Parasitas veiculados
por animais
domésticos:
Toxoplasma gondii
Parasitoses em
imunodeprimidos
Reino Protista
Sub-reino Protozoa Filo Apicomplexa Classe Sporozoa
Ordem Eucoccidiida
Famílias Sarcocystidae (Toxoplasma gondii,
Sarcocystis hominis = Isospora hominis)
Eimeriidae (Isospora belii, Cyclospora cayetanensis)
Crystosporiidae (Cryptosporidium spp.)
Ordem Hemosporidiida
Doenças ocasionadas no homem por
esporozoários
• Toxoplasmose: alta prevalência
• Sarcocistose: rara, mais comum em pessoas que ingerem care crua
• Isosporose: rara (prevalência maior entre portadores de HIV – 10-15%)
• Criptosporidiose: prevalência maior em portadores de HIV
• Malária: 300-500 milhões de novos casos por ano; 1,5-2,7 milhões de mortes por ano
Nature Rev. Microbiol. 4:621-628, 2006
Principais características morfológicas dos
esporozoários
O complexo apical
Tronco de cone ou conóide (Co) com anéis (A) ligados entre si por fibras do conóide (Fc)
Roptrias (R) e micronemas
Membrana celular externa (Me) e membrana celular interna (Mi), sustentada por microtúbulos do conóide (Mt)
A. O taquizoíta desliza na superfície de uma
célula-hospedeira. O conóide se extende e se retrai repetidas vezes. Adesinas (verde) são encontradas no interior nas células (micronemas) e na superfície do parasita, concentrada na região apical.
Invasão celular
B. O conóide se extende quando o
parasita inicia a invasão e a porção apical entra em contato direto com a
célula-hospedeira. A secreção pelas micronemas aumenta. Inicia-se uma invaginação da membrana da célula-hospedeira.
C. Uma penetração ativa da
célula-hospedeira se inicia. As proteínas do pescoço das róptrias (azul claro) são secretadas e associadas com a proteína TgAMA1 das micronemas, formando a junção motora. Proteínas do bulbo das róptrias (azul escuro) são secretadas dentro da célula-hospedeira.
D,E. Proteínas das micronemas continuam
a ser encaminhadas à região posterior e são clivadas em seus domínios
transmembranares. A secreção pelas róptrias continua, contribuindo para a formação do vacúolo parasitóforo. O
parasita desliza através da junção motora para dentro do vacúolo.
F. As proteínas das micronemas são
descartadas na região posterior do parasita. A invasão se completa quando a membrana do vacíolo parasitóforo se fecha.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=eurekah&part=A72 483&rendertype=figure&id=A72486
O Apicoplasto
Plastídeo vestigial
Origem do apicoplasto
• Identificação do apicomplexa Chromera velia
Possui alga vermelha endossimbionte
• Apicoplasto: derivado de algas vermelhas – obtido antes da divergência de dinoflagelados e Apicomplexa
Metabolismo do apicoplasto
• Fotossíntese: maquinaria não encontrada
• Vias de síntese de ácidos graxos e de isopentenil difosfato (síntese de isoprenóides, ubiquinona, dolicol),
• Contribuem com a mitocôndria na biossíntese de heme
Energia para as vias anabólicas: carboidratos de 3C fosforilados importados do citoplasma
citoplasma → apicoplasto transportadores da membrana
Toxoplasmose
Agente etiológico: Toxoplasma gondii
Hospedeiros definitivos: felídeos
Hospedeiro intermediário: mamíferos e aves
Cosmopolita; grande diversidade de hospedeiros
Infecção geralmente assintomática
1908: Nicolle e Manceaux identificaram um protozoário no roedor africano Ctenodactylus gundi
Toxo = arco; plasma = forma gondii (referente a gundi)
No mesmo ano, Splendori identifica o protozoário em coelhos no Brazil
1970: Dubley e colaboradores descrevem o ciclo de vida de T. gondii
Oocistos não esporulados nas fezes de felídeos Em 1-5 dias esporulam e
se tornam infectivos • Animais se infectam ao ingerir solo, água ou
alimentos contaminados com os oocistos esporulados;
