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 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 Merozoiterna tränger in i erytrocyterna via dess receptorer 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 Erytrocyten lyseras → merozoiter invaderar nya erytrocyter Även gametocyter läcker ut vid cellys, för (re)infektion av myggor 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 Kallt stadium frossa, feber (> 40°C), illamående, kräkningar, huvudvärk blek kall hud, snabb och svag puls Hett stadium obehaglig hetta, omtöcknad, snabb andning, illamående, kräkningar röd, torr hud, hård puls 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 Närvaro av myggor i området Att myggorna infekteras med parasiter Optimal miljö för myggornas tillväxt 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 Trophozoit – ”bird’s eye” Bandform Korgform Gametocyt 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 - Dåligt tillagat eller rått kött 1) Via föda 2) Kattfeces - 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 - Transplantation 3) Kongentialt 4) Ovanlig smittväg - 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 Öga Cystorna kan finnas kvar livslångt Cysta i hjärnvävnad Retinochorodit http://www.cdc.gov/dpdx/toxoplasmosis/gallery.html

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 Immunofluorescens - 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