Malaria e Babesia

PLASMODIUM SPP.

• Anamnesi di esposizione, ad esempio viaggi, trasfusioni recenti o residenza in prossimità di un aeroporto internazionale.
• Malaria non falciparum: brividi e picchi febbrili, seguiti da defervescenza e affaticamento; i sintomi possono presentarsi in modo ciclico ogni 48-72 ore.
• Malaria falciparum: picchi febbrili e brividi, spesso non ciclici e associati a sintomi sistemici a rapida progressione.
• Rilevazione e identificazione di una specie di Plasmodium in uno striscio ematico spesso e in uno striscio sottile, rispettivamente.
• Rilevazione, tramite immunoassay enzimatico (ELISA), della proteina ricca di istidina di P. falciparum, oppure rilevazione del DNA di Plasmodium mediante reazione a catena della polimerasi (PCR) seguita da tipizzazione mediante ibridazione con sonde o sequenziamento del DNA.

Questi elementi evidenziano come l'anamnesi di esposizione, i pattern clinici della febbre e i test di laboratorio concorrano a supportare la diagnosi di malaria. Il riconoscimento tempestivo è importante perché alcune forme, in particolare P. falciparum, possono progredire rapidamente e diventare potenzialmente letali nei soggetti non immuni.

Considerazioni generali

Epidemiologia

La malaria, malattia antichissima, fu riconosciuta da Ippocrate e descritta forse già nel 1700 a.C. in antichi testi cinesi. È una malattia globale che si manifesta più comunemente nelle regioni tropicali; tuttavia, la trasmissione può avvenire anche in aree temperate. Nel XIX e all'inizio del XX secolo, le specie di Plasmodium erano ampiamente distribuite negli Stati Uniti, inclusi il sud del Paese, la valle del fiume Mississippi e zone fino al Minnesota e al Michigan.

Oggi, soprattutto nelle aree tropicali, i parassiti Plasmodium continuano a causare più di 100 milioni di casi di malaria all'anno. Ciò corrisponde a una stima di 1-2 milioni di decessi annuali, molti dei quali in età pediatrica. Infatti, oltre il 90% delle forme gravi e potenzialmente letali di malaria colpisce i bambini. La distribuzione del vettore zanzara e la prevalenza della malattia nelle popolazioni indigene rappresentano i principali fattori che determinano la distribuzione del parassita Plasmodium.

Le aree infestate da zanzare, come le paludi, sono da tempo associate a tassi elevati di malaria. Gli ambienti che favoriscono acqua stagnante persistente promuovono la riproduzione delle zanzare. Attualmente, le aree endemiche includono parti dei Caraibi, del nord del Sud America, del Centro America, parti dell'Africa, dell'India, alcune zone dell'Australia, il Sud-est asiatico e molte delle isole del Pacifico asiatico.

La malaria si verifica anche sporadicamente in aree non endemiche. In molti casi si tratta di malattia importata latente. Le recidive possono manifestarsi mesi dopo il rientro da aree endemiche. In genere, questi pazienti sono stati trattati in modo incompleto o hanno assunto una chemioprofilassi insufficiente.

La malaria recidivante è causata dalla riattivazione della fase ipnozoite latente di P. vivax o P. ovale. I pazienti che sviluppano malaria possono essere trattati con una vasta gamma di farmaci. I farmaci antimalarici più comunemente utilizzati, clorochina e meflochina, sono efficaci contro la fase eritrocitaria sintomatica di P. vivax e P. ovale e possono determinare una guarigione apparente. Tuttavia, questi farmaci sono inefficaci contro gli ipnozoiti epatici. I pazienti trattati in questo modo ricevono quindi una terapia incompleta e restano a rischio di recidive malariche.

Alcuni pazienti possono riferire di non aver mai avuto un precedente episodio di malaria. Tuttavia, un'indagine mirata spesso evidenzia una breve interruzione della chemioprofilassi. Una lacuna nella chemioprofilassi può determinare un periodo finestra con livelli subprofilattici di farmaco. In tale periodo, gli sporozoiti inoculati da una zanzara infetta durante un pasto di sangue possono raggiungere e infettare il fegato. I parassiti (merozoiti) che emergono dal fegato mentre il paziente assume la chemioprofilassi vengono rapidamente eliminati e il paziente rimane asintomatico. Tuttavia, gli ipnozoiti possono attivarsi mesi dopo il rientro da un'area endemica, molto dopo la sospensione della chemioprofilassi. L'identificazione corretta di P. vivax e P. ovale è importante perché solo queste specie formano ipnozoiti epatici e possono causare recidive malariche.

