Blod- och vävnadsparasiter
Malaria
- Plasmodium spp.
- Toxoplasma gondii
Medicinsk mikrobiologi ht 2014
Caroline Bylfors
Kapitel i Medical microbiology
• Kap 76: Parasitic classification, structure and replication
• Kap 79: Laboratory diagnosis of parasitic disease
• Kap 82: Blood an tissue protozoa
Blodprotozoer – Plasmodium spp.
• Humanpatogener i släktet Plasmodium spp:
- P. falciparum
- P. vivax
- P. ovale
- P. malariae
(- P. knowlesi, 2007, Sydostasien)
• Tillhör Coccidia
http://www.cdc.gov/malaria/about/distribution.html
Plasmodium spp.
• Malaria = ”dålig luft”
• Ca 500 miljoner nya fall/år i världen
(ca 100 fall/år i Sv.)
• 1-3 miljoner dödsfall/år i världen
• Var 30 sekund dör ett barn i malaria
• 360 barn under en tretimmarsföreläsning!
Malaria i Sverige
• 1200-talet: ”den kalla sjukan” (Ladulås), klostrens sjukböcker
• Carl von Linné skrev avhandling
• 1933 sista inhemska fallet (Oxelösund)
• P. vivax
• Varför försvann malaria?
Plasmodium spp. - Smittväg
• Myggbett (Anopheles spp)
• Blodtransfusioner, organtransplantation
• Narkotikamissbruk
• Kongenitalt
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/index.html
Plasmodium spp. – Livscykel
• Sexuell förökning i primärvärd
• Asexuell förökning i sekundärvärd
• Asexuella förökning via:
- exoerytrocytiska fasen
- erytrocytiska fasen
• Honan överför sporozoiter via saliv
Livscykel – exoerytrocytiska fasen
1. Sporozoiterna levern
2.
Schizonter i levercellerna, innehåller merozoiter och
hypnozoiter
Merozoit = stadium mellan sporozoit och trophozoit
Schizont = flerkärnig där varje kärna innehåller merozoiter
Hypnozoit = slumrande tillstånd, återfall
3.
Merozoiter och hypnozoiter frisätts när schizonten
(hepatocyten) spricker
Livscykel – erytrocytiska fasen
1) Merozoiterna tränger in i erytrocyterna via dess
receptorer
2) Mognad till trophozoiter och schizonter
Trophozoit = ringformad struktur
”pricken” är kromatinkorn
P. falciparum - trophozoiter
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Livscykel – erytrocytiska fasen
3)
Erytrocyten lyseras → merozoiter invaderar nya
erytrocyter
4)
Även gametocyter läcker ut vid cellys, för (re)infektion
av myggor
5)
Gametocyterna tas upp av myggan och utvecklas till
sporozoiter myggans spottkörtlar
http://www.youtube.com/watch?v=A2-XTlHBf_4
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/index.html
Sjukdomsförlopp
• Inkubationstid, minst 7 dagar → 2-4 veckor (upp till år)
• Influensaliknande symptom
• Lys av ery cellskräp + Hb febertoppar (> 40°C)
• Regelbundna: 36, 48, el 72 tim.
• Obehandlad ev. död pga. kraftig anemi + cellskräp
täpper till kapillärer i organ
Feberattack
A. Kallt stadium
frossa, feber (> 40°C), illamående, kräkningar, huvudvärk
blek kall hud, snabb och svag puls
B. Hett stadium
obehaglig hetta, omtöcknad, snabb andning, illamående, kräkningar
röd, torr hud, hård puls
C. Svettningsstadium
flödande svettningar, normal temp, normal puls
Hur påverkas erytrocyterna?
• Glykosylfosfatidylinositol → klibbig ery-yta samt stela ery
• Cytoadherens → störd mikrocirkulation → organsvikt och
cerebral malaria
• Produktion av glykosylfosfatidylinositol avgör
patogenicitet
Förvärvad immunitet?
• Ett par svåra malariaattacker för partiell immunitet
• Upprepade infektioner för att bibehålla immunitet
• I hyperendemiska områden ses sällan sjukdom med
symptom efter 20 års ålder
Naturlig immunitet
• Sicklecellsanemi – heterozygot (AS)
• Thalassemi
• Glukos 6 fosfatdehydrogenasbrist (G6PD)
• Avsaknad av Duffy-ag
• HLA-B53, drabbas mer sällan av infektion
• Fler?