• O parasita invade células epiteliais e se divide, dando origem a taquizoítos;
• Os taquizoítos se alojam nos tecidos nervoso e muscular, onde se desenvolvem em bradizoítos contidos em cistos teciduais
Gatos se infectam ao consumir pássaros e roedores com cistos teciduais ou oocistos esporulados O homem pode ser infectado por transfusão
sanguínea e transplante de órgãos
A mãe pode transmitir a doença ao feto
O homem pode ser infectado pela ingestão de carne crua ou mal cozida ou pelo consumo de água e alimentos contaminados
NO HOSPEDEIRO INTERMEDIÁRIO
Fase aguda da doença
1. O hospedeiro intermediário é infectado pela ingestão de alimentos contaminados por oocistos esporulados (esporozoítos) ou pela ingestão de carne crua/mal passada contendo cistos teciduais (bradizoítos)
oocisto esporulado com 2 esporocistos (4 esporozoítos/esporocisto) bradizoítos em cistos teciduais bradizoítos em cistos separados do tecido
2. O parasita invade as células do epitélio intestinal, bem como outros tipos celulares (principalmente células mononucleares);
3. Dentro das células, ocorre a multiplicação por reprodução assexuada (endodiogenia), levando à formação de taquizoítos, que se
4. Os taquizoítas invadem o tecido muscular e o nervoso
5. Taquizoítas podem atravessar a placenta e infectar o feto (prima-infecção durante a gestação)
NO HOSPEDEIRO INTERMEDIÁRIO
Fase crônica da doença
6. Quando a resposta imunitária se torna mais potente, os taquizoítas passam a bradizoítas, que também se reproduzem por endodiogenia
7. Ocorre a formação de cistos (contendo centenas de bradizoítos) nos tecidos muscular e nervoso
8. Cistos permanecem viáveis por anos (imunodeprimidos)
bradizoítos em cistos teciduais
Cistos teciduais
Forma de resistência de T. gondii
Arredondados, medem entre 20 e 200 μm
A imunidade natural controla a infecção, mas não é capaz de agir sobre os cistos, levando à uma infecção latente
Cistos sobrevivem mais no SNC, onde a imunidade é menos ativa bradizoítos em cistos separados do tecido bradizoítos em cistos teciduais
NO HOSPEDEIRO DEFINITIVO
1. O hospedeiro definitivo (felídeo) é infectado pela ingestão de tecidos animais contendo
cistos (com bradizoítos)
2. Após a invasão do epitélio digestivo de felídeos, o núcleo do parasita se divide sucessivas vezes formando o esquizonte (esquizogonia) 3. O esquizonte dá origem a merozoítos
NO HOSPEDEIRO DEFINITIVO
4. Os merozoítos podem invadir novas células ou se desenvolver em gametócitos
5. Ocorre a reprodução sexuada
6. O zigoto se desenvolve em um oocisto não
esporulado que é eliminado com as fezes
7. Em 1-5 dias, o oocisto se desenvolve em
oocisto esporulado (esporogonia) com 2
Oocistos
Correspondem à forma infectante do parasita (fezes de felídeos)
Esporogonia: condições ambientais adequadas
Oocistos esporulados: podem sobreviver por longos períodos Podem ser mecanicamente transmitidos por moscas e
besouros
Menos de 50% dos gatos eliminam oocistos após a ingestão de taquizoítos e quase 100% dos gatos que ingerem bradizoítos eliminam oocistos
Ratos experimentalemnte infectados com T. gondii têm seu comportamento alterado, adquirindo hábitos mais “ousados” e, portanto, são mais sujeitos à predação
Patogenia e Sintomatologia
Cerca de 1% dos indivíduos infectados apresentam sintomas clínicos
Importância em imunocomprometidos
Sintomas: cefaléia, febre, mialgia, dor nas articulações, lesão
Infecção congênita: prima-infecção de gestantes
Risco de transmissão aumenta com o tempo de gravidez Primeiro trimestre – 25%
Segundo trimestre – 40% Terceiro trimestre – 65%
Gravidade da doença no feto é inversamente proporcional ao tempo de gestação retardo mental problemas de visão hidrocefalia estrabismo problemas de audição
