocorrendo um maior número de macrogametócitos – Possuem citóstoma, membrana celular dupla e mitocôndrias com cristas internas – Macrogametócitos com ribossomos citoplasmáticos em maior número que microgametócitos, gerando tonalidade azul mais forte à coloração pelos derivados do Romanowski Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO MerozoítaMerócito Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Trofozoítas Trofozoíta Merócito Diversos Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Características Morfológicas das Formas Eritrocíticas das Diferentes Espécies Causadoras da Malária Humana no Brasil Espécie de PlasmódioCaracterísticas P. falciparum P. vivax P. malariae Formas encontradas no sangue periférico Trofozoítos jovens, gametócitos Trofozoítos jovens, trofozoítos maduros, esquizontes e gametócitos Trofozoítos jovens, trofozoítos maduros, esquizontes e gametócitos Aspecto dos eritrócitos infectados Normal Granulações de Maurer raras Aumentado Granulações de Schüffner freqüentes Normal Granulações de Ziemann raras Trofozoíta jovem Pequeno e delicado Citoplasma delgado e núcleo com cromatina pequena e saliente (forma em anel) ou dupla. Poliparasitismo freqüente. Raramente granulações de Maurer Citoplasma espesso Núcleo com cromatina única e interna Poliparasitismo raro Citoplasma espesso Núcleo com cromatina média e única Ocupa 1/3 do volume do eritrócito Trofozoíta maduro Raro no sangue periférico. Pequeno e compacto. Citoplasma espesso Cromatina indistinta Citoplasma irregular e com aspecto amebóide Cromatina isolada Citoplasma compacto, arredondado Cromatina pouco visível Disposição em faixa equatorial no eritrócito Esquizonte Raro no sangue periférico. Geralmente arredondado Citoplasma pouco deformado Cromatina separada em grânulos grossos Forma amebóide Citoplasma irregular vacuolizado Cromatina segmentada Cromatina pouco segmentada Pouco numeroso no sangue periférico Posição em banda equatorial Número de merozoítas no Merócito 6-32 (média = 22) 12-24 (média = 16) 6-12 (média = 8) Em forma de roseta Macrogametócito Alongados e curvos, em forma de crescente ou foice, com citoplasma azul intenso e núcleo denso, cercado de pigmento malárico Citoplasma abundante, contorno arredondado ou oval, núcleo grande, cromatina pouco densa Ocupa quase todo volume do eritrócito Citoplasma cora-se fortemente de azul Semelhante ao do P. vivax, diferindo apenas por seu tamanho menor Microgametócito Mais curto e menos encurvado, com citoplasma fracamente corado, cromatina difusa e pigmento malárico disseminado por todo o citoplasma Citoplasma azul-pálido e a cromatina azul frouxa Cromatina única, menos distinta e mais difusa Pigmento malárico Negro, grosseiro e evidente Marrom-claro e pouco evidente Marrom-escuro, grosseiro e evidente Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Ciclo Evolutivo • Hospedeiro Vertebrado (humano) (HV) – Fase Exo-Eritrocítica • Esporozoíta -> (Hipnozoíta) -> Trofozoíta Hepático -> Esquizonte Hepático (criptoesquizonte) -> Merócito Hepático (criptomerócito) -> Merozoíta Hepático (criptomerozoíta) – Fase Eritrocítica • Merozoíta hepático -> Trofozoíta -> Esquizonte -> Merócito -> Merozoítas sanguíneos -> Trofozoíta -> ... • Trofozoíta -> Gametócitos • Hospedeiro Invertebrado (HI) – Gametócitos -> Gametas -> Ovo -> Oocineto -> Oocisto -> Esporozoíta Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Thomas E. Wellems and Louis H. Miller - Two Worlds of Malaria. N Engl J Med 349;16. www.nejm.org october 16, 2003 Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Biologia Evolutiva • No Hospedeiro Vertebrado – Fase Pré-Eritrocítica • Infecção por no mínimo 10-20 esporozoítas • Provavelmente são fagocitados por macrófagos circulantes e então levados ao fígado, quando então invadem os hepatócitos • Penetração se dá pelo acoplamento às terminações dos hepatócitos mediada pela proteína circunsporozoítica, e em um segundo momento pela migração e invasão dos hepatócitos utilizando também o reconhecimento por via proteica • Esquizogonia hepática com os seguintes tempos e número de exemplares por espécie: P. vivax = 8 dias