Genetiska variationer
• Många myggor är infekterade med olika Plasmodium spp.
och olika stammar av respektive art
• Nya genetiska varianter (myggan) → ”blandar och ger”
• Vissa genetiska varianter producerar mer
glykosylfosfatidylinositol → ökad virulens
Faktorer som krävs för en endemi
1)
Närvaro av myggor i området
2)
Att myggorna infekteras med parasiter
3)
Optimal miljö för myggornas tillväxt
4)
Områden där många människor kan infekteras
Profylax utan läkemedel
• Myggstift (DEET)
• Myggmedelsimpregnerade kläder
• Myggnät, gärna impregnerat
Profylax - läkemedel
• Tabletter 1 vecka innan avresa
• Kininpreparat eller liknande (ex. Fansidar®, Meflokin®)
• Konstant resistensutveckling (främst P. falciparum)
• Vissa lm tas 1-4 veckor efter hemkomst!
• Vaccin under utveckling
Plasmodium falciparum
• Allvarligast, hög mortalitet om obehandlad
• Mortalitet i vid cerebral malaria 20 %
• Mortalitet i behandlad form 1 %
• Hyperhemolys, njurinsufficiens, förstorad lever, svart urin
(black water fever), cerebral malaria med hypoxi
Plasmodium falciparum
• Utbredd resistensproblematik
• 36:e-48:e timme
• Erytrocyter i alla utvecklingsstadier
• Parasitemi: högre grad än andra arter
• Inga hypnozoiter
Plasmodium falciparum
• Flera trophozoiter/erytrocyt
• Dubbla kromatinkorn
• Accolé
• Maurers klyftor
• Bananformade (mån-) gametocyter
• Normalstora erytrocyter
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/dx.html
Gametocyt
Utvecklad trophozoit
Tjock droppe
Dubbla kromatinkorn
Maurers klyftor
Flera trophozoiter
per cell
Accolé
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Plasmodium vivax
• Vanligast
• 48:e timma
• Unga omogna erytrocyter (Duffy ag)
• Erytrocyterna svullnar + schüffners prickar
• Hypnozoiter, reaktivering (upp till 2 år)
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/dx.html
Trophozoiter
Svullen erytrocyt med
Schüffners prickar
Tjock droppe
Schizont
Gametocyt
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Plasmodium ovale
• 48:e timma
• Unga erytrocyter
• Erytrocyterna svullnar + schüffners prickar
• Ev. ovala, fransiga ery.
• Hypnozoiter, reaktivering (upp till 4 år)
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/dx.html
Trophozoit
Oval, fransig cell
Tjock droppe
Mikrogametocyt
Makrogametocyt
Schizont
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Plasmodium malariae
• ”Mildaste”
• 72:a timma
• Mogna erytrocyter
• Normalstora erytrocyter
• Inga hypnozoiter
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/dx.html
Tjock droppe
Korgform
Trophozoit – ”bird’s eye”
Gametocyt
Bandform
Schizont - rosettform
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Diagnostik
• Blodprov i EDTA-rör för blodutstryk
- mellan febertoppar (ej P. falciparum)
• Klinisk diagnos!
• Antigendetektion med snabbtester (MalaQuick®)
- problem med känsligheten på tester pga. flera arter
• PCR
- kräver speciell utrustning, höga krav på renhet
- brister i sensitivitet
Beredning av blodpreparat
• Tjock droppe = finns/finns inte malariaparasiter, %
• Tunt utstryk = artbestämma, dubbelinfektioner?
• Preparaten färgas med
Giemsa
Tjock droppe
• Sprid droppen till 50-örings storlek
• 30 lager av erytrocyter
• Låt torka, färga (Giemsa + fosfatbuffert), pH 7,2
• Kan ej artbestämma!
• 10 minuter/prov
- om positivt → titta på tunt utstryk
- om negativt → svara ut som negativt
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Tunt utstryk
• Som vid diff.
• Torka snabbt! ”spikklubbor”
• Studera den tunnaste delen
• Studera:
- erytrocytens form (oval och fransig?)
