Saltar ao contido

Plasmodium malariae

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.

Plasmodium malariae

Micrografía dun esquizonte maduro de Plasmodium malariae con tinguidura Giemsa
Clasificación científica
Dominio: Eukaryota
Reino: Chromalveolata
Superfilo: Alveolata
Filo: Apicomplexa
Clase: Aconoidasida
Orde: Haemosporida
Familia: Plasmodiidae
Xénero: 'Plasmodium'
Especie: ''P. malariae''
Nome binomial
'Plasmodium malariae'
Feletti & Grassi, 1889

Plasmodium malariae é unha especie de protozoos parasitos, que é unha das especies de plasmodios causantes da malaria nos humanos. Está moi relacionado coas especies Plasmodium falciparum e Plasmodium vivax, que son as responsables da maioría das infeccións de malaria. A malaria que produce está moi estendida no mundo, perodenomínase "malaria benigna", xa que no é tan perigosa como a producida por P. falciparum ou P. vivax. A infección por P. malariae causa febres recorrentes en intervalos de tres días (febres cuartás), que son sempre maiores que os intervalos de dous días (febres terzás) das malarias causadas por outros plasmodios, polo que tamén se lle chama febre cuartá e malaria cuartá.

Epidemioloxía

Todos os anos enferman de malaria uns 500 millóns de persoas no mundo,[1] e uns dous millóns morren por esa causa.[2] A malaria pode ser causada polas seguintes especies de Plasmodium: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale, Plasmodium malariae e Plasmodium knowlesi.[3] [4]

P. malariae é unha das especies produtoras de malaria humana menos estudadas, en parte pola súa baixa prevalencia e as súas manifestacións clínicas máis leves comparadas coas das outras especies. As áreas por onde se distribúe son a África subsahariana, grande parte do sueste asiático, Indonesia, moitas das illas do Pacífico occidental e en Sudamérica en áreas da Amazonia.[2] Nas rexións endémicas, os rangos de prevalencia van de menos do 4% a máis do 20%,[5] pero hai evidencias de que as infeccións por P. malariae están en grande medida infrarrepresentadas nos informes con respecto á realidade.[6]

Transmisión

P. malariae pode manterse cunha frecuencia de infección moi baixa entre unha dispersa e móbil poboación, porque, a diferenza dos outros Plasmodium, pode permanecer no hóspede humano durante un longo período de tempo e aínda seguir sendo infeccioso para os mosquitos.[6]

Vector

O vector de transmisión do parasito é a femia do mosquito Anopheles, pero viuse que, polo menos experimentalmente, moitas outras especies poden transmitir o parasito.[3] Collins e Jeffrey informan de 30 especies diferentes, que varían segundo a rexión xeográfica.[3]

Período de incubación

A información sobre o período prepatente de P. malariae asociado á malaria é limitada, pero os datos que hai suxiren que hai unha grande variación, xeralmente dependendo da cepa de P. malariae que se trate.[3] O máis común é que o período prepatente varíe entre 16 e 59 días.[3]

Morfoloxía

Os primeiros estadios que aparecen nas células do sangue (eritrocito) son os estadios con forma de anel que se forman pola invasión dos merozoítos que foron liberados polos esquizontes no fígado.[3] Estas formas de anel crecen lentamente pero axiña enchen dunha cuarta parte a un terzo da célula parasitada.[3] A pigmentación do parasito aumenta rapidamente e a metade do seu crecemento pode ter xa de 30 a 50 gránulos negros acibeche.[3] O parasito cambia de forma a medida que crece e se estende dentro da célula hóspede para orixinar unha forma bandeada.[3]

