martedì 24 luglio 2012

VITA DA PARASSITA: MALARIA (Plasmodium falciparum, ovale, vivax,malariae)


La malaria è una parassitosi causata da protozooi del genere Plasmodium.

Agenti infettivi.
Quattro specie sono considerate pericolose per l'uomo: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale, Plasmodium malariae. Nelle aree endemiche non sono infrequenti infezioni miste.

Diffusione.
La malaria non risulta più presente in forma endemica in molti paesi a clima temperato e in alcune aree dei paesi subtropicali, anche se rappresenta ancora una importante causa di malattie in molte regioni dell'Africa, del Pacifico del sud, dell'Asia e in alcune regioni del sud-america.

Serbatoio.
L'uomo sembra essere il serbatoio principale, con eccezzione della P.malariae comune non solo all'uomo ma anche alle scimmie africane e probabilmente ad alcune scimmie del sud america. Molti primati possono in natura essere infettati dai parassiti malarici, l'uomo può essere infettato sperimentalmente, ma molto rara è la trasmissione in natura.

Ciclo vitale.
Il ciclo vitale del Plasmodium prevede il passaggio attraverso due ospiti. Il vettore è rappresentato dalla zanzara Anopheles,  particolarmente attive durate il tramonto e nelle prime ore della notte.
Una femmina di zanzara Anopheles ingerisce del sangue contenente gli stadi sessuali del parassita, i gametociti maschili e femminili si uniscono per formare l'oocinete nello stomaco della zanzara; dopo i primi stadi dello sviluppo esso penetra la parete dello stomaco per formare sulla superficie esterna una cisti in cui si sviluppano migliaia di sporozoiti; tale processo richiede dagli 8-35 giorni a seconda delle condizioni che ne permettano o meno un rapido sviluppo.
Gli sporozoiti migrano arrivando alle ghiandole salivari della zanzara dove completano gli stadi successivi di sviluppo.
Durante un pasto notturno la zanzara inocula involontariamente gli sporozoiti nell'ospite.
Negli ospiti suscettibili gli sporozoiti migrano nel torrente circolatorio e tramite esso penetreranno negli epatociti e si svilupperanno in schizonti merozoiti. La rottura degli epatociti provoca la fuoriuscita di migliaia di merozoiti tissutali (parassiti asessuati) che attraverso i sinusoidi epatici raggiungono il circolo sanguigno invadendo gli eritrociti e iniziando a replicarsi.
Dobbiamo tenere presente che in alcuni casi è stato osservato che nel P.vivax e P.ovale si può instaurare una fase dormiente e ciò permette a questi parassiti di persistere nel fegato per molti mesi o anni.
Molti merozoiti continueranno a svilupparsi nelle forme asessute che causeranno rotture degli eritrociti entro 48-72 ore a seconda dei casi possono essere rilasciati dagli 8 ai 30 merozoiti che invadono altri eritrociti.
Altri si svilupperanno in forme sessuali microgametocitiche (maschili) e macrogametocitiche (femminili).
Il periodo che può intercorrere tra la puntura della zanzara e l'evidenziazione del plasmodium negli strisci di sangue, varia a seconda delle specie.
Nel caso del P.falciparum il periodo può variare in genere dai 6 ai 12 giorni, nel P.ovale e vivax 8-12 giorni, nel caso di di P.malariae anche 12-18 giorni.
Discorso analogo lo facciamo per l'insorgenza dei sintomi.
Abbiamo accennato che i parassiti possono rimanere dormienti negli epatociti per poi maturare dopo mesi o anni e produrre recidive.
Questo fenomeno non sembra verificarsi nel caso del P.falciparum o della malaria malariae e la ricomparsa di queste forme della malaria può essere il risultato di cure non adeguate o della presenza di forme parassitarie resistenti ai farmaci.
Nel caso della P.malariae, bassi livelli di parassiti eritrocitari possono persistere per molti anni, per poi moltiplicarsi successivamente a livelli tali da poter nuovamente dare luogo ad una forma di malattia clinicamente manifesta. La malaria può essre trasmessa anche attraverso iniezioni o trasfusione di sangue da persone infette, oppure attraverso l'uso di aghi e sringhe contaminate come nel caso di tossicodipendenti pur se raramente si può avere trasmissione congenita.

