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Malária
Malária é uma doença infecciosa causada por parasitas protozoários do gênero Plasmodium.
Malária
Taxonomia•Filo – Apicomplexa•Família - Plasmodiidae• Gênero – Plasmodium
Transmitida por mosquitos do gênero Anopheles.
Há quase 100 espécies de plasmódios: 22 parasitam macacos e 50 aves e répteis
Espécie Hospedeiro Natural Localização geográfica
P. falciparum Homem Regiões Tropicais
P. vivax Homem Regiões Tropicais e Sub-tropicais
P. malariae Homem/Chimpanzé Regiões Tropicais e Sub-tropicais
P. ovale Homem Trópicos da África e Ásia
P. reichenowi Chimpanzé África Central
P. cynomolgi Macacos do Velho Mundo
Sudeste Asiático
P. fieldi Macacos do Velho Mundo
Malásia
P. inui Macacos do Velho Mundo
Índia e Sudeste Asiático
P. knowlesi Macacos do Velho Mundo
Malásia
P. simiovale Macacos do Velho Mundo
Sri Lanka
P. gonderi Macacos do Velho Mundo
África Central
P. yoelii Roedores África Central
P. berghei Roedores África Central
P. gallinaceum Galinha Ásia
Espécies de Plasmodium, hospedeiros e localização geográfica
Quatro espécies infectam o homem
Plasmodium falciparum
Plasmodium vivax
Plasmodium malariae
Plasmodium ovale
Doença mais freqüente e mais grave
Doença menos freqüente e menos grave
No Brasil
1880: Laveran detecta-descreve o parasito no sangue de um paciente febril (Nobel 1907);
1897: Ross demonstra a transmissão por mosquitos (Nobel 1902);
1898: Bignami, Bastianelli e Grassi esclarecem o ciclo biológico do Plasmodium, demonstram a transmissão humana pela picada de fêmeas infectadas de mosquitos do gênero Anopheles sp;
1917: Wagner-Jauregg tratou portadores de neurosífilis com parasitos da malária, procedimento utilizado até a metade do século 20 np tratamento da enfermidade (Nobel 1927);
1950: OMS definiu estratégias globais para erradicação da malária através do DDT;
2002: Genoma de P. falciparum e de Anopheles gambiae.
Breve histórico
Distribuição da Malária
1946
(Guerra et al. 2008)
2007
Malária - doença da pobreza!!!
GNPper capita
(1995) $0-70$0-70
$1941-2580$1941-2580
00
33
MalariaIndex
Resistência aos quimioterápicos
300 – 500 milhões/ano1-2 milhões óbitos/ano
Distribuição da malária no Brasil, 2006.
99,5% dos casos de malária no Brasil ocorrem na Amazônia Legal (Acre, Amapá, Amazonas, Pará, Rondônia, Roraima, Tocantins, Mato Grosso e Maranhão).
Distribuição dos casos autóctones de malária em São
Paulo entre 1990 e 1999.
Fonte: SUCEN
Nú
mero
de c
asos (
x
10
00
)
Casos de malária no Brasil vs. espécie (1970 a 2005)
Fonte: Ministério da Saúde
Aproximadamente 75% P.vivax.
Resistência aos antimaláricos
Chloroquine resistance
S/P resistance
Mefloquine resistance
Transmissão
➨ Vetorial – ♀ Anopheles sp.
Congênita
Transfusional
Transplante de órgãos
Período de incubação:
P. falciparum -12 dias
P.vivax – 14 dias
P. malariae – 30 dias
P. ovale – 14 dias
Ovos Larva Adulto
Ciclo de Vida do Vetor
70-90 ovos isolados na
superfície da água
possuem flutuadores laterais
paralelas a superfície da água
Pupa
2-6 dias 2 semanas
3 dias
3-4 semanas (temperatura dependente)
Agente Transmissor Ordem - Diptera Família - Culicidae Subfamília - Anophelinae Gênero – Anopheles Subgênero – Nyssorhynchus
Kertezia
Anopheles darlingi
Aedes aegypti
Culex pipiens
Malária
Dengue Filariose
Ciclo eritrocítico
Fase hepática
Inseto
Fase hepática
Ciclo eritrocitário
Ciclo de vida do parasita
Esporozoíta
10-15 m de comprimento por 1 m de diâmetro
2 membranas (externa e interna)Roptrias e micronemas: proteínas necessárias à penetração
2 proteínas de superfície possuem propriedades adesivas ao hepatócito:
CSP (proteína circumsporozoíta)TRAP (proteína anônima relacionada à trombospondina)
Complexo apical
Micronemas
Roptrias (um par)
Ciclo pré-eritrocitário
O desenvolvimento do esporozoíta na célula hepática ocorre dentro do vacúolo parasitóforo
Dia 1 pós infecção
Fluxo sangüíneo
CK CK
Dia 3 pós infecção
O esporozoita se divide em um processo especial de divisão celular: a esquizogonia
Dia 5 pós infecção
Após 7-10 dias, a célula hepática morre e libera
20.000-40.000 merozoítas empacotados em “merossomos” ao fluxo sangüíneo
Sturm et al. 2006, Science 313, p 1287f
Esporozoítas de Plasmodium vivax e ovale podem não entrar em multiplicação mas ficar por semanas/meses
e raramente anos em estágio dormente (hipnozoíta)
Dia 1 dia 48 dia 221 dia 225
?
