Malária_Plasmodium sp

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Plasmodium spp: 
MALÁRIA 
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Protozoa 
 Filo:
 Sarcomastigophora
 	Subfilo: 
	Mastigophora: Trypanosoma, Leishmania, Giárdia, Trichomonas
 	Sarcodina:Entamoeba histilítica, Entamoeba dispar
 
 Apicomplexa	
 Classe: Sporozoa
	
	Subclasse: Coccidia
	 Subordem:
	 Eimeriina
		Família: 
		Sarcocystidae
	 		Gênero: Toxoplasma
	 Haemosporina
		Família:
		Plasmodiidae
			Gênero: Plasmodium
Protozoários que se locomovem por meio de flagelos, cílios ou paseudópodos
Organismos unicelulares, eucariotos, que pertencem ao reino protista
Protozoários parasitos que dispõem de um complexo apical
Parasitos com reprodução sexual e assexual, com produção de oocistos que dão origem por esquizogonia a esporozoítas
Os esporozoítas formam-se dentro dos esporocistos no interior do oocisto
Heteroxenos com esquizogonia no hospedeiro vertebrado e esporogonia no invertebrado. Transmitidos por insetos hematófagos
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A maláraia ou paludismo
300 – 500 milhões de casos com 
1.5 a 2.7 milhões de óbitos em todo mundo 
1 em 5 crianças morrem de malária na África
A malária mata uma criança a cada 30 s na África
causa baixo peso no neonato, anemia, epilepsia e dificuldades de aprendizado
Pode ser prevenida e tratada
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Agente causador: Plasmodium
P. malariae
África tropical;
 Ásia;
 América latina.
Zonas tropicais e temperadas
África tropical (oeste)
P. ovale
Amplamente distribuído, porém irregular
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Malária no Brasil
Sivep-Malária/SVS/MS, 2008
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Hospedeiro invertebrado 
mosquito do gênero Anopheles 
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Ciclo evolutivo
A fêmea do mosquito inocula esporozoíta
1h – invasão dos hepatócitos
Criptozoítas – reprodução assexuada, esquizogônico – merozoítas
Merozoítas invadem as hemácias	
Ciclo assexuado eritrocítico esquizogônico – trofozoítas
Trofozoíta jovem – Trofozoíto maduro – esquizonte – rompimento da hemácia e liberação de merozoítos
(repete-se em ciclos regurares característico da espécie)
Aparecimento dos gametócitos nas hemácias macrogametócito
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Ciclo evolutivo
O inseto suga o sangue c/ formas sexuadas 
Macrogametócioto - macrogameta
Microgametócito – microgameta
Microgameta forma flagelo captam macrogametas – formam zigotos
20 h depois movem-se para a parede intestinas do inseto
 – oocineto –oocisto
Multiplicação esporogênica – esporozoitas 
(1a divisão meiose, demais por mitose
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Patologia
Febre recorrente
A maláraia ou paludismo inicia como uma gripe 8-30 dias após a infecção.
Sintomas: febre (com ou sem dor de cabeça, dores musculares, fraqueza, vômitos e diarréia)
-Cíclos de febre típicos, tremores, sudurese.
A periodicidade dos ciclos depende da espécie do parasita, coincidindo com a multiplicação do parasita e destruição das hemácias – levando a anemia
Plasmodium faciparum – febre terçã maligna 36-48h 
Plasmodium vivax - febre terçã benigna, 48 h 
Plasmoduim ovale - febre terçã benigna, 48 h 
Plasmodium malarie (P. brazilium) – febre quartã 72
A infecção por P. falciparum pode levar a malária severa causando morte do paciente se não tratado
 pode não apresentar este padão 
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Acesso malárico
 Coincidente com o final da esquizogonia, é geralmente acompanhado de calafrio e sudorese.
 Esta fase dura de 15 minutos a uma hora, sendo seguida por uma fase febril, que pode chegar a atingir 41ºC.
 Após um período de duas a seis horas a febre diminui e o paciente apresenta sudorese profusa e fraqueza.
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Malária Severa Patologia
Seqüestro de eritrócitos parasitados na rede capilar
 Durante o seu desevolvimento na hemácia, o P. falciparum induz uma série de modificações na superfície da parede da hemácia que permitem a sua adesão a parede dos capilares.
 podem levar a obstrução da microcirculação causando anóxia e infartos em órgãos importantes.
 São responsáveis pela malária grave ou complicada.
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Eritrócitos parasitados por P. falciparum 
O P. falciparum modifica a superfície dos eritrócitos parasitados que passam a apresentar nódulos
Ligação de eritrócitos parasitados por P. falciparum com o endotélio e a placenta 
A adesão protege o parasita da destruição reservada para as células circulantes
Eritrócitos infectados 
Processo mediado pela proteína = 
P. falciparum erythrocyte surface (PfEMP1)
Codificada por grande família de genes
Envolvida na variação antigêgica da patogênese
A região extracelular d PfEMP1 reconhece uma grande variedade de receptores
-Receptores estão envolvidos no roling dos eritrócitos no endotélio (semelhante aos leucócitos)
Interação com CD36 e Condroitin sulfato,, ICAM – adesão estável
 