Diagnóstico
Clínico: apenas sugestivo
Laboratorial
Pesquisa do parasita:
coloração de cortes de tecidos cultivo celular
inoculação em camundongos (avaliação de soroconversão) PCR (líquido aminiótico, líquido céfalo-raquidiano)
Pesquisa de anticorpos (teste de Sabin-Feldman, ELISA, IFA, aglutinação, Western Blot)
Tratamento
* para evitar depressão medular ocasionada pelo tratamento antifolato *
Ácido
p-aminobenzóico
Sulfadiazina
Sulfadiazina é um análogo do ácido p-aminobenzóico e inibe a diidropteroato sintase
pABA: ácido p-aminobenzóico
DHPS: diidropteroato sintetase DHFR: diidrofolato redutase
sulfadiazina pirimetamina
Tratamento
Gestantes: o uso de pirimetamina no 1º trimestre é contra-indicado, pois é teratogênica
Espiramicina, 750 a 1.000mg, VO, a cada 8 horas
Clindamicina, VO, na dose de 600mg a cada 6 horas
Na forma ocular utiliza-se 40mg/dia de prednisona, por 1 semana, e 20mg/dia, por outras 7 semanas para reduzir a necrose e
inflamação e minimizar a cicatriz
Controle
Higiene pessoal
Limpeza de caixas de areia
Evitar contato com fezes de gatos Controle de roedores e de insetos
Não ingerir leite cru, nem carne crua ou mal cozida (nem oferecer aos gatos)
Lavar frutas e verduras e tratar água antes do consumo
Coccídios intestinais:
Cryptosporidium parvum
Isospora belli
Agente etiológico: Cryptosporidium parvum
1976: primeiro relato de infecção humana
1982: relato como doença oportunista em HIV
positivos (prevalência de 5-10%)
Imunocompetentes: maioria dos casos é assintomática
Sintomas incluem diarréia, dor abdominal, náuseas e vômitos, perda de peso, desidratação
Pesquisa do parasita: oocistos maduros nas fezes ou outros líquidos orgânicos (aspirado duodenal e jejunal)
Diagnóstico imunológico:
Detecção de oocistos em amostras fecais
Detecção de anticorpos por ELISA
Diagnóstico molecular: PCR (18S rRNA)
Reposição de sais
Nitazoxanida (inibição da piruvato oxido-redutase)
Obs.: eficácia não completamente elucidada em imunodeprimidos
Tratamento de imunodeprimidos com retrovirais diminui excreção de oocistos
Agente etiológico: Isospora belli
Cosmopolita, com maior prevalência
em regiões tropicais e subtropicais
Prevalência chega a 15% em indivíduos com HIV
Imunocompetentes: geralmente assintomática ou diarréia com dor abdominal e perda de peso por mal-absorção
Imunocomprometidos: quadro diarréico grave (várias evacuações/dia), febre, cólicas intestinais, vômitos e emagrecimento por mal-absorção
Pesquisa do parasita:
Pesquisa de oocistos imaturos (elípticos) nas fezes
Diagnóstico
Biópsia do intestino
Trimetoprim-sulfametoxazol (Bactrim, Septra ou Cotrim)
Agente etiológico: Cyclospora cayetanensis
1979: primeiro relato de infecção em humanos
Maioria dos casos é assintomática
Sintomas incluem diarréia líquida, dor abdominal, náuseas e vômitos, anorexia, perda de peso, mialgia, fadiga e febre baixa
Em indivíduos imunocomprometidos o quadro diarréico é crônico e intermitente
Pesquisa do parasita: oocistos (imaturos) nas fezes
Diagnóstico
Espécie Forma encontrada nas fezes
Estrutura do oocisto
Isospora belli Oocisto não
esporulado
2 esporocistos com 4 esporozoítas cada
Cryptosporidium parvum
Oocisto esporulado 4 esporozoítas
Cyclospora cayetanensis Ooscisto não esporulado 2 esporocistos com 2 esporozoítas cada
Comparativo entre os coccídios intestinais
Integrantes do Filo Microspora
14 espécies descritas como patógenos humanos: Brachiola algerae, B. connori, B. vesicularum
Encephalitozoon cuniculi, E. hellem, E. intestinalis Enterocytozoon bieneusi
Microsporidium ceylonensis, M. africanum Nosema ocularum
Pleistophora sp.
Trachipleistophora hominis, T. anthropophthera Vittaforma corneae
1959: primeiro relato de infecção por Encephalitozoon spp.