e 12000 merozoítas; P. falciparum = 6 dias e 40000 merozoítas; e P. malariae = 12-16 dias e 2000 merozoítas • Só os esporozoítas inoculados pelo vetor são capazes de invadir os hepatócitos • Merozoítas hepáticos ou sangüíneos apresentam capacidade de infectar exclusivamente eritrócitos • P. vivax e P. malariae apresentam a possibilidade de formarem hipnozoítas Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Biologia Evolutiva – Fase Eritrocítica • Localizam-se intracelularmente no fagossoma • Esquizogonia sanguínea com os seguintes tempos e número de exemplares por espécie: P. vivax = 48 horas e 8-24 merozoítas; P. falciparum = 36-48 horas e 8-36 merozoítas; e P. malariae = 72 horas e 6-12 merozoítas • Esquizogonia sangüínea ocorre preferencialmente no sangue dos capilares profundos das vísceras (especialmente no caso do P. falciparum que determina modificação da superfície das hemácias com conseqüente aderência das mesmas ao endotélio dos capilares viscerais) • Os trofozoítas sangüíneos podem originar os gametócitos (formas que não se reproduzem) • Gametócitos levam de 36 a 60 horas para se tornarem infectantes ao vetor permanecendo neste estado por poucas horas, e surgem após o aparecimento das outras formas eritrocitárias, com espaços de tempo diferentes (P. vivax quase junto com o início da parasitemia e P. falciparum 12-15 dias após) (para que ocorra a infecção do mosquito é necessário que a proporção de gametócitos no sangue seja de 300 mm3, nunca menos de 50 mm3) • Para que os merozoítas invadam as hemácias cada espécie necessita identificar diferentes receptores de superfície: P. vivax necessita de receptores Duffy (+) enquanto P. falciparum reconhece a glicoforina A Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Biologia Evolutiva • Existem receptores eritrocitários de superfície diferentemente reconhecidos pelas espécies causadoras da malária humana, pois o P. vivax parasita principalmente eritrócitos jovens (reticulócitos) o P. malariae eritrócitos velhos e o P. falciparum eritrócitos de todas as idades • Parasitos alteram o metabolismo da hemácia. Destroem até 3/4 da hemoglobina aproveitando a fração globina para o seu desenvolvimento, separada da hematina (que transforma-se em hemozoína - pigmento malárico) que fica depositada como cristais ou formações amorfas no citoplasma do parasito. O pigmento livre é fagocitado por macrófagos sendo lentamente oxidado a hemossiderina. Outras substâncias necessárias provêm do plasma (glicose que é a principal fonte energética do parasito, metionina, vitaminas, etc). Utilizam o oxigênio (por meio de uma oxidase) e outras substâncias de menor importância. Consumo de glicose é proporcional ao tamanho do parasito (P. vivax > P. falciparum > P. malariae) levando ao consumo do glicogênio hepático (não possuem ciclo de Krebs funcional) • Ocorrem modificações da forma das hemácias, "formando-se protusões", ricas em substâncias antigênicas, na superfície das mesmas e aumentando, principalmente em P. falciparum, a adesividade das paredes do endotélio vascular originando assim "seqüestro" de esquizontes e formação de trombos. As granulações típicas de cada agente etiológico são de fato modificações na superfície dos eritrócitos, com formação de fendas e alvéolos • A infecção humana geralmente se auto-extingue em períodos que variam com a espécie parasita: P. vivax de 2 a 3 anos; P. falciparum de 1 a 1,5 anos; e P. malariae de 3 a 4 anos Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Biologia Evolutiva • No Hospedeiro Invertebrado – O ciclo esporogônico completo tem sua duração variando conforme a espécie e a temperatura ambiente: P. vivax = 8-10 dias; P. falciparum = 10-12 dias; e P. malariae = 32-35 dias – No estômago do vetor, sobre a ação das enzimas digestivas, todos os estágios degeneram à exceção dos gametócitos (gamontes) – Livres na luz estomacal os gametócitos iniciam um processo evolutivo no qual o macrogametócito libera metade de sua cromatina formando o macrogameta (imóvel). Microgametócito sofre uma divisão denominada exflagelação formando 8 microgametas (como decorrência da diminuição da