Presentación clínica en humanos

P. malariae causa unha infección crónica que nalgúns casos pode durar toda a vida. P. malariae ten varias diferenzas con respecto aos outros Plasmodium, un é que os recontos máximos do parasito son xeralmente baixos comparados cos que hai nos pacientes infectados por P. falciparum ou P. vivax.[3] As razóns disto poden ser o reducido número de merozoítos producidos en cada ciclo eritrocítico, a maior duración do seu ciclo de desenvolvemento, de 72 horas (fronte ás 48 horas dos ciclos de P. vivax e P. falciparum), a preferencia por desenvolverse en eritrocitos vellos, e o resultante desenvolvemento temperá de inmunidade polo hóspede humano.[3] Outra característica definitoria de P. malariae é que as manifestacións de febre son máis moderadas que as producidas por P. falciparum e P. vivax e teñen unha periodicidade cuartá.[5] Xunto cos episodios febrís e os síntomas máis xerais como calafríos e náuseas, documentouse a presenza de edema e síndrome nefrótica nalgunhas infeccións por P. malariae.[3] Suxeriuse que os inmunocomplexos poden causar danos glomerulares estruturais e que pode producirse enfermidade renal.[3] Aínda que P. malariae por si soa ten unha baixa taxa de morbilidade, contribúe á morbilidade total causada por todas as especies de Plasmodium, como se manifesta na incidencia de anemias, baixsa taxa de natalidade e redución da resistencia a outras infeccións.[5]

As infeccións causadas por P. knowlesi son a miúdo mal diagnosticadas como infeccións por P. malariae debido á semellanza en aspecto entre ambos os parasitos. Requírese xeralmente unha análise molecular para facer un diagnóstico exacto.[7]

Diagnóstico

O método preferible para diagnosticar a P. malariae é o exame de frotis de sangue periférico tinguidos con Giemsa.[3] As técnicas de PCR tamén se usar frecuentemente para a confirmación de diagnósticos e para discriminar entre especies nas infeccións mixtas de Plasmodium.[3] Mesmo usando estas técnicas, pode ser ás veces imposible diferenciar as infeccións, como ocorre en áreas de Sudamérica onde coexisten os humanos con monos e P. malariae e P. brasilianum non se distinguen doadamente.[3]

Bioloxía

O plasmodio é un eucariota do filo Aplicomplexos. Características inusuais deste organismo en son posesión de roptrías, micronemas, e aneis polares próximos ao extremo apical.

Ciclo de vida

P. malariae é o único parasito causante de malaria humana que orixina febres recorrentes en intervalos de aproximadamente tres días (polo que aparecen cada cuarto día, razón pola que se denominan febres cuartás), en lugar de despois de períodos de de dous días (as febres aparecen entón ao terceiro día e son febres terzás) como nos outros parasitos da malaria.[8]

Infección humana

Estadio hepático

Neste estadio, prodúcense miles de merozoítos en cada esquizonte.[3] A medida que se liberan os merozoítos, invaden os eritrocitos do sangue e inician o ciclo eritrocítico, no que os parasitos dixiren a hemoglobina para obter aminoácidos para a síntese de proteínas.[2]

Ciclo eritrocítico

A lonxitude total do desenvolvemento eritrocítico é de arredor de 72 horas para P. malariae.[9]

No estadio de esquizonte, despois da división esquizogónica, dentro dun eritrocito poden formarse de 6 a 8 parasitos.[9]

Pasadas as 72 horas do ciclo eritrocítico libéranse de 6 a 14 merozoítos que reinvaden a outros eritrocitos.[3] Finalmente, algúns dos merozoítos dan lugar a microgametocitos ou macrogametocitos.[3] Os dous tipos de gametocitos son captados polo mosquito cando este se alimenta de sangue e o ciclo completo repítese.[3] Non hai reservorios aimais para P. malariae, xa que o ciclo se completa só entre o mosquito e o home.

Estadio no mosquito

Similar ao que ocorre con outros plasmodios que anfectan humanos, Plasmodium malariae ten un ciclo de desenvolvemento moi diferente no mosquito que no hóspede humano.[3] O mosquito serve como hóspede definitivo e o humano é o hóspede intermedio.[3] Cando o mosquito Anopheles chucha sangue dun individuo infectado, inxire os gametocitos do P. malariae.[3] Mediante un proceso chamado exflaxelación dos microgametocitos orixínanse microgametos móbiles.[3]

Sexual stage

Following fertilization of the macrogamete, a mobile ookinete is formed, which penetrates the peritropic membrane surrounding the blood meal and travels to the outer wall of the mid-gut of the mosquito.[3] The oocyst then develops under the basal membrane and after a period of two to three weeks a variable amount of sporozoites are produced within each oocyst.[3] The number of sporozoites that are produced varies with temperature and can range from anywhere between many hundreds to a few thousand.[3] Eventually, the oocyst ruptures and the sporozoites are released into the hemocoel of the mosquito. The sporozoites are then carried by the circulation of the hemolymph to the salivary glands, where they become concentrated in the acinal cells.[3] A small number of sporozoites are introduced into the salivary duct and injected into the venules of the bitten human.[3] This initiates the cycle in the human liver.[3]

Laboratory considerations

P. vivax and P. ovale sitting in EDTA for more than 30 minutes before the blood film is made will look very similar in appearance to P. malariae, which is an important reason to warn the laboratory immediately when the blood sample is drawn so they can process the sample as soon as it arrives.