- cytoplasma (Maurers klyftor, Schüffners prickar)
- erytrocytens storlek (svullen eller ej)
- trophozoiter, schizonter och gametocyter
http://www.cdc.gov/dpdx/malaria/gallery.html
Vävnadsprotozoer -Toxoplasma gondii
• Toxoplasmos
• Primärvärd är tamkatt
• Sekundärvärd: människa, andra däggdjur (ex gnagare)
och fåglar
• Stor andel smittade i världen:
- ca 15-25 % av Sveriges befolkning
- vissa länder upp till 95 % (varmt, fuktigt klimat el. matvanor)
Toxoplasmos
• Inkubationstid 2-3 veckor
• Akut (ny) infektion ofta asymptomatisk (ca 85-90 %)
Influensaliknande symptom med lymfadenopati, ev.
encephalit, retinit, myokardit
• Efter dagar-månader latensfas
• Nyinfektion hos immunsupprimerade ger symptom
hos fler + allvarligare (ex ögon)
Toxoplasmos och graviditet
• Nyinfektion vid graviditet är allvarligt:
- Spontanabort, intrauterin död
- Hydro- eller mikrocephalus
- Missbildningar (mentala och fysiska)
- Ögonsymptom, ev. blind (direkt eller efter flera år)
• 50-100 gravida smittas/år i Sv. Ca 1/5 skador hos
fostret
• Vissa länder screenar gravida (ej Sv.)
Reaktivering hos immunsupprimerade
• Stark koppling till HIV/AIDS
• Allvarliga symptom:
- feber
- illamående/kräkningar
- CNS-besvär (huvudvärk, konfusion, koordination, epilepsi mm)
• Kräver livslång behandling
Livscykel
• Coccidia sexuell förökning i katt, asexuell förökning i
övriga djur
• Katt äter smittade djur (ex råttor) där cystor finns i
muskelvävnad
• Omogna oocystor avges med kattens faeces mognar
→ infektiösa på 1-5 dgr
• Djur/människor smittas oocystor transporteras till
tarmen → blodbanan transport till övriga kroppen
Livscykel
• Oocystorna invaderar humana celler omvandlas till
tachyzoiter, snabb förökning
• Cellys → tachyzoiter frisätts = akut toxoplasmos
• Tachyzoiter invaderar nya celler vävnadscystor (bradyzoiter)
• Bradyzoiterna förökar sig långsamt (kroniskt)
• Oklart varför bradyzoit tachyzoit (immunförsvaret?)
Smittvägar
1) Via föda
- Dåligt tillagat eller rått kött
- Främst får, gris och vilt (nöt är sällsynt)
2) Kattfeces
- Rengöring av kattlåda
- Kontakt med infekterad jord, sand
- Frukt/grönsaker som kontaminerats av infekterad jord
- Vatten som kontaminerats av infekterad jord eller faeces
Smittvägar
3) Kongentialt
- Mor till barn via placenta
4) Ovanlig smittväg
- Transplantation
- Blodtransfusion
http://www.cdc.gov/dpdx/toxoplasmosis/index.html
Human vävnad som infekteras
• Skelettmuskulatur
• Hjärna och nervsystem
• Myokardiet
Cysta i hjärnvävnad
• Öga
• Cystorna kan finnas kvar livslångt
http://www.cdc.gov/dpdx/toxoplasmosis/gallery.html
Retinochorodit
Påverkan på beteende?
• Studier: infekterade råttor är mindre rädda för katter
• Råttorna blir lättare uppätna av katten → parasitens
sexuella förökning kan ske
• Hur påverkas vi människor?
http://www.cdc.gov/ncidod/eid/vol9no11/03-0143.htm
Diagnostik
• Serologi
- Vanligaste metoden
- IgM, IgG
- För att bestämma sjukdomsfas (ny, latent, reaktivering)
• Immunofluorescens
- Fluorescensmärkt ak mot parasiten
- Visualiseras i fluorescensmikroskop
- Påvisar förekomst av parasit, men ej best. av sjukdomsfas
Diagnostik
• PCR
- Detekterar parasitens DNA (ex fostervatten)
- Bestämmer ej sjukdomsfas
• Infärgning av vävnad och likvor
- Direkt påvisning i biopsier och likvor vid infärgning
- Kan se bradyzoiter och tachyzoiter
- Görs sällan, krånglig provtagning
• Kliniska data
http://www.cdc.gov/dpdx/toxoplasmosis/index.html
Tachyzoiter
Vem behandlas?
• Ej behandling om frisk
• Gravida som nyinfekteras
• Nyfödda som smittats kongenitalt
• Immunsupprimerade som fått akut eller reaktiverad
toxoplasmos