Periodo di incubazione.
Il periodo di incubazione può variare a seconda dei casi, in genere 9-14 giorni nel caso del Plasmodium falciparum, 12-18 giorni nel caso del P.ovale e P.vivax, 18-40 nel caso di P.malariae. Bisogna sottolineare comunque che il periodo di incubazione può avere una durata variabile a seconda delle condizioni che permettano o meno un rapido sviluppo del parassita nell'ospite, ne consegue che il periodo di incubazione può protrarsi anche per mesi. Nel caso l'infezione si trasmetta tramite emotrasfusione di sangue infetto il periodo di incubazione del parassita può variare soprattutto a seconda del numero di parassiti che vengono infusi. E'stato dimostrato che un trattamento farmaceutico non particolarmente adeguato possa influire sul periodo di incubazione determninandone un protrarsi per mesi.
La possibilità delle zanzare di infettarsi dipende dalla presenza nel sangue degli organismi che fungono da serbatoio delle forme sessuali del protozoo ciò dipende dalla specie del parassita e dalla terapia a cui viene eventualmente sottoposto l'ospite. pazienti non trattati o trattati in maniera insufficiente possono diventare serbatoi per il plasmodium per svariati anni.

Cenni clinici.
Le quattro forme di malaria possono essere molto simili tra di loro per quanto riguarda la sintomatologia, tanto da rende indistinguibili senza il supporto di raffinate tecniche di laboratorio l'idividuazione della specie responsabile.
Inoltre l'andamento della febbre nei primi giorni può esere molto simile a quella osservata negli stadi iniziali di molte malattie causate da batteri, virus e parassiti.
Inoltre è utile effettuare indagini particolarmente accurate anche nei casi in cui si riesca ad individuare il parassita responsabile della malaria alla ricerca di possibili agenti patogeni che sono endemici delle aree in cui si può riscontrare malaria (febbre gialla, tifo, febbre di lassa ecc).
La forma più grave di malaria è determinata dal Plasmodium falciparum. L'infezione può presentare un quadro clinico estremamente variegato, febbre,cefalea, nausea, dolori muscolari e articolari, tosse, diarrea, nausea.
Se non trattata in modo adeguato la malaria progredisce verso forme più gravi, quali ad esempio, encefalopatia acuta, insufficienza renale, ittero, difficoltà respiratoria, difetti nell'emocoagulazione ecc...
E' essenziale instaurare un trattamento precoce anche in casi lievi in quantopossono apparire improvvisamente delle complicazioni irreversibili. La letalità può variare tra il 10-40%.
La malaria causata da P.vivax, malariae, ovale in genere non è letale. La malattia presenta sintomi molto simili a quella causata dal P.falciparum.

Diagnosi.
La conferma laboristica della presenza nel sangue di Plasmodium può essere effettuata mediante osservazione al mcroscopio di strisci di sangue che permette l'evidenziazione dei parassiti.
A causa delle variazioni della densità del parassita nel sangue le osservazioni degli strisci dovrebbero essere ripetute più volte, ogni 12-24 ore circa, inoltre spesso i parassiti non sono facilmente osservabili in strisci di pazienti in corso di trattamento o trattati di recente. Sono stati inoltre sviluppati molti test sierologici, i più efficaci sembrano essere i dipsticks che evidenziano nel sangue antigeni circolanti di plasmodio.
La diagnosi tramite PCR rappresenta un altro importante metodo particolarmente sensibile, ma è anche una metodica non utilizzata da tutti i laboratori a causa dei costi e non solo.
Gli anticorpi invecevidenziabili attraverso tecniche di immunofluorescenza possono rappresentare un altro strumento utile in quanto gli anticorpi possono comparire dopo la prima settimana dall'avvenuta infezione ma possono perdurare anche per anni in circolo ad indcare quindi una pregressa esposizione alla malaria, quindi non è affidabile per una diagnosi da infezione in atto.
Nelle seguenti immagini possiamo notare a vari stadi di sviluppo del plasmodium flaciparum trofozoiti a forma di anello; come si può notare nelle immagini tali forme appaiono molto sottili e delicate, in media misurano circa 1/5 del diametro del globulo rosso, all'interno dei tropozoiti a forma di anello possono essere rilevata della cromatina. Possono essere trovati anche alla periferia dei globuli rossi. Le forme ad anello possono essere compatte o pleomorfe a seconda della qualià del sangue o se si prolunga lo striscio di sangue.
Di solito non si osserva allargamento dei globuli rossi infetti.