1985: relato de infecção por Enterocytozoon bieneusi em um indivíduo infectado pelo HIV
Atualmente os microsporídeos são reconhecidos como agentes etiológicos de infecções oportunistas em pacientes com AIDS e transplantados
Relatos de infecção em diversos países
Ciclo de Vida
O esporo injeta o esporoplasma na célula hospedeira pelo túbulo polar
Dentro da célula inicia uma multiplicação por merogonia (fissão binária) ou
esquizogonia (fissão múltipla) no citoplasma (E. bieneusi) ou ou no vacúolo parasitóforo (E.
intestinalis).
Ocorre a esporogonia para amadurecer os esporos
Uma camada grossa é formada ao redor do esporo propiciando resistência a condições ambientais adversas
Quando o número de esporos aumenta e preenche o citoplasma da célula, a membrana se rompe e libera os esporos, que podem
infectar novas células ou sobreviver por longos períodos no ambiente
Geralmente assintomática em imunocompetentes Sintomas incluem:
Pesquisa do parasita por microscopia: busca de esporos nas fezes
Métodos imunológicos : IFA
Métodos moleculares: PCR
Tratamento
Microsporidiose ocular (Brachiola algerae, Encephalitozoon hellem, E. cuniculi, Vittaforma corneae): albendazol (oral) + fumagilina (inibição de síntese de RNA – uso tópico)
Obs.: Infecções com V. corneae geralmente não respondem a quimioterapia e necessitam de ceratoplastia
Gastroenterite (Encephalitozoon intestinalis), microsporidiose disseminada (E. hellem, E. cuniculi, E. intestinalis, Pleistophora sp., Trachipleistophora sp., Brachiola vesicularum), infecções de pele e musculares (Brachiola algerae): albendazol
Controle de coccídeos e microsporídeos
Saneamento básico e educação sanitária
Filtração da água (oocistos resistem ao cloro)
Parasitoses em
indivíduos
microrganismos oportunistas
patógenos comumente conhecidos microrganismos não considerados normalmente virulentos (microbiota, vida livre)
indivíduo
imunocomprometido
disfunção das defesas específicas de determinado órgão ou sistema
anormalidade sistêmica da imunidade celular ou humoral
Doenças hereditárias e metabólicas: • Diabetes • Insuficiência renal • Desnutrição • Anemia Substâncias químicas e
tratamentos que inibem o sistema imunitário:
• Quimioterapia • Corticosteróides
• Medicamentos imunossupressores • Radioterapia
Algumas causas de imunodeficiência
Infecções :
• Varicela
• Infecção por citomegalovírus • Rubéola
• Infecção pelo vírus da imunodeficiência adquirida (AIDS)
• Mononucleose infecciosa • Sarampo
• Infecção bacteriana grave • Infecção fúngica grave • Tuberculose grave
Algumas causas de imunodeficiência
Patologias: • Agranulocitose • Tumores malignos • Anemia aplásica • Leucemia • Linfoma • Mielofibrose • Mieloma Cirurgia e traumas: • Queimaduras • Extirpação do baço Outras causas: • Cirrose alcoólica • Hepatite crônica • Envelhecimento normal • SarcoidoseDefesa imune contra protozoários
defesa celular
defesa humoral
A defesa celular é a primeira linha contra infecção por parasitas 1. Macrófagos: • fagocitose (produção de NO) • secreção de citocinas (TNF-a):
- recruta outras células do sistema imunitário
- torna hepatócitos mais resistentes ao plasmódio
2. Neutrófilos:
• fagocitose (mecanismos independentes ou dependentes de O2) • destruição por H2O2
• presentes nos sítios inflamatórios infectados por parasitas para a eliminação dos parasitas liberados pelas células rompidas
3. Eosinófilos: associados às infecções helmínticas
4. Plaquetas: atividade citotóxica potencializada pela ativação por
Os linfócitos T são essenciais na imunidade contra protozoários: produção de citocinas e perforinas
• Citocinas: recrutamento de células, aumento da atividade citotóxica e promoção do aumento do número de células
• Populações de células T CD4+ e CD8+: atuam em diferentes fases
do ciclo de vida dos protozoários
Exemplo: Plasmodium
- CD4+ : atua contra fase eritrocítica
Ação de anticorpos específicos sobre os protozoários