Microscopically, the parasitised red blood cell (erythrocyte) is never enlarged and may even appear smaller than that of normal red blood cells. The cytoplasm is not decolorized and no dots are visible on the cell surface. The food vacuole is small and the parasite is compact. Cells seldom host more than one parasite. Band forms, where the parasite forms a thick band across the width of the infected cell, are characteristic of this species (and some would say is diagnostic). Large grains of malarial pigment are often seen in these parasites: more so than any other Plasmodium species, 8 merozoites.

Management and therapy

Failure to detect some P. malariae infections has led to modifications of the species-specific primers and to efforts towards the development of real-time PCR assays.[3] The development of such an assay has included the use of generic primers that target a highly conserved region of the 18S rRNA genes of the four human-infecting species of Plasmodium.[3] This assay was found to be highly specific and sensitive. Although serologic tests are not specific enough for diagnostic purposes, they can be used as basic epidemiologic tools.[3] The immunofluorescent-antibody (IFA) technique can be used to measure the presence of antibodies to P. malariae..[3] A pattern has emerged in which an infection of short duration causes a rapidly declining immune response, but upon re-infection or recrudescence, the IFA level rises significantly and remains present for many months or years.[2]

The increasing need to correctly identify P. malariae infection is underscored by its possible anti-malarial resistance. In a study by Müller-Stöver et al., the researchers presented three patients who were found to be infected with the parasite after taking anti-malarial medications.[10] Given the slower pre-erythrocytic development and longer incubation period compared to the other malaria causing Plasmodium species, the researchers hypothesized that the anti-malarials may not be effective enough against the pre-erythrocytic stages of P. malariae.[10] They thought that further development of P. malariae can occur when plasma concentrations of the anti-malarials gradually decrease after the anti-malarial medications are taken. According to Dr. William E. Collins from the Center of Disease Control (CDC), chloroquine is most commonly used for treatment and no evidence of resistance to this drug has been found.[11] In that event, it is possible that the results from Müller-Stöver et al. provided isolated incidences.

Public health, prevention strategies and vaccines

The food vacuole is the specialized compartment that degrades hemoglobin during the asexual erythrocytic stage of the parasite.[4] It is implied that effective drug treatments can be developed by targeting the proteolytic enzymes of the food vacuole. In a paper published in 1997, Westling et al.[2] focused their attention on the aspartic endopeptidase class of enzymes, simply called plasmepsins. They sought to characterize the specificity for the enzymes cloned from P. vivax and P. malariae. Using substrate specificity studies and inhibitor analysis, it was found that the plasmepsins for P. malariae and P. vivax showed less specificity than that for P. falciparum. Unfortunately, this means that the development of a selective inhibitor for P. malariae may prove more challenging than the development of one for P. falciparum.[2] Another study by Bruce et al.[5] presented evidence that there may be regular genetic exchange within P. malariae populations. Six polymorphic genetic markers from P. malariae were isolated and analyzed in 70 samples of naturally acquired P. malariae infections from different parts of the world. The data showed a high level of multi-genotypic carriage in humans.[5]

Both of these experiments illustrate that development of vaccine options will prove challenging, if not impossible. Dr. William Collins doubts that anyone is currently looking for possible vaccines for P. malariae[11] and given the complexity of the parasite it can be inferred why. He states that very few studies are conducted with this parasite,[11] perhaps as a result of its perceived low morbidity and prevalence. Collins sights the great restrictions of studies with chimpanzees and monkeys as a sizeable barrier.[11] Since the Plasmodium brasilianium parasite that infects South American monkeys is thought to be an adapted form of P. malariae, more research with P. brasilianium may hold valuable insight into P. malariae.