Merozoíta
Bannister et al. TIP invadem as hemácias tem forma oval 1 x 1,5 m 2 membranas (externa e interna) roptrias e micronemas: proteínas necessárias à penetração
Ciclo eritrocitário
- Invasão da hemácia é facilitada pela secreção de enzimas contidas na róptria
-Interação firme/invasão depende de proteínas da superfície do merozoíta e da hemácia:
P. vivax: Duffy binding protein 1 e 2 e fator
Duffy SOMENTE
P. falciparum: EBA-175 (parálogas) e glicoforinas
Invasão da hemácia pelo merozoíta
Adesão
Reorientação Início da invasão
Descarga das organelas do complexo apical (ex: secreção das roptrias)
Formação do vacúolo parasitóforo
O ciclo sangüíneo começa com a forma “anel” (P. falciparum : 2~12 horas após
infecção), dentro do vacúolo
Bannister et al. TIP
No trofozoíta, o DNA começa a ser replicado e a hemácia infectada profundamente reestruturada (instalação de um sistema de secreção no citossol
da hemácia), pigmento (heme polimerizado) é acumulado (14~36 h)
Bannister et al. TIP 2000
- Durante o crescimento do plasmódio, hemoglobina da hemácia é metabolizada para fornecimento de energia, metabólitos e para manter a pressão osmótica
hemoglobina ------> aminoácidos + heme--> polímero (hemozoína)
energia e/ou síntese protéica do plasmódio
No esquizonte, começa a formação de novos merozoítas (36-46 h)
Bannister et al. TIP 2000
A liberação dos merozoítas ocorre em dois passos mediadospor proteases diferentes do plasmódio
- Ruptura da membrana eritrocitária
- Ruptura do vacúolo parasitóforo
Durante o ciclo sangüíneo alguns parasitas se desenvolvem para formas sexuadas (Gametogonia=
gametócitos)
P. falciparum P. vivax P. malariae P. ovale
Hospedeiro vertebrado é picado!
Ciclo no hospedeiro invertebrado
Morfologia
2n
Membrana peritrófica
Penetração do oocineto pela matriz peritrófica é mediada por quitinases do plasmódio
microvilosidades
sangue
OOCINETO
MATRIZPERITRÓFICA
Trends in Parasitol 17:269-272, 2001
Se o parasita não sair da matriz peritrófica, é eliminado!
2n
2n R!
Lumen intestinal
hemolinfa
Se o insetomelanizar esta célulaantes da hora, a infecção é eliminada
Lumen intestinal
hemolinfa
Interação receptor-ligante, MAEBL +proteína 100 kDa envolvido
O “estouro” dos oocistos é assincrônico
Outro hospedeiro é picado!!!
- vetores competentes
- condições ecológicas apropriadas para os vetores
- temperatura média acima 16-20°C
- indivíduos infectados (fonte de gametócitos!)
P. falciparum : A parasitemia tem que ser mantida em
indivíduos infectados
Fatores importantes na transmissão
Não é zoonose
Patogenia
Sintomas mais comuns
Causada pela hemozoína (pigmento malárico) que é uma substância pirogênica.
Causada pela destruição das hemácias parasitadas ou das hemácias sadias por hemólise mediada por anticorpos.
Causada pela resposta imunológica do paciente à infecção.