temperatura do meio) que se tornam livres e móveis – Com o encontro dos gametas ocorre a liberação do material nuclear do microgameta no citoplasma do macrogameta, após sua penetração pelo cone atrativo, ocorrendo assim à fertilização e formação do ovo, ou zigoto (20 a 120 minutos após o hematofagismo) – Oocineto chegando à superfície do estômago força a passagem, intercelularmente (pela membrana peritrófica), passando para o espaço sub-seroso – Oocisto, por meiose, termina por formar, entre 4 e 15 dias, em torno de 1.000 a 10.000 esporozoítas (variando com a espécie) – Esporozoítas se dispersam na hemolinfa e devido a um tropismo, ainda obscuro, tendem a se concentrar nas células das glândulas salivares do mosquito. Podem permanecer viáveis nas glândulas salivares por quase 2 meses, apesar de sua infectividade diminuir progressivamente (em P. vivax experimentalmente não houve transmissão após 51 dias). Morrem rapidamente in vitro por carências nutricionais (principalmente glicose e proteínas do soro) – Mosquitos com parasitos nas glândulas salivares alimentam-se de menores quantidades de sangue, necessitando realizar atos hematofágicos com maior freqüência Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Endemia: A quantificação da endemicidade é feita pela observação do coeficiente de mortalidade específica, do índice de estabilidade e do Índice Esplênico (IE) de Boyd ou de Hackett para crianças entre 2 e 9 anos – Holoendêmica: IE > 70% em crianças e baixo nos adultos – Hiperendêmica: IE > 50% em crianças e alto nos adultos – Mesoendêmica: IE > 11% e IE < 50% em crianças – Hipoendêmica: IE < 10% em crianças • Em 2004 (segundo o MS) – incidência de 405.921 (+106 óbitos); 77 casos novos no RJ (+ 1 óbito) • Epidemia: Ocorre em zonas de malária instável • Sazonalidade: Em clima equatorial a transmissão e aparecimento de casos é constante por todo o ano. Em clima subtropical ocorrem 2 picos de transmissão, e conseqüentemente de casos diagnosticados, nos seguintes períodos do ano: 1º em março (verão) e o 2º em outubro (primavera) principalmente – P. vivax: maior número de casos na primavera e primeira parte do verão – P. falciparum: maior número de casos na segunda metade do verão e outono – P. malariae: maior número de casos no inverno Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Distribuição Geográfica – África – Ásia – Oceania – América Central • Antilhas Britânicas • Guatemala • Honduras • Panamá • Trinidad • Outros – América do Norte • México – América do Sul • Peru • Guianas • Argentina • Brasil (1940 – 6.000.000; 1999 – 637.000; 2002 – 349.000; 2003 – 410.475) - MS • Outros Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Brasil – Norte (em 1990, 600.000 casos oficialmente, provavelmente 1.000.000) » Acre » Amapá » Amazonas » Pará » Rondônia » Roraima – Centro-Oeste » Mato Grosso » Goiás – Nordeste » Maranhão – Sudeste » Rio de Janeiro – Sul » Paraná Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Fatores ambientais naturais – Localização: latitude entre 60o N e 40o S – Solo: influencia a composição físico-química dos criadouros. No nordeste a salinidade favorece a distribuição do A. acquasalis (na seca águas do lençol freático sobem carreando sais) – Clima • P. vivax: muitas regiões tropicais e sobretudo as temperadas • P. falciparum: na zona tropical (principalmente) • P. malariae: distribuição restrita e irregular – Temperatura: mínima de 16o C (interrupção do ciclo esporogônico, para P. falciparum 20o C) e máxima, em média, de 33o C (morte dos anofelinos antes da conclusão do ciclo esporogônico) – Umidade relativa: mínima de 60% (em média) (afeta o ciclo esporogônico e longevidade do vetor) – Precipitação: intensidade fraca ou moderada (decisiva para criadouros) (freqüência determina a sazonalidade) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Criadouro natural Bromeliácea Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Subtropical – T < 18o C no inverno – T < 25o C no verão – umidade relativa 50% – 2 picos anuais (vide sazonalidade) • Equatorial (= tropical iso-súper-úmido) – T > 25o C (média) – umidade relativa > 