Figura 1:globuli rossi normali.
Figura dalla 2 alla 10: sviluppo parassiti nella fase ad anello.



Immagini A e B


Nelle due immagini sopra trofozoiti a forma di anello in uno striscio di sangue (goccia spessa)

Immagini D ed E


Tropozoiti (P.falciparum) a forma di anello in uno striscio di sangue (goccia spessa).
 Immagini F e G


In entrambe le immagini sono visualizzabili trofozoiti a forma di anello (striscio di sangue sottile).
 Immagini H e I

trofozoiti a forma di anello in striscio di sangue sottile.

Note: le immagini dei campioni di sangue sono state prese dal sito DPDx-CDC
altre saranno postate nei prossimi giorni, in quanto in queste immagini sono presenti solo i plasmodi nello stadio ad anello, insieme alle misure di prevenzione adottate nei confronti della malaria. Inoltre ho accennato nelle didascalie delle immagini a strisci di sangue sottile e a goccia spessa... su Biosproject ne parlerò domani il link sarà postato su questo post non appena l'argomento sarà pronto.

martedì 10 luglio 2012

I FOTOSISTEMI: uno sguardo ai componenti dei fotosistemi.


La fotosintesi può avvenire grazie alla presenza di particolari e complessi sistemi proteici noti come fotosistemi; nelle piante superiori ne possiamo trovare due tipi. Questi fotosistemi possono essere suddivisi in due componenti: complesso antenna e centro di reazione. Vediamo le componenti dei due fotosistemi.

Fotosistema I
Nelle piante il fotosistema I consta di circa una dozzina di polipeptidi molti dei quali inseriti all'interno del doppio strato lipidico. Il fotosistema I contiene vari centri Fe2S2 centinaia di molecole di clorofilla (la stragrande maggioranza clorofilla a) tutte legate a proteine.

Centro di reazione.
Come accennato sopra il centro di reazione è costituito da una coppia speciale di clorofilla a noto come P700 (700 sta ad indicare la lunghezza d'onda espressa in nanometri, relativa al picco masimo di assorbimento) associato al centro di reazione troviamo una clorofilla monomerica (A0) che agisce da accettore immediato per gli elettroni. P700 e A0 sono orientati perperdicolarmente al piano del tilacoide.
Sono presenti anche due molecole di fillochinone (A1- ma possiamo trovarlo indicato anche come K1, in quanto il fillochinone è definito anche vitamina K1: 2-metil-3-fitil-1,4-naftochinone) accettore secondario.

Proteine centrali.
Salendo troviamo le proteine centrali, che costituiscono il cuore del fotosistema I, sono 3 e sono indicate come Psa-A; Psa-B; Psa-C. Sono ferro-solfoproteine. La coppia principale di tali proteine è costituita da Psa A e B, le quali legano sia il centro di reazione sia un insieme di clorofille e carotenoidi che insieme costituiscono il cosidetto complesso antenna interno. Il singolo centro ferro-zolfo della coppia PsaA-B partecipa al trasporto degli elettroni ( in alcuni schemi è indicato con l'abbreviazione Fx o A2) e sarebbe condiviso a mo di ponte tra i due polipeptidi.
Non tutte le proteine del fotosistema, come già accennato, sono proteine integrali di membrana e non tutte possiedono clorofilla. L'altra importante proteina del fotosistema I è Psa-C non è una proteina integrale di membrana e consta di due centri ferro-zolfo noti come Fa e Fb, coinvolti sempre nel trasporto elettronico. La proteina Fa è nota anche come P430 grazie ad una sua banda di assorbimento nel violetto tipica di alcune ferro-zolfo proteine.
Inoltre associate al fotosistema I vi sono altre proteine note come PsaD e PsaF che fungono da veri e propri agganci per proteine che interagiscono con il fotosistema.
PsaD lega la ferredossina sul lato stromatico, PsaF lega la plastocianina sul lato luminale.

Complessi antenna.
Oltre alle centinaia di clorofille che costituiscono il cosidetto complesso antenna interno, il fotosistema I possiede un altro centianio di clf a/b in proporzione di 3:1 che fanno parte dei complessi LHC-I di raccolta della luce, sempre associati al PS-I che sono noti come complessi antenna esterne. Questi complessi antenna esterni sono disposti attorno al fotosistema I. Nell'immagine sotto due esempi di disposizione di tali complessi.