• neutralização: bloqueio da ligação do protozoário com a célula-alvo
Ação de anticorpos específicos sobre os protozoários
• potenciação da fagocitose por macrófagos
A maior susceptibilidade à infecção está relacionada com o processo do sistema imunitário que se encontra comprometido
Exemplos:
• agamaglobulinemia: maior susceptibilidade à microrganismos extracelulares
• falhas na imunidade celular: maior susceptibilidade a microrganismos intracelulares
Os protozoários e as infecções oportunistas
Toxoplasma gondii
Cryptosporidium parvum e Cyclospora cayetanensis Isospora beli, Sarcocystis e microsporídeos
Pnemocystis carinii
Toxoplasma gondii
parasitose comum (cerca de 50% da população mundial é soropositiva)
imunidade depende de células T (CD8+ e CD4+) e de macrófagos;
Toxoplasma gondii
Journal Compilation 2008 European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, CMI, 14, 1089–1101
acomete aproximadamente 30% dos portadores de HIV (reativação de infecção latente), os quais podem desenvolver encefalite toxoplásmica
Toxoplasma gondii
principal parasitose relacionada ao transplante de órgãos
(agravada pelo tratamento com imunossupressores): infecção pelo órgão recebido por um receptor negativo (R-) de um doador positivo
(D+) ou por reativação de infecção crônica no receptor positivo (R+)
importância da análise da presença de infecção no doador e no receptor antes e depois do transplante e quimioprofilaxia
Cryptosporidium parvum
alta prevalência em
indivíduos com AIDS (30-50% em países tropicais),
ocasionando diarréia intensa
e perda de peso
Chieffi, Revista Brasileira de Medicina
diarréia intensa = aumento da liberação de oocistos
Assim, portadores de HIV atuam como reservatórios amplificadores
Cryptosporidium parvum
“clearance” da infecção relacionado com a preservação das funções das células T CD4+ : indivíduos com AIDS, que possuem
número reduzidos dessas células (< 200 células/mm3), não
Isospora beli, Sarcocystis e microsporídeos
infecção rara (1/1000) em imunocompetentes, mas crônica e intermitente em indivíduos com AIDS
prevalência de 2-50% dos indivíduos com AIDS diarréia intensa*, perda de peso
Pnemocystis carinii e Balantidium coli
Pneumocystis carinii: cerca de 80-90% dos portadores do HIV
contraem pneumonia ocasionada por P. carinii
também ocasionar pneumonia em indivíduos transplantados, sob tratamento com corticóides ou ainda em indivíduos com leucemias, linfomas, ausência congênita de imunidade do sistema linfocitário
Balantidium coli: indivíduos imunocomprometidos e idosos são
Parasitoses com gravidade exacerbada pela depressão
do sistema imunitário
Leishmania
Trypanosoma
Leishmania, Trypanosoma e Plasmodium
Quadros severos em indivíduos com AIDS
HIV: destroem linfócitos CD4+, alterando a ativação de
macrófagos, que ficam mais susceptíveis à infecção por Leishmania comprometimento de CD4+ também compromete a ação contra
HIV
Outras infecções
Giardia: prevalência de aproximadamente 16% em indivíduos com AIDS
também apresenta alta prevalência em indivíduos com produção reduzida de anticorpos
Babesia: indivíduos esplenectomizados Amebíases
Poliparasitismo
Fatores que influenciam a gravidade das infecções
patogenicidade das cepas
Infecções por helmintos
Raras complicações imunopatológicas: doença granulomatosa e falência de órgãos
Normalmente a relação helminto-hospedeiro é harmônica e assintomática
reservatórios de transmissão
Aproximadamente 2 bilhões de pessoas no mundo apresentam-se infectadas por helmintos
http://www.path.cam.ac.uk/~schisto/general_parasitology/index.html
1. Vias de infecção: oral (Ascaris spp.); penetração direta pela pele
(S. mansoni, N. americanus); picada do inseto-vetor (Onchocerca
volvulus);
2. Fases de vida: ovos, larvas e adultos;
3. Órgãos afetados: intestino grosso, intestino delgado, órgãos
linfáticos, pulmões, fígado, cérebro (cisticercose).
