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