In aree non endemiche possono verificarsi casi della cosiddetta "malaria aeroportuale". Si ritiene che i vettori zanzara provenienti da aree endemiche possano essere trasportati con il carico aereo. Un individuo che vive in un'area non endemica in prossimità di un aeroporto può essere infettato se punto da queste zanzare. In genere, la propagazione del parassita non si mantiene nell'ambiente, per mancanza di vettori zanzara idonei o per il basso numero di parassiti nella comunità. Quando la prevalenza di malaria è bassa, la probabilità che una zanzara ingerisca gametociti è molto ridotta. Inoltre, se le zanzare infette sono rare, possono effettuare un pasto di sangue non umano, interrompendo così il ciclo parassitario.

La trasmissione tramite zanzara è la modalità più comune, ma esistono altre vie di trasmissione. La trasmissione può avvenire anche per abuso di droghe per via endovenosa (condivisione di aghi) o mediante trasfusione di sangue. In questi casi si instaura solo il ciclo eritrocitario, poiché gli epatociti possono essere infettati esclusivamente dalla forma di sporozoite del parassita.

Microbiologia

Esistono numerose specie di Plasmodium; tuttavia, solo quattro specie sono note per infettare l'uomo: P. falciparum, P. vivax, P. ovale e P. malariae. A livello mondiale, P. vivax è responsabile della maggior parte dei casi (circa l'80%), seguito da P. falciparum (circa il 15%).

A seconda della specie plasmodiale responsabile dell'infezione, la malaria differisce per gravità, complicanze, prognosi e trattamento. Pertanto, ad eccezione della distinzione tra P. vivax e P. ovale, è importante identificare la specie in modo tempestivo e accurato. In genere, la malaria viene suddivisa in due tipi: falciparum e non falciparum. Questa distinzione evidenzia la gravità della malaria da P. falciparum, che rappresenta un'emergenza medica nel soggetto non immune. Tra le specie non falciparum, è importante distinguere P. vivax e P. ovale da P. malariae. Le prime due specie presentano una fase epatica dormiente che richiede un trattamento separato per prevenire la recidiva malarica.

L'identificazione degli organismi Plasmodium e la differenziazione tra le specie si basano principalmente sulla morfologia del parassita in preparazioni ematiche colorate con Giemsa. La rilevazione del parassita rappresenta il primo passo nella diagnosi di laboratorio della malaria e si ottiene esaminando un preparato ematico spesso. L'esame del preparato spesso è una parte importante dell'indagine parassitologica e non dovrebbe essere omesso, a meno che i plasmodi siano già stati rilevati in un preparato ematico periferico sottile di routine. Il preparato spesso aumenta il rendimento diagnostico rispetto all'esame dei vetrini sottili, perché consente di valutare rapidamente un volume maggiore di sangue. Questo aspetto è cruciale per identificare parasitemie di basso grado, come quelle associate a infezioni P. malariae di lunga durata o alle fasi iniziali della malaria.

I preparati spessi si ottengono ponendo 1-2 gocce di sangue del paziente sul vetrino. Il sangue non viene diluito e viene lasciato asciugare all'aria. Il vetrino viene quindi colorato con il metodo di Giemsa senza fissazione al metanolo. Gli eritrociti non fissati vanno incontro a lisi nella soluzione ipotonica della colorazione. Il preparato colorato viene prima esaminato a 10x, quindi a 100x in immersione in olio.

La filariosi è endemica in molte delle stesse regioni in cui sono presenti i parassiti della malaria e può causare febbri cicliche. Le microfilarie si rilevano facilmente nei preparati spessi a 10x. L'esame a 100x in immersione in olio serve invece per identificare le specie di Plasmodium.

Nei preparati colorati con Giemsa, i parassiti di Plasmodium presentano cromatina rossa e citoplasma azzurro chiaro. Le forme ad anello di qualsiasi specie di Plasmodium e i gametociti di P. falciparum sono le strutture più facilmente riconoscibili nei preparati spessi. Serve esperienza per differenziare le forme amoeboidi e gli schizonti di Plasmodium da piastrine e detriti. Se i preparati spessi fanno sospettare la presenza di una specie di Plasmodium, è necessario esaminare i vetrini sottili.