Febre
Esplenomegalia
Anemia
Acesso Malárico
Calafrio
Calor
Suor
Forte sensação de frio Tremores
incontroláveis Náusea e vômito Duração: 1-2 horas
Calor intenso Dor de cabeça Náusea e vômito Temperatura Alta (39-41°C) Duração: 2-8 horas
Sudorese intensa
Prostração e sono
Duração: 3 horas
48 horas 72 horas 36-48 horas48 horas
P. vivax P. malariaeP. falciparum P. ovale
Complicações Clínicas da Malária
P. falciparum Malária cerebral
Anemia grave Edema pulmonar
agudo Insuficiência renal Icterícia acentuada Hipertermia Vômitos
Gravidez Morte materna Morte do feto Baixo peso ao nascer Anemia
P. vivax Ruptura de
baço Anemia Alterações
renais e pulmonares
P. malariae Imunocomplexos Glomerulonefrite
P. vivax P. falciparum
Não-grave
Todas formas
Sem
Knobs
Sem obstrução
grave
Anel
Knobs
Obstrução
Somente em infecções com P. falciparum -
Devido: grande acúmulo de substâncias tóxicas,citoaderência de hemácias infectadas suboxigenação de determinados orgãos
Malária grave:- malária cerebral- anemia grave- insuficiência renal- síndrome pulmonar
Virulência de P. falciparum
1. Produção de grande número de merozoítos (40.000) ao final da esquizogônia hepática;
2. Capacidade de invadirem eritrócitos de qualquer idades;
3. Propriedade de adesão apresentada pelas hemácias parasitadas por estágios maduros ao endotélio de pequenos vasos sanguíneos, particularmente de vênulas pós-capilares: CITOADERÊNCIA;
4. Aderência a hemácias não parasitadas: ROSETAS.
3 e 4. fenômenos ligados à produção pelos estágios sanguíneos, de moléculas que são exportadas para a membrana da hemácia infectada: PROTUBERÂNCIA = KNOBS.
Hemácias infectadas com formas >20 h após reinvasão tem protrusões (“knobs”)
Hemácia sadia
Hemácia parasitada
adesão a superfície endotelial de
microcapilares de órgãos específicos.
Plasmodium falciparum erythrocyte membrane protein1(PfEMP-1)
Genes var 60 cópias por
genoma haplóide Localizados nas
regiões subteloméricas
Hemácias não infectadas
Adesão em diferentes receptores endoteliais
Patologia: citoaderência
Produção local
de citocinas (TNF-)
Adaptado de Costa et al. (2006)
Hemácias infectadas
Obstrução capilar
Auto-aglutinação
Formação de rosetas
Gestacional
Placenta infectada
~400 mil/ano - África sub-Sahariana
Prematuro, baixo peso, anemia
Mortalidade infantil 75 a 200 mil casos/ano
Mortalidade materna 10 mil/ano
Diagnóstico correto:
☺ benefício clínico
(↓mortalidade e ↓morbidade)
☺ menor uso de antimaláricos
☺ menor custo
Diagnóstico
Diagnóstico Clínico ➨ Sinais e sintomas (Presuntivo)
Diagnóstico Laboratorial ➨ confirmatório
A identificação da espécie de Plasmodium em sangue de infectados requer treinamento de microscopistas
Diagnóstico
Gota espessa
☺ Pesquisa no sangue periférico
Esfregaço
Diagnóstico de espécie é crucial
Plasmodium falciparum
Plasmodium vivax
Esfregaço ➨IdentificaçãoGota espessa ➨ Detecção
Testes Rápidos
Teste rápido para P. falciparum
Diretamente de sangue total
Apenas como auxiliar de diagnóstico +
gota espessa e esfregaço
Microscopy Parasight Test Probable Diagnosis + + P.falciparum**
+ - NOT P.falciparum ? vivax, malariae etc
- + Possibly P.falciparum* - - No malaria detected
OptiMAL® (Diamed)•~20 minutos• 100-200 parasitas/ml sangue• LDH de Plasmodium spp.• presença/ausência dePlasmodium sppP. falciparum X P. vivax
Testes Imunocromatográficos
Parasight-F® (BD)• ~20 minutos• 20-40 parasitas/µl sangue• presença/ausência de P. falciparum• Proteína 2 rica em histidina
Testes Imunocromatográficos
Westen blot
Reação deImunofluorescência (IFA)
Reação de polimerase em cadeia (PCR)
Pv Pf Pm Po
Tratamento
Antimaláricos inibem
processos essenciais
localizados em
diferentes
compartimentos
subcelulares.