Helmintos e o sistema imunitário
As infecções por helmintos são caracterizadas por:
1. Fase aguda: resposta intensa de linfócitos Th2
2. Fase crônica: depressão do sistema imune → resposta
Linfócitos Th1: produzem citocinas pró-inflamatórias
(majoritariamente INF-g)
Linfócitos Th2 produzem citocinas antiinflamatórias
(IL-4, IL-5, IL-13 e IL-10)
Balanço entre as citocinas: importante para controlar a infecção e, ao mesmo tempo, evitar danos aos tecidos
Reconhecimento dos helmintos
componentes dos helmintos são reconhecidos por receptores de reconhecimento de padrões (PRR) presentes na superfície de diferentes células do hospedeiro
1. As células dendríticas ativadas pela infecção por helmintos estimulam a diferenciação de linfócitos Th naive (Th0) em Th2
2. Os linfócitos Th2 ativados produzem citocinas (IL-4 e IL-5)
3. IL-4 ativa a produção de IgE por infócitos B e
4. IgE leva à desgranulação de
mastócitos e a IL-5 de eosinófilos, os quais liberam substâncias tóxicas aos helmintos
5. As células dendríticas também levam à ativação de células T-regulatórias que regulam uma resposta excessiva
Eliminação dos vermes intestinais
ativação de linfócitos Th2 produção IL-4, IL-5 e IL-13
IL-4 ativação de linfócitos B produção de IgE
IgE, IL-5 e IL-13 desgranulação celular e produção de muco substâncias tóxica e muco expulsão dos vermes
1. Na infecção crônica, os macrófagos assumem um fenótipo ativo
alternativo (AAM) que estimula a diferenciação de células Th2
modificadas
2. As células Th2 modificadas diminuem a produção de IL-5, o que ocasiona um aumento da produção de IL-10 pelas células T-regulatórias
3. IL-10 estimula os linfócitos B a produzirem IgG ao invés de IgE
Mecanismos de escape dos helmintos ao sistema
imune do hospedeiro
Problemas encontrados para a evasão do sistema imune do hospedeiro:
• podem viver muitos anos no hospedeiro vertebrado sem se multiplicar: a variação antigênica não é possível;
• são muito grandes para ocuparem nichos protegidos do ataque do sistema imune
Mecanismos de escape dos helmintos ao sistema
imune do hospedeiro
Porém:
podem comprometer a função do complemento e levar à degradação de imunoglobulinas (Schistosoma spp.);
são capazes de utilizar moléculas de superfície do hospedeiro (mimetismo), por exemplo, lectinas
Benefícios:
a resposta antiinflamatória reduz a doença
inflamatória ocasionada por Helicobacter pylori e
Plasmodium falciparum;
infecção crônica: redução de alergias e de doenças
auto-imunes
Prejuízos:
prejudica vacinação, que depende de resposta Th1;
afeta a resposta imune contra os agentes etiológicos
(incluindo HIV e Mycobacterium)
Helmintos e Mycobacterium
A resposta contra Mycobacterium depende da atividade de linfócitos Th1
Hipótese: presença de helmintos, que estimula a resposta de
linfócitos Th2, prejudicaria a resposta contra a bactéria
Área hiperendêmica para oncocercíase apresenta incidência duas vezes maior de Mycobacterium leprae
Helmintos e Plasmodium
A resposta imune à malária também depende da atividade de linfócitos Th1
Hipótese: presença de helmintos, que estimula a resposta de
linfócitos Th2, prejudicaria a resposta contra o plasmódio
No entanto:
• crianças na África infectadas por Schistosoma mansoni têm uma incidência menor de malária;
• Ascaris: proteção contra malária cerebral e falência renal
associada com citocinas pró-inflamatórias,
Helmintos e HIV
A resposta imune contra vírus depende de linfócitos T CD8+
Hipótese: presença crônica de helmintos, que deprime o sistema
imune do hospedeiro, prejudicaria a resposta contra o HIV
Uma menor carga viral é necessária para a infecção de macacos previamente infectados por Schistosoma
Helmintos e HIV
HIV infecta linfócitos T CD4+
Hipótese: a infecção pelo HIV prejudicaria a imunidade contra
helmintos, a qual depende de linfócitos T CD4+
Indivíduos HIV-positivos apresentam altas taxas de infecção por parasitas (protozoários e helmintos)