Il vetrino sottile, fissato al metanolo e colorato con Giemsa, serve per la tipizzazione di Plasmodium. I criteri utili per la differenziazione delle specie sono riassunti nella Tabella 1. Tuttavia, solo raramente tutte queste caratteristiche morfologiche sono presenti in un singolo vetrino. La differenziazione deve basarsi su tutte le informazioni disponibili. Di seguito si discutono brevemente i criteri morfologici utili per distinguere le specie di Plasmodium.

Il gametocita a forma di mezza luna è patognomonico di P. falciparum, ma sfortunatamente questa struttura non è sempre presente. Le caratteristiche dello striscio periferico che, in combinazione, possono essere utilizzate per identificare P. falciparum includono la presenza di piccoli trofozoiti ad anello delicati, eritrociti infetti che rimangono normocitici e la predominanza di trofozoiti ad anello, con assenza o rarità di forme più avanzate. Una parasitemia elevata e la presenza di eritrociti infetti da più organismi sono più comuni nei pazienti con malaria falciparum. Anche le forme a applique e la presenza di due centri di cromatina per ogni trofozoita ad anello sono suggestive di P. falciparum, ma possono essere presenti anche in altre specie di Plasmodium.

A differenza di P. falciparum, P. vivax e P. ovale producono trofozoiti ad anello più grandi e più spessi; gli eritrociti infetti diventano macrocitici; le forme avanzate, come trofozoiti amoeboidi, schizonti o entrambe, sono di solito presenti nel vetrino periferico. In una colorazione Giemsa a pH bilanciato (pH 6,8-7,0), gli eritrociti infetti da P. vivax o P. ovale possono mostrare una puntinatura eosinofila fine. Questa puntinatura fine non va confusa con i puntini più grandi, grossolani e a forma di virgola (punti di Maurer) presenti negli eritrociti infetti da P. falciparum. Le forme a applique non sono tipicamente presenti negli eritrociti infetti da P. vivax o P. ovale e i trofozoiti ad anello presentano in genere un solo punto di cromatina. Occasionalmente può essere presente più di un trofozoita per eritrocita. Sebbene sia possibile differenziare P. vivax e P. ovale, la distinzione è difficile e richiede esperienza parassitologica. La differenziazione in genere non è indicata né eseguita, poiché le malattie causate da questi organismi sono simili e il trattamento è lo stesso.

Gli eritrociti infetti da P. malariae contengono invariabilmente alcune forme plasmodiali avanzate e, come P. vivax e P. ovale, le forme ad anello prodotte sono spesse. Tuttavia, non si osserva puntinatura. Le forme avanzate specializzate, come la forma a banda e la forma a cesto, sono altamente suggestive di P. malariae. Come P. falciparum, i trofozoiti ad anello possono occasionalmente contenere due punti di cromatina e gli eritrociti infetti rimangono normocitici.

È importante notare che possono verificarsi coinfezioni con più di una specie di Plasmodium. Le coinfezioni, soprattutto in individui che vivono in aree endemiche per più specie di Plasmodium, sono relativamente comuni. Queste infezioni miste devono essere rilevate, poiché esistono differenze nella prognosi e nella terapia.

Patogenesi

L'ospite definitivo e vettore del parassita Plasmodium è la zanzara femmina Anopheles. La riproduzione asessuata e la gametogenesi avvengono nell'ospite intermedio umano. Il ciclo vitale del parassita è simile per tutte le specie di Plasmodium, ma esistono differenze importanti.

Gli sporozoiti infettanti originano dalle ghiandole salivari della zanzara femmina Anopheles. Essi vengono trasmessi all'uomo durante un pasto di sangue. Gli sporozoiti migrano quindi nel circolo sanguigno verso il fegato, dove infettano gli epatociti. Nel fegato si formano schizonti tissutali che contengono numerosi merozoiti derivati da riproduzione asessuata. A partire da un singolo sporozoite, questa fase produce un'amplificazione dell'organismo da 10.000 a 30.000 volte. Questa parte del ciclo asessuato è comune a tutte le specie di Plasmodium.

Il ciclo vitale di P. vivax e P. ovale si caratterizza per la produzione di ipnozoiti epatici dormienti. Gli ipnozoiti epatici rappresentano una forma di adattamento parassitario al clima. Nelle zone temperate, questo consente al parassita malarico di "svernare" nell'ospite umano. Tale strategia è vantaggiosa quando le condizioni climatiche limitano l'attività del vettore zanzara. Gli ipnozoiti si riattivano dopo un periodo di latenza tra 6 e 12 mesi e producono schizonti tissutali.