The continuing work with the plasmepsin associated with P. malariae, plasmepsin 4, by Professor Ben Dunn and his research team from the University of Florida may provide hope for long term malaria control in the near future.[12]

Notas

  1. Madabushi, A.; Chakraborty, S.; Fisher, S. Z.; Clemente, J. C.; Yowell, C.; Agbandje-Mckenna, M.; Dame, J. B.; Dunn, B. M.; McKenna, R. (2005). "Crystallization and preliminary X-ray analysis of the aspartic protease plasmepsin 4 from the malarial parasite Plasmodium malariae". Acta Crystallographica Section F Structural Biology and Crystallization Communications 61 (2): 228–231. doi:10.1107/S1744309105001405. PMC 1952262. PMID 16511002.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Westling, J.; Yowell, C. A.; Majer, P.; Erickson, J. W.; Dame, J. B.; Dunn, B. M. (1997). "Plasmodium falciparum, P. Vivax,andP. Malariae:A Comparison of the Active Site Properties of Plasmepsins Cloned and Expressed from Three Different Species of the Malaria Parasite". Experimental Parasitology 87 (3): 185–193. doi:10.1006/expr.1997.4225. PMID 9371083.
  3. 3,00 3,01 3,02 3,03 3,04 3,05 3,06 3,07 3,08 3,09 3,10 3,11 3,12 3,13 3,14 3,15 3,16 3,17 3,18 3,19 3,20 3,21 3,22 3,23 3,24 3,25 3,26 3,27 3,28 3,29 3,30 3,31 3,32 3,33 Collins, W. E.; Jeffery, G. M. (2007). "Plasmodium malariae: Parasite and Disease". Clinical Microbiology Reviews 20 (4): 579–592. doi:10.1128/CMR.00027-07. PMC 2176047. PMID 17934075.
  4. 4,0 4,1 Clemente, J. C.; Govindasamy, L.; Madabushi, A.; Fisher, S. Z.; Moose, R. E.; Yowell, C. A.; Hidaka, K.; Kimura, T.; Hayashi, Y.; Kiso, Y.; Agbandje-Mckenna, M.; Dame, J. B.; Dunn, B. M.; McKenna, R. (2006). "Structure of the aspartic protease plasmepsin 4 from the malarial parasitePlasmodium malariaebound to an allophenylnorstatine-based inhibitor". Acta Crystallographica Section D Biological Crystallography 62 (3): 246–252. doi:10.1107/S0907444905041260. PMID 16510971.
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 Bruce, M. C.; Macheso, A.; Galinski, M. R.; Barnwell, J. W. (2006). "Characterization and application of multiple genetic markers for Plasmodium malariae". Parasitology 134 (5): 637–650. doi:10.1017/S0031182006001958. PMC 1868962. PMID 17140466.
  6. 6,0 6,1 Mohapatra, P. K.; Prakash, A.; Bhattacharyya, D. R.; Goswami, B. K.; Ahmed, A.; Sarmah, B.; Mahanta, J. (2008). "Detection & molecular confirmation of a focus of Plasmodium malariae in Arunachal Pradesh, India". The Indian journal of medical research 128 (1): 52–56. PMID 18820359.
  7. Singh, B.; Sung, L. K.; Matusop, A.; Radhakrishnan, A.; Shamsul, S. S.; Cox-Singh, J.; Thomas, A.; Conway, D. J. (2004). "A large focus of naturally acquired Plasmodium knowlesi infections in human beings". The Lancet 363 (9414): 1017–1024. doi:10.1016/S0140-6736(04)15836-4. PMID 15051281.
  8. "Biology: Malaria (CDC malaria)". 
  9. 9,0 9,1 "Malaria eModule - ASEXUAL ERYTHROCYTIC STAGES". 
  10. 10,0 10,1 Müller-Stöver, I.; Verweij, J. J.; Hoppenheit, B.; Göbels, K.; Häussinger, D.; Richter, J. (2007). "Plasmodium malariae infection in spite of previous anti-malarial medication". Parasitology Research 102 (3): 547–550. doi:10.1007/s00436-007-0804-4. PMID 18060428.
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 Collins, William. "RE: Current research on Plasmodium malariae." Email to Chibuzo Eke. 18 February 2009.
  12. Dunn, Ben."RE:Current research on Plasmodium malariae." Email to Chibuzo Eke. 18 February 2009.

Véxase tamén

Outros artigos