Esempio I:

Esempio II:

Proteine che interagiscono con il fotosistema I.

Plastocianina: proteina che interagisce con PsaF sul lato luminale, agisce da donatore per P700 e da accettore diretto per il cit f.

Ferredossina: (Fd) è una ferro-solfo proteina non emica. Dona un elettrone; ha un cluster (Fe2S2). Si trova nello stroma e può aderire al PS-I grazie alla proteina PsaD.

Ferredossina-NADP+ riduttasi (FNR): una flavoproteina (FAD). Nella fotosintesi funziona da trasportatore fra 2FD- e un NADP+ stromatico che viene ridotto a NADPH.

Ferredossina-plastochinone riduttasi.





Fotosistema II.
Le proteine centrali del fotosistema II sono noti come polipeptidi D. Le possiamo suddividere in due tipi, la proteina D1 nota per contenere il centro di reazione P680 e feofitina; inoltre rappresenta il sito di legame per il plastochinone b (Qb) .
Proteina D2 che costituisce il sito di legame per il plastochinone a (Qa).

Antenna interna del fotosistema II.
Consta di due grandi polipeptidi noti come CP43 e CP47; e un complesso di proteine e clorofille note come ACP le quali sembrano svolgere un ruolo di connessione tra il fotosistema II e il complesso di raccolta della luce.

Cit b559
E'integrato alle membrane tilacoidali.

Manganese.
Ione essenziale che si trova associato sul lato luminale del tilacoide ai polipeptidi D1 e D2, lo ritroviamo nella misura di 4 atomi per centro di reazione. Il sito del manganese è protetto da proteine del lume tilacoidale tra le quali un ruolo di fondamentale importanza è svolto dalla proteina che stabilizza il manganese.

Complessi di raccolta della luce (LHC).
Costituito da un insieme di clorofille a-b, in rapporto di 1:4:1; è un complesso trimerico mobile.


Complesso b6/f
Ogni unità isolata di complesso b6/f contiene un citocromo f, citocromo b6 e una ferrosolfo proteina di Rieske. Plastochinone e clorofilla a. Il complesso attraversa tutto lo spessore della membrana tilacoidale, con il centro Fe2S2 e il cit f sporgenti sul versante luminale del tilacoide.


Componenti complesso citb6/f.

Citocromo f: Appartiene ai citocromi di tipo c ma è di grosse dimensioni. E' collocato tra il PS-I e PS-II.

Citocromo b6 (cit b563): Integrato strettamente nella membrana, ha un assorbimento massimo di 563 nm. I due gruppi eme (b0 e b1),  sono legati a residui di istidina di due polipeptidi dal peso molcolare di 25 kDa.

Ferro-solfo proteina di Rieske.







lunedì 9 luglio 2012

VITA DA PARASSITA: Enterobius vermicularis (Oxyiuris vermicularis)

L'enterobius vermicularis è un nematode in grado di provocare una infestazione nota con il nome di Enterobiasi (ossiurasi).

Diffusione: è un parassita diffuso in tutto il mondo, negli stati Uniti rappresenta una delle infestazoni elmintiche più comuni.

Serbatoio: l'uomo; enterobiasi in grado di infestare altri animali non infestano l'uomo e viceversa.

lunedì 2 luglio 2012

PLATELMITI: morfologia, strutture, locomozione dei turbellari e dei parassiti.


Morfologia dei platelminti.
Abbiamo accennato al fatto che i platelminti non possiedono un apparato scheletrico, almeno non nel modo che siamo soliti pensare. I platelminti possiedono uno "scheletro idrostatico" assicurato da liquidi cellulari presenti nel tessuto connettivo che circonda i loro organi interni.

Turbellari.
I turbellari hanno un epidermide costituita da un solo strato di cellule, prendiamo ad esempio la planaria, nell'immagine sotto è rappresentata una sezione trasversale, l'epidermide in genere è spessa e costituita da un solo strato cellulare, contiene cellule ghiandolari sensioriali e cellule contenen i radbiti curiose strutture bastoncelliformi, se disturbati espellono tali strutture ciò causa la produzione di una guaina mucosa sulla superficie dell'organismo che protegge l'animale. 