Quando raggiungono la maturità, gli schizonti tissutali si rompono e rilasciano i merozoiti nel sangue. I merozoiti infettano quindi gli eritrociti, dove si svolge la seconda fase di riproduzione asessuata. La replicazione asessuata intraeritrocitaria è comune a tutte le specie di Plasmodium. P. falciparum e P. malariae possono invadere eritrociti di qualsiasi età, mentre P. vivax e P. ovale parassitano selettivamente solo eritrociti giovani. Gli eritrociti giovani mantengono intatto il loro complemento di membrana citoplasmatica e si espandono con la crescita dell'organismo. Gli eritrociti più vecchi infettati da P. falciparum o P. malariae non si espandono e rimangono normocitici rispetto agli eritrociti non infetti. Queste caratteristiche sono utili in laboratorio per differenziare le specie di Plasmodium.

Dopo l'infezione degli eritrociti, si verifica un nuovo ciclo di replicazione asessuata. Inizialmente si sviluppa una forma ad anello, seguita dalla differenziazione in un trofozoite amoeboide. Successivamente si sviluppa uno schizonte intraeritrocitario che contiene numerosi merozoiti. Questa fase produce un'amplificazione asessuata da 6 a 32 volte per ciascun eritrocita infetto. Il numero di merozoiti prodotti negli schizonti intraeritrocitari varia tra le specie. Gli schizonti osservati nel vetrino ematico sono utili per la tipizzazione. I parassiti in sviluppo metabolizzano glucosio e utilizzano l'emoglobina dell'eritrocita. L'utilizzo dell'emoglobina da parte del parassita produce il pigmento caratteristico emocromina come prodotto di scarto.

Il ciclo di riproduzione asessuata negli eritrociti culmina con la rottura degli eritrociti. I merozoiti vengono rilasciati nel sangue, dove infettano nuovamente gli eritrociti. Questo ciclo di infezione eritrocitaria, replicazione dei merozoiti e rottura degli eritrociti si ripete e può diventare altamente sincronizzato. Questa sincronizzazione è osservata classicamente nella malaria terzana benigna causata da P. vivax. La rottura degli eritrociti e il rilascio dei merozoiti correlano con i sintomi clinici della malaria. Il ciclo eritrocitario di P. vivax e P. ovale si verifica ogni 48 ore, mentre quello di P. falciparum si verifica tra 36 e 48 ore. Il ciclo eritrocitario di P. malariae si verifica circa ogni 72 ore.

Il merozoite che infetta l'eritrocita può, in alternativa, differenziarsi in micro- o macrogametocita. Questi gametociti possono essere ingeriti dalla zanzara femmina Anopheles durante un pasto di sangue. La fusione dei gametociti avviene nell'intestino della zanzara. Lo zigote diploide matura e invade la parete intestinale. Segue una divisione meiotica che produce sporozoiti aploidi. Gli sporozoiti migrano verso le ghiandole salivari della zanzara, completando il ciclo parassitario.

Note: La conoscenza delle specie di Plasmodium endemiche nell'area in cui il paziente ha contratto la malaria è utile per restringere le ipotesi diagnostiche. In aree non endemiche, la recidiva dovuta agli ipnozoiti di P. vivax o P. ovale è spesso dimostrata da una riattivazione alcuni mesi dopo aver lasciato la regione endemica.

1. La malaria falciparum grave deve essere trattata con terapia parenterale; la meflochina non è indicata per la malaria falciparum grave in quanto non disponibile in formulazione parenterale. Le opzioni includono chinina (come sopra), chinidina, artesunato e artemetere.
2. La trasfusione sostitutiva può salvare la vita nei pazienti non immuni con malaria falciparum grave ed è indicata se la parasitemia è > 30% o se la parasitemia è > 10% e sono presenti fattori prognostici sfavorevoli (ad es., anziani, schizonti nel sangue periferico), manifestazioni sistemiche gravi (ad es., malaria cerebrale, insufficienza renale o polmonare), o fallimento terapeutico.
3. Non usare doxiciclina nelle donne in gravidanza o nei bambini < 8 anni.

Le raccomandazioni terapeutiche e i pattern di resistenza ai farmaci cambiano nel tempo. I regimi per la malaria devono sempre essere selezionati e monitorati da operatori sanitari esperti, in linea con le linee guida aggiornate; i pazienti non devono tentare l'auto-trattamento.

La terapia della babesiosi dovrebbe essere guidata da clinici esperti nella gestione delle infezioni parassitarie, poiché la gravità della malattia e i fattori legati all'ospite possono influenzare in modo significativo le scelte terapeutiche.