Plasmodium sp.

Znanych jest 5 gatunków Plasmodium: P. vivax, P. falciparum, P. malarie, P. ovale i P. knowlesi odpowiedzialnych za infekcje człowieka zwane zimnicą. Jednakże ze względu na niewielki zasięg terytorialny ostatniego z wymienionych gatunków praktyczna znajomość diagnostyki dotyczy pozostałych czterech. Największy odsetek zakażeń dotyczy P. falciparum i P. vivax. W roli przenosicieli występują komary z rodzaju Anopheles sp., choć znana jest również zimnica wrodzona i potransfuzyjna. Istnieją doniesienia o zarażeniach dwoma gatunkami jednocześnie.

Pierwotniaki z rodzaju Plasmodium i należące do typu Apicomplexa bytują głównie we krwi. Mają bardzo złożony cykl rozwojowy z dwoma żywicielami. Człowiek jest żywicielem pośrednim. W jego organizmie parazyt przechodzi cykl zewnątrz- i wewnątrzkrwinkowy. Pierwszy z nich ma miejsce w komórkach miąższowych wątroby, na skutek czego powstaje liczne bezpłciowe pokolenie merozoitów. Te po przejściu do krwi krążącej atakują erytrocyty, w których przechodzą cykl krwinkowy. Długość trwania cyklu oraz jego przebieg (obraz zarażonych krwinek) są charakterystyczne dla gatunku. Etap ten kończy się synchronicznym rozpadem krwinek. Okres wylęgania obejmuje cykle zewnątrzkrwinkowe (co najmniej 2) i co najmniej 1 lub 2 cykle krwinkowe. Dla P. vivax i P