TRICHURIS TRICHIURA: malattia del verme a frusta.


La trichiuriasi è una infestazione parassitaria a carico dell'apparato intestinale causato da un nematode noto come Trichuris trichiura (Trichocephalus trichiurus) definito comunemente verme a frusta dell'uomo. Si tratta di un piccolo verme nematode della lunghezza di circa 40mm, con dimensioni simili nei due sessi, di colore bianco grigiastro. Gli adulti sono definiti vermi a frusta in quanto la parte cefalica è filiforme e viene utilizzata dal verme per ancorarsi alla parete intestinale e inserirsi nei tessuti dell'ospite,mentre la parte distale è più grande e nelle feminne rappresenta la regione da cui vengono rilasciate le uova. Le uova hanno dimensioni comprese tra i 50x20 micrometri, di forma semicilindrica e bipolare, opercolate. Una volta emesse nell'ambiente esterno tramite le feci, l'embrione contenuto al suo interno ha bisogno di un periodo di "maturazione" per poter entrare nello stadio infestante, la durata è di circa 20 giorni. Le uova, come accade per molti altri parassiti sono costituite in modo tale da poter resistere a cambiamenti climatici e condizioni ambientali avverse. La schiusa avviene all'interno dell'apparato digerente dell'ospite.

Diffusione: Il parassita è diffuso in tutto il mondo, in particolar modo nelle regioni calde e umide. In individui non trattati l'infestazione può persistere per anni.
Cenni clinici.
Come per l'ascaridiasi e la toxocariasi, l'infezione da trichuris dipende principalmente dal grado di fecalizzazione ambientale.
La trichiuriasi è in genere asintomatica, ma a seconda del grado di infestazione si possono avere una serie di problematiche a carico dell'apparato intestinale. I bambini sono particolarmente colpiti e possono presentare diarrea, prolasso anale, feci sanguinolente, ipoproteinemia, anemia e ritardo nella crescita.
La diagnosi viene effettuata mediante riconoscimento delle uova del parassita nelle feci oppure mediante osservazione sigmoidoscopica dei vermi attaccati alle pareti del colon discendente.

Modalità di trasmissione e ciclo vitale.
Il parassita non ha ospiti intermedi, i vermi a frusta che infestano gli animali non colpiscono l'uomo.
La modalità di trasmissione avviene per via oro-fecale, ma non è trasmissibile direttamente da persona a persona in quanto le uova del parassita per diventare infestanti devono persistere in ambiente adeguato (terreno umido per circa 14 giorni). I bambini tendono ad essere i più colpiti in quanto possono entrare facilmente in contatto con il terriccio e quindi con le uova del parassita, la trasmissione può avvenire anche mediante il consumo di vegetali contaminati e non adeguatamente lavati.
Le uova appaiono nelle feci circa 70-90 giorni dall'infestazione.
La femmina può produrre dalle 3000 a 20.000 uova al giorno.

Misure preventive.
1) Educare la popolazione ad adottare adeguate misure igieniche, in particolar modo educare, specialmente i bambini all'uso dei gabinetti e a lavarsi le mani dopo l'utilizzo del bagno e prima di mangiare.
2) Provvedere a fornire alla popolazione adeguate strutture per lo smaltimento delle feci.
3) Educare all'importanza del lavaggio delle mani prima di mangiare.
4) Pulire e lavare adeguatamente verdure, e altri vegetali che siano stati a contatto con il terreno in modo tale da evitare l'ingestione di terriccio ed eventualmente le uova del parassita.

Controllo del paziente.
1) Non è richiesta notifica alle autorità sanitarie.
2) Non è richiesta nessuna azione coatta nei confronti di chi è infestato (quarantena, isolamento ecc...)
3) Si raccomanda smaltimento igienico delle feci
4)Effettuare indagini sulle persone con cui il paziente ha frequentemente contatti, familiari soprattutto se sintomatici.
5)Per il trattamento si utilizzano farmaci quali abendazolo, mebendazolo, oxantel, nelle donne in gravidanza non è consigliato il trattamento soprattutto nel primo trimestre a meno che non vi siano specifiche indicazioni mediche.

Nelle immagini sotto possono essere osservate un uovo e un adulto di trichuris trichiura.