Trofozoitas Quinina, Cloroquina, Mefloquina, Halofantrina, Pirimetamina, Tetraciclina, Doxiciclina, Artemisinina e derivados
Hipnozoítas Primaquina, Proguanil, Tetraciclinas
Gametócitos Primaquina, Cloroquina, Amodiaquina
Drogas em uso
Cloroquina
Primaquina
Mefloquina
Quinina Doxiciclina
P. vivax + +P.falciparu
m + + +Infecção
mista(Pv +Pf)
+ +P. malariae +
Tratamento
Esquema recomendado no Brasil
Fonte: SVS/Ministério da Saúde, 2004
Recaídas
Ocorrem nas infecções por P. vivax e P. ovale.Reativação das formas hipnozoítas no fígado.
___________________________________________
Recrudescências
Podem ocorrer em todas as infecções.São devidas a sobrevivência das formas eritrocíticas no sangue.
Recaída vs. Recrudescência
Roll Back Malaria
Decisões
baseadas em
evidências
Diagnóstico e
tratamento rápidos
Prevenção
múltiplaAção bem
coordenada
Dinâmica de
atuação
global
Pesquisa
focada
Moderately severe malaria
0
20
40
60
80
100
120
0 6 12 18 24HOURS
Para
site
% d
eclin
e
Artesunate
Quinine
Profilaxia e Controle
Detecção e tratamento precoce dos infectados
Medidas de proteção individual e coletiva
Telagem de janelas e portas
Inseticidas de ação residual
Impregnação de mosquiteiros com inseticida
Desenvolvimento de novos fármacos
Treinamento de Recursos Humanos
Estruturação do sistema de saúde
Desenvolvimento de Vacina Prevenção
Estratégias de controle/combate ao
vetor deve ser direcionada para os
estágios de desenvolvimento
Profilaxia
- Quimoprofilaxia é possível mas deve ser limitada a casos emergenciais (pessoas esplenoectomizadas)
- Usar repelente quando possível, uso de mosquiteiros impregnados com piretroides
- Uso de luvas no tratamento cirúrgico de maláricos- Teste de contaminação de conservas em bancos de
sangue
TRATAR OS ASSINTOMÁTICOS
- Medidas ambientais- tratar igarapés com óleo (larvacida), ou criar tilápias para combater procriação de anofelinos- desmatar o terreno ao redor de moradias
Vacinas
Vacinastestadas
Limitações Polimorfismo alélico;
Memória imunológica curta;
Estimulação de anticorpos de bloqueio e/ou
de baixa afinidade e reação cruzada;
Modelos de macacos e cepas em P. vivax;
Folding;
Não existe ensaio in vitro para predizer
antígenos protetores in vivo;
- esporozoítas irradiados (imunidade estéril). Porém, formas sangüíneas eliminam esta resposta protetora!
- vacinas recombinantes baseadas em antígenos do esporozoita e merozoita (anti-pre-eritrocitário e anti-formas sangüineas). Porém, mutações e recombinações podem levar ao escape imunológico, variantes locais!
90% dos casos de malária acontecem na áreasubsaariana e a maioria dos 2-3 milhões de mortes
são de crianças com menos de 5 anos
- Genoma de P. falciparum, Anopheles gambiae e Homo sapiens publicado em 2002.
- Transcriptoma e proteoma de P. falciparum em cultivo publicado em 2003.
NOVA POLÍTICA DE COMBATE OU CONTROLE NA ÁFRICA ONDE MORRE A MAIORIA DAS PESSOAS
INFECTADAS É URGENTE!!!
Novas estratégias de erradicaçãoDescoberta de novas drogas antimaláricas
Rastreamento de bibliotecas químicas (WHO-Kitasato-10.000 compostos)
Drogas contra alvos já conhecidos (reversão da resistência à cloroquina)
Drogas contra novos alvos (apicoplasto) ✓Novas drogas em fase de teste
• Fosmidomicina + Clindamicina
• Inibidores da síntese de lipídeos
• Outras drogas que inibem a síntese de poliprenóides
Vias metabólicas do apicoplastídeo, organela exclusiva do parasita que retêm as funções de
síntese dos ácidos graxos, isoprenóides e heme
Durante esta aula, morreram 200-300
indivíduos de malária!!!
“A diminuição nos casos de malária na Inglaterra
foi devida não a fatores naturais ou aplicação de
qualquer método preventivo mas, sim, devido à
melhora progressiva das condições sociais, econômicas, educacionais, médicas e de
saúde pública” (S.P. JAMES, 1929)
Bibliografia
Markell´s & Voge´s Medical ParasitologyL. Rey: Parasitologia
Diversos Reviews:Trends in Parasitology, Nature, Science...
www.plasmodb.org