70% – precipitação > 2000 mm3 e bem distribuída – transmissão constante • Vegetação – Aquática favorece o desenvolvimento de larvas e pupas de espécies do sub-gênero Nyssorhynchus: erva de santa luzia (Pistia) e aguapé (Eichornia) – Terrestre serve como criadouros de espécies do sub-gênero Kerteszia: bromélias (Bromelia) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Fauna – Transmissor • Anopheles sp.: hábito crepuscular e noturno; vôo em torno de 1500-8000 m; sobrevida de 5-6 semanas; ovos isolados na superfície da água, com pouca resistência a dessecação; larvas em águas paradas com T entre 20o C e 30o C; hematofagismo a cada 2 dias (solenofágico) – A. (Nyssorhynchus) darlingi – A. (Nyssorhynchus) acquasalis – A. (Nyssorhynchus) albitarsis – A. (Kerteszia) cruzi – A. (Kerteszia) bellator Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia – Reservatórios: alguns primatas já foram observados com infecção por P. vivax. No entanto, apenas P. malariae, infecta naturalmente chimpanzés. As outras espécies só evoluem nestes quando os mesmos se apresentam esplenectomizados. Plasmódios de simianos podem raramente parasitar o ser humano • Fatores ambientais artificiais – Destruição da paisagem natural (garimpagem, outros) – Construção de lagos e lagoas (novos criadouros) – Concentração humana levando a domiciliação dos vetores – Uso incorreto de inseticidas gerando resistência – Cultivo de bromeliáceas Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Área de Desmatamento Transamazônica Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • Fatores Populacionais – Fatores demográficos • Idade: adultos (crianças como reservatórios de gametócitos) • Sexo: masculino (ocupação em garimpo) • Moradia: rural e pobre • Profissão: relacionadas a garimpagem – Fatores sociais • Nível sócio-econômico: baixo, sem educação, sem cuidados ambientais, sem recursos urbanos • Migração rural-urbana: dispersão e criação de novos focos Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • VARIÁVEIS PESSOAIS – Faixa Etária: crianças (menos resistentes) – Sexo: Não – Etnia: Brancos. Os negros apresentam maior resistência a infecção, talvez devido a inexistência de determinados antígenos de superfície dos eritrócitos, necessários ao parasito para reconhecimento, fixação e penetração. Na África algumas populações negras que não apresentam receptores do grupo sangüíneo Duffy (negativos) são refratárias ao parasitismo – Algumas doenças hematológicas como anemia falciforme (drepanocitose) e a talassemia não permitem que os parasitos concluam o seu ciclo eritrocitário pois com a hipóxia intracelular, determinada pelo consumo de O2 adicional do parasito, ocorre deformação das hemácias, e lise, com morte dos mesmos. Deficiência de glicose 6-fosfato desidrogenase (G-6-PD) também bloqueia a evolução dos plasmódios. Em camundongos dieta láctea (sem Ácido Para-Aminobenzóico, PABA) inibe o crescimento de P. berghei Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Epidemiologia • TRANSMISSÃO – Mecanismos • Pelo Vetor: hematofagismo-salivação • Por transfusão sangüínea • Congênita – Resistência das Formas Sangüíneas • Em sangue citratado a T ambiente é de pelo menos uma semana • Sob refrigeração por até 2 anos (também esporozoítas) – Prevalência Proporcional • P. vivax: 63,2% • P. falciparum: 36,6% • P. malariae: 0,2% – Poder Infectante • Quando ocorrem conjuntamente observa-se que determinadas espécies conseguem suprimir a evolução das outras. Em ordem decrescente de infectividade temos então: P. falciparum, P. vivax, P. malariae e P. ovale. Em uma infecção mista entre P. falciparum e P. vivax esta última poderá se desenvolver após o declínio ou supressão da primeira Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Imunidade • O ser humano é refratário aos plasmódios de aves e répteis • Raros os casos de infecção humana por plasmódios de outros primatas (P. cynomolgi, P. schwetzi, P. simium, P. knowlesi, etc) • Plasmódios humanos são pouco imunogênicos, apresentando antígenos espécie-específicos e estágio-específicos (alguns destes solúveis) • Formação de imunecomplexos gera complicações • Ocorre ativação do complemento • Ocorre hiperglobulinemia de anticorpos IgG (aumentam até 7 x em adultos) e IgM. Estes ligados a macrófagos potencializam a fagocitose. Formam-se IgG anti-merozoítas e anti- esporozoítas • A imunidade, quando existente, só é expressiva após infecções repetidas, ao longo de anos (3-6 anos), em zonas hiperendêmicas, sendo basicamente devido a hiper-reatividade do SFM (esplenomegalia), apesar de ocorrer uma grande elevação das IgG nas quais só uma pequena parcela é espécie-específica . Uma vez instalada, atua contra a fase sangüínea diminuindo a mortalidade a quase zero, e fazendo decrescer sensivelmente a morbidade da infecção. No entanto não interfere diretamente na gametocitogênese, permitindo assim a existência dos portadores de gametócitos (gametóforos) • Ocorre hiperplasia do SFM-linfóide sendo a mesma a base da imunidade adquirida (timo-dependente). Linfócitos T auxiliam LB, ativam macrófagos ou células NK (natural killer), e produzem linfocinas (H.S. tipo IV) • As formas eritrocitárias podem gerar um estado de premunição Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Imunidade • Em áreas endêmicas IgG de mães imunes protege filhos nos primeiros 3 meses de vida, podendo ser ampliado este prazo pelo processo de amamentação. A mesma pode também atrasar o desenvolvimento da própria imunidade, justificando os quadros graves na infância • Ocorre imunodepressão contra antígenos heterólogos • A anemia observada pode ter origem também por adsorção de complexos imunes a superfície do eritrócito que, ativando o complemento, determinam a lesão celular • O parasitismo gera imunodepressão • P. falciparum determina depósitos de imunecomplexos ativando o complemento e determinando glomerulite (hipersensibilidade tipo III). A deposição dos mesmos nos capilares cerebrais altera a permeabilidade destes induzindo aglutinação eritrocitária e microembolização. O edema pulmonar não cardiogênico é de mesma origem. Evolui mesmo em presença de altos títulos de anticorpos • Já foi identificado um antígeno espécie-específico (imunogênico) nos esporozoítas (proteína circunsporozoítica) e merozoítas • P. malariae também determina depósitos de imunecomplexos na membrana basal glomerular que originam síndrome nefrótica • P. vivax reconhece receptores do grupo sangüíneo Duffy nas hemácias que, não estando presentes em algumas populações negras da África, tornam-nas refratárias a infecção Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Imunidade Ação Evasão Plasmodium anticorpo, citoquinas variação antigênica localização intracelular Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Response in Humans to infection with Babesia sp. or Plasmodium sp., or to inoculation with TNF or bacterial endotoxin Feature Babesia Plasmodium TNF Endotoxin Disease threshold Very low Very low Very low Very low Fever + + + + Rigors + + + + Headache + + + + Myalgia + + + + Thrombocytopenia + + + + Coagulopathy + + + + Hypotension + + + Gastro-intestinal-tract involvement + + + + Renal insufficiency + + + + Encephalopathy + + + + Pulmonary oedema + + + + Hyperlactataemia + + + High TNF + + Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Patogenia • Ação Mecânica Traumática • Ação Tóxico-Alérgica • Ação Espoliadora Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Patologia • Hemólise com deposição de pigmentos, toxinas, etc • Hemólise de eritrócitos (por sensibilização) não parasitados, com anomalias da permeabilidade da circulação e micropolitromboembolias viscerais (marginação do P. falciparum) • Hiperplasia e hiperatividade do SFM (no baço determinando hemólise) • Déficit hemoglobínico e fixação e metabolização dos pigmentos (o acúmulo de pigmento determina o escurecimento dos órgãos). A hemoglobina não destruída é metabolizada a ferro e bilirrubina, enquanto a hemozoína é lentamente transformada em hemossiderina • Hemólise direta ou indireta gera anemia e, conseqüentemente anoxemia (e queda da hematimetria e do hematócrito), esta também causada pala hipohemoglobulinemia (4-5 g%, conseqüente a divisão da hemoglobina) • A formação de imunecomplexos (hipersensibilidade tipo III) origina varias patologias: glomerulonefrite (P. falciparum), síndrome nefrótica (P. malariae) • As micropolitromboembolias levam a lesões viscerais que associadas a hiperplasia e hiperatividade do SFM causam hepato-esplenomegalia e as formas nervosas • O consumo de glicose é bastante grande determinando queda do glicogênio hepático, e comprometimento geral Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Esplenomegalia - baço endurecido e de coloração escura Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Patologia • Na malária por P. falciparum ocorre também anemia hemolítica por imunecomplexos (IgG + complemento) • Hiperatividade do simpático determina vasoconstrição arteriolar e dilatação capilar, agravando a anóxia. Soro de pacientes na fase aguda perturbam a fosforilação oxidativa nas mitocôndrias dos hepatócitos • Os paroxismos aumentam as dificuldades devido a exacerbação do metabolismo • As alterações sangüíneas incluem anemia, leucopenia, monocitose, poiquilocitose, anisocitose, policromatofilia, hipoproteinemia, aderência. Ocorre também um desequilíbrio da relação sódio-potássio, talvez responsável pela sensação de calafrio durante os acessos • As alterações circulatórias incluem dispnéia, palpitações, sopros e hipotensão • As alterações renais incluem edemas e hematúria (por deposição de imunoglobulinas IgM, IgE, e complemento, nas paredes dos capilares glomerulares, pode ocorrer síndrome nefrótica em P. malariae) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Patologia • As alterações digestivas incluem dispepsia, flatulência e diarréia • As alterações nervosas incluem astenia, sonolência, neuralgias ou neurites • As alterações esplênicas na fase aguda são a dilatação, congestão e o escurecimento do órgão. Na fase crônica observa-se esplenomegalia permanente, firme, de cor cinza-chocolate e com fibrose intersticial • As alterações hepáticas na fase aguda são o aumento do volume do órgão que se apresenta liso e mole e, com coloração normal tendendo a achocolatada. Na fase crônica observa-se hepatomegalia, espessamento da cápsula hepática, coloração escura, hiperemia periportal e hiperplasia das células de Küpffer • A medula se apresenta congesta, com hiperplasia do FMN, com reação eritroblástica formando-se grande número de reticulócitos e inibindo a maturação de granulócitos • No cérebro, em casos fatais pode ser observado congestão e edema, exsudato nos sulcos, microembolias ou tromboses capilares Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Patologia • A patologia da terçã maligna apresenta algumas características especiais: devido as protusões da membrana eritrocitária (por deposição de complexos antígeno-anticorpo) ocorre aderência (aglutinação) destas as paredes do endotélio vascular visceral determinando obstrução vascular, isquemia e necrose (focal). Formam-se então hemorragias petequiais (mais freqüentes no cérebro, olhos e aparelho digestivo). Determina também hipoglicemia, nas formas graves ou em gestantes e parturientes, como decorrência de suprimento reduzido de glicose (por distúrbios da glicogenólise e da gliconeogênese hepática devida a hiperinsulinemia, acidemia e da disfunção hepática) e de uma demanda aumentada da mesma (pela hiperinsulinemia, pelo metabolismo anaeróbio dos tecidos e pelo metabolismo dos parasitos). Deve-se ressaltar que a quinina estimula a secreção de insulina pelas ilhotas de Langerhans • A deficiência de ácido para-aminobenzóico (PABA), em função de dieta láctea, extremamente necessário ao parasito, bloqueia a sua evolução Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Varia com a espécie e cepa do agente etiológico, e com a resistência e a imunidade do hospedeiro • Sinais Prodrômicos – Cansaço, mal estar, cefaléia, dores pelo corpo, ligeira elevação da temperatura (principalmente em P. vivax). P. falciparum e P. malariae costumam ter início súbito • Período de Incubação – Pode ser maior ou menor que o PPP: PPP<PI em 60% dos casos; PPP=PI em 17% dos casos; e PPP>PI em 23% dos casos – P. vivax: 10 a 20 dias (14 dias) – P. falciparum: 9 a 15 dias (12 dias) – P. malariae: 20 a 40 dias (30 dias) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Quadro Clínico Habitual – Acesso Malárico • A febre alta pode se iniciar de forma remitente, contínua ou irregular (assincrônica), passando posteriormente a intermitente (diária e posteriormente terçã ou quartã). Apresenta 3 fase definidas (tríade malárica) – calafrios: subjetivos (temperatura em ascensão) acompanhados de palidez, cianose, pele fria, tremores fortes e generalizados, taquisfigmia (pulso filiforme) podendo advir náuseas e vômitos. Termina em 15 minutos a 1 hora – calor: face hiperemiada e cefaléia intensa marcam esta fase. Temperatura variando entre 39o – 40o C (até 41o C), pulso amplo e cheio, pele quente e seca, ondas de calor e delírios. Dura geralmente de 2 a 4 horas (eventualmente mais) – sudorese: acompanha a queda de temperatura, com pele úmida, muita transpiração, sensação de alívio, podendo ou não ser seguida de fadiga Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia – Recrudescências e Recaídas • P. vivax: os acessos repetem-se por uma a várias semanas, tornando-se então menos intensos até desaparecerem (mantém-se a patência sangüínea). Retornam em dias ou semanas (recrudescência). Recaídas são decorrentes da ativação dos hipnozoítas sangüíneos • P. falciparum: só apresenta recidivas a curto prazo • P. malariae: apresenta recidivas após longo prazo (até 520 dias já relatados). Pela manutenção das formas sangüíneas no fígado (seqüestro e ligação com as células sangüíneas) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Variações Clínicas – Malária é freqüentemente grave em crianças e gestantes, ou em adultos de áreas não endêmicas – Na terçã benigna pode se observar tonturas, vertigens, desorientação e síncope (raro envolvimento cerebral) – As crianças mais freqüentemente apresentam quadro febril não característico (convulsões mais freqüentes), anemia progressiva e esplenomegalia – Nas localizações intestinais simula cólera, apendicite, obstrução intestinal ou peritonite. Há uma forma álgida, com hipotermia e colapso súbito, acompanhando-se de hematêmese, enterorragia, anúria e cãibras – Formas crônicas são cada vez mais raras onde há controle; em crianças comprometem o desenvolvimento físico e mental (febre recorrente, hepatoesplenomegalia, anemia crônica, perturbações do apetite e aparelho digestivo) evoluindo mais freqüentemente para a cura do que para caquexia ou complicações fatais Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Malária grave por P. falciparum: caracterizada por parasitemia das formas assexuadas associada a uma das seguintes manifestações ou complicações fatais – Hiperparasitemia (mais de 5% das hemácias parasitadas) – Anemia grave: hematócrito abaixo de 20% – Icterícia: diretamente visível ou definida com concentração de bilirrubina sérica acima de 50 μmol/l – Distúrbios hidroeletrolíticos e de ácido base que exijam terapia intravenosa – Hipertermia: temperatura retal acima de 39o C ou axilar acima de 37,5o C – Colapso circulatório: choque, hipotensão – Insuficiência renal: excreção urinária inferior a 400 ml/dia e creatinina sérica superior a 265 μmol/l, sem melhora após reidratação – Outros: edema pulmonar, distúrbios hemorrágicos e da coagulação, hipoglicemia, infecções associadas e complicações – Tem sido registrada com maior freqüência durante surtos epidêmicos, em indivíduos recém infectados Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Malária Cerebral Crônica – pode chegar a representar 10% dos casos de infecção por P. falciparum – responsável por 80% dos óbitos devidos a malária; início gradual ou súbito, com cefaléia, possivelmente com convulsões evoluindo em poucas horas ao coma (sinais de meningite são mais comuns em crianças) – evolução rápida apresenta febre, cefaléia, confusão mental, sonolência, vômitos, diarréia, desidratação, convulsão e coma. Podem ainda ocorrer monoplegias, hemiplegias, disartrias, alternância de quadros espásticos e flácidos, delírios, e outros, sugerindo encefalite ou meningite – anemia é uma característica constante (30% dos pacientes necessitando de transfusão) acompanhada de icterícia, hipovolemia e desidratação – as complicações podem ser múltiplas (edema pulmonar, hipoglicemia, infecções associadas, etc) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Malária Grave em Lactentes – potencialmente grave nos primeiros 5 anos de vida (para as crianças de áreas endêmicas) e a partir do primeiro ano; forma congênita é rara; nos primeiros meses é geralmente benigna (imunidade materna, deficiência de PABA, menor exposição ao mosquito, presença de hemoglobina fetal); a mortalidade alcança o seu máximo durante os primeiros 2 anos de vida; na malária cerebral ocorrem convulsões em quase 10% das crianças com menos de 5 anos de idade e em apenas 1,5% das maiores de 5 anos, sendo seguidas pelo coma • Malária Grave na Gestação – pode determinar a morte materna, o aborto ou morte fetal, a natimortalidade, a prematuridade ou baixo peso ao nascer, predispor ao eclâmpsia e as toxemias nefríticas. Formas latentes tornam-se patentes durante o parto; esquizogonia na placenta leva ao comprometimento da mesma e sofrimento fetal; hipoglicemia ocorre com freqüência (50% das gestantes tratadas com quinino); após o parto pode surgir o edema pulmonar agudo; causa anemia profunda no primeiro trimestre, induzindo com freqüência contrações uterinas, que passam desapercebidas Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia – Febre Hemoglobinúrica – Nefropatias Maláricas – P. falciparum em infecções agudas pode determinar glomerulonefrites e síndrome nefrótica – O P. malariae determina cronicamente complicações renais mais freqüentemente que os outros (quadros nefróticos acompanhados de albuminúria, edema, com depósitos granulosos de IgG e IgM em quase todos os casos, e complemento ou Ags parasitários) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Sintomatologia • Índices de Boyd e Hackett – Baço 0 = não palpável – Baço 1 = palpável na margem costal – Baço 2 = palpável entre a margem costal até a metade da distância até a cicatriz umbilical – Baço 3 = palpável até o umbigo – Baço 4 = palpável além do umbigo (Boyd); palpável do umbigo até a metade da linha eqüidistante do umbigo e da sínfise pubiana (Hackett) – Baço 5 = palpável além do tipo 4 (Hackett) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Diagnóstico • Clínico – Em zona endêmica: esplenomegalia (dolorosa), anemia (hipocrômica, monocitose), características da curva febril, anamnese, resposta ao tratamento • Laboratorial – Pesquisa no Sangue • Hemoscopia – Por esfregaço sangüíneo corado – Em gota espessa corada • QBC (laranja de acridina) – Reações Sorológicas • R.I.F.I. • R.F.C. • ELISA • Imunocromatografia Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Tratamento • Etiológico – Para P. vivax e P. malariae • 1-Amodiaquina: esquizonticida hemático • 1-Cloroquina: esquizonticida hemático podendo ser usado durante a gestação • 1-Mefloquine: esquizonticida hemático • 2-Primaquina: esquizonticida tecidual • 2-Sulfadoxina + Pirimetamina • 3-Pirimetamina + Sulfadiazina : esquizonticida tecidual • 3-Quinino (Cinchona ledgeriana, quineira, Rubiaceae) (?): esquizonticida hemático e gametocida • 3-Artemisina – Para P. falciparum • 1-Amodiaquina • 1-Cloroquina • 1-Mefloquine • 2-Pirimetamina + Sulfadiazina • 3-Quinino • 3-Artemisina Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Profilaxia • Diagnóstico, isolamento e tratamento dos doentes • Controle e combate ao vetor • Educação sanitária • Planejamento ambiental • Quimioprofilaxia (Terapia + Suplementação Férrica em Crianças) • Vacinação (ainda não disponível): Manuel Patarroyo (Univ. Nac. da Colômbia) contra P. falciparum (em testes) Prof. Dr. Marcello Sampaio - UNIRIO Malária Posição Taxonômica Conceito Histórico Histórico Morfologia Morfologia Ciclo Evolutivo Biologia Evolutiva Biologia Evolutiva Biologia Evolutiva Biologia Evolutiva Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Epidemiologia Imunidade Imunidade Imunidade Patogenia Patologia Patologia Patologia Patologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Sintomatologia Diagnóstico Tratamento Profilaxia
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