Formação de rosetas é responsável pera patogenia do P. falciparum
 
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Citoaderência e rosetas na malária falciparum
Maier et al.,2009
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Citoaderência e rosetas na malária falciparum
a elétron micrografia de transmissão da aderência entre uma Knob-iRBC e uma célula endotelial; 
b Interface detalhada: setas mostram material elétron denso unindo Knobs e célula endotelial. Note a presença do Maurer’s cleft (MC). 
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Formação de rosetas é responsável pela patogenia do P. falciparum
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Malária Cerebral 
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Malária placentária
Pode levar à:		- Nascimento prematuro
				- Baixo peso ao nascer
				- Morte
Coloração por Giemsa: iRBC aderidos à camada de sincíciotrofoblasto (Andrews. et. al., 2002)
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MALÁRIA SEVERA
Formação de rosetas,
Adesão de hemácias infectadas vasos sangüíneos,
Obstrução microvascular (sangue e O2 nos tecidos)
glicólise anaeróbica nos tecidos
Hipoglicemia
acidose metabólica, 
anemia severa (fagocitose de hemácias infectadas e não infectadas), 
malária cerebral
Complicações cerebrais (adesão ao cérebro – involvimento de ICAM-1)
Aumento de citocinas pró-inflamatórias
TNF-a esta associado aos acesso febris
NO – 	bloqueio das sinapses perda de conciência
	imunossupressão 
INF-g
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Fatores geográficos e sociais
Fatores do hospedeiro
 Imunidade
 Genética 
Determinantes de grupos sangüineos 
Duffy
Glicoforina A
talassemia, 
Deficiência de glicose-6-fosfato desidrogenase
Genes que codificam TNF-a
Idade
 Gravidez
 Acesso ao tratamento
 Fatores econômicos e sociais
 Estabilidade política
 Intensidade da transmissão
Gravidade da doença
Fatores do parasito
 Espécie do parasita
Resistência a drogas
 Velocidade de multiplicação
 Citoaderência
 Formação de rosetas
 Poliforfismo antigênico
 Variação antigênica
Pigmento malárica
A gravidade da doença depende de diversos fatores 
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Anemia falciforme (HbS)
Williams, T. N. Curr. Opin. Microbiol. (2006) 9: 388-394
 Homozygous state (HbSS) – 
 Heterozygous state (HbAS) – “sickle cell” anemia
www.learn.genetics.utah.edu
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Anemia falciforme (HbS)
Williams, T. N. Curr. Opin. Microbiol. (2006) 9: 388-394
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Maier et al.,2009; Cserti & Dzik, 2007) 
Modelo hipotético da interação entre PfEMP-1 com epítopos A na citoaderência e formação de rosetas
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Mosquitos injetam os esporozoitas no tecido subcutâneo ou diretamente na corrente sangüínea
São levados diretamente ao fígado
O co-receptor nos esporozoítas que medeiam a invasão = 
thrombospondin-related adhesive protein (TRAP) 
ligam-se à
 heparina sulfato 
nos hepatócitos 
 Circumporozoita proteina (CSP) (GPI ancorada)
Heparn sulfato de alto peso
Passam por vários cíclos antes de romperem os hepatócitos liberando milhares de merozoítas que invadiram as hemácias dando início á doença
Adesão dos esporozoítas aos hepatócitos
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MCP-1(óxido redutase)
Organelas secretórias= verde
Adesão dos esporozoítas aos Eritrócitos
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Imunidade
Se desenvolve por exposiçoes contínuas
Anticorpos contra os estágios sangüíneos
Células citotóxicas contra o estágio hepático
Aumenta com a idade
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Estratégia de controle integrado (1983): “uma
ação conjunta e permanente do governo e da sociedade, dirigida a eliminação ou redução dos riscos de adoecer ou morrer de malária.”
controle
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 Ações:
 Diagnóstico precoce e tratamento imediato dos doentes;
 Uso de medidas seletivas contra os vetores;
 Detecção oportuna de epidemias;
 Monitoramento dos fatores de risco;
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Diagnóstico
 Clínico: em situações de epidemia e em locais de difícil acesso, indivíduos com febre são considerados portadores de malária.
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Laboratorial
Gota Espessa: Esfregaço sanguíneo de gota espessa.
 Desvantagens: 
 Depende de habilidade no preparo, manuseio e coloração da lâmina;
 Qualidade ótica e iluminação do microscópio;
 Competência do microscopista;
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 QBC®:
 Combina a concentração dos parasitos por centrifugação me tubos de micro-hematócrito e a coloração do DNA e do RNA do parasito.
 Rápido, sensível e específico.
 Desvantagem: alto custo.
 Ainda não se mostrou superior a gota espessa.
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 ParaSight-F®
 1983: descoberta um antígeno do P. falciparum: PfHRP2.
 Muito bom em parasitemias altas (95% de sensibilidade).
 Só identifica P. falciparum.
 Por sua praticidade é utilizado para triagem e confirmação diagnóstica, principalmente em regiões de difícil acesso.
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A: Positive malaria IFA showing a fluorescent schizont
Diagnóstico por imunofluorescência
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Cloroquina
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Cofator para transferência de Carbono 
(Essencial em mamíferos)
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Distribuição da resistência a cloroquina e SP
Ridley, R. G. Nature (2002) 415: 686-693
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Artemisinas e derivados semi-sintéticos
Ridley, R. G. Nature (2002) 415: 686-693
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Artemisina e mecanismo de ação
Ridley, R. G. Nature (2003) 424:887-889
chelator
Artemisinin is related to Thapsigargin (SERCA inhibitor)
Iron-dependent mechanism generates ART  PfATP6  parasite growth
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Profilaxia
 Medidas de proteção individual;
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Quimioprofilaxia
 Indicada somente para viajantes internacionais e grupos especiais.
 é realizada principalmente com a mefloquina. 
 O tratamento deve ser iniciado uma semana antes da entrada na zona endêmica.
 A cloroquina foi tão usada para isso que já chegou a ser veiculada com o sal em certas regiões.
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Medidas coletivas
 Combate ao vetor.
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 Medidas de saneamento básico;
 Melhora nas condições de vida;
 Vacinação.
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Fim
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# As hemoglobinopatias são desordens resultantes de mutações nos genes das cadeia alfa OU beta da globina e podem ser divididas em dois grupos principais: os variantes estruturais da Hb E as talassemias.
# Na “hemoglobina S” a proteína resultante tende a polimerizar a baixos níveis de oxigênio induzindo o eritrócito a adquirir o formato de foice característico da anemia falciforme.
# (ENTER) Embora os indivíduos homozigotos (HbSS) sejam frequentemente letais, os heterozigotos (HbAS) apresentam a anemia falciforme mas que é clinicamente silenciosa. Aparentemente, o estado heterozigoto confere uma proteção significativa contra a malária.
# (ENTER) O mecanismo exato da proteção é desconhecido, mas especula-se que nos indivíduos heterozigotos o crescimento do parasita é inibido, os eritrócitos infectados são removidos mais frequentemente pelo baço e que existe um aumento na fagocitose e na aquisição da imunidade natural contra a doença.
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# O mapa correlaciona a incidência geográfica da malária e a freqüência alélica da hemoglobina S na África tropical.
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...Uma terceira classe de compostos antimalariais corresponde às artemisinas.
 A artemisina é um endoperóxido sesquiterpeno isolado da Artemisia annua que juntamente com os seus derivados têm sido utilizada na clínica para tratar a malária resistente à multiplas drogas. As artemisinas possuem um amplo espectro de atividade contra todos os estágios do ciclo eritrocítico especialmente as formas de anel e também atuam sobre os gametócitos. 
# A combinação de artesunato e mefloquina é recomendada em algumas partes da Tailândia. 
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# A artemisina contém uma ponte de peróxido (EM VERMELHO) que é clivada na presença de Fe(II) formando radicais livres alta/ reativos.
# Acreditava-se que o ferro derivado do heme catalizava a ativação das artemisinas no parasita. 
# No entanto, essas drogas não localizam dentro do vacúolo digestivo onde o heme é abundante, mas sim nas membranas do parasita. Além disso, as artemisinas atuam principalmente nos estágios de anel e nos gametócitos que normalmente não contém hemozoína.
# Krishna e colaboradores demonstraram os inibidores da degradação da hemoglobina e, conseqüentemente do heme, não interferem na ação da artemisina sugerindo que a atividade desta droga não necessita de heme.
# A artemisina possui uma estrutura similar a thapsigargina, um inibidor específico da Ca2+-ATPase do retículo sarco/endoplasmático em mamíferos. A PfATP6 é a única Ca2+-ATPase do tipo SERCA presente no genoma do parasita. Foi demonstrado que a artemisina em semelhança a thapsigargina inibe a PfATP6 e que esta inibição é revertida na presença de um quelante intracelular de ferro livre.
# Esses resultados indicam que um mecanismo dependente de Fe2+ gera radicais livres na artemisina que inibe a PfATP6 e com isso desacelera o crescimento do parasita.
# No entanto, outros autores acreditam que este talvez não seja o único mecanismo de ação da artemisina uma vez que ela pode se ligar a outras proteínas do parasita.
[OBS: SERCA is responsible for the maintenance of calcium ion concentrations, which is important for the generation of calcium-mediated signaling and the correct folding and post-translational processing of proteins. Artemisinins have been found to inhibit endocytosis by the parasite. Although no direct link has been reported, changes in cytosolic Ca2+ levels as a result of SERCA inhibition may have a significant regulatory effect on endocytosis.
[OBS: O derivado mais eficaz é o artesunato de sódio que rapidamente reduz o número de parasitas em cerca de 10.000 vezes num único ciclo eritrocítico de 48h. Diversos estudos indicam que após a ativação pelo Ferro(II), as artemisinas inibem a ATPase dependente de Ca2+ semelhante à SERCA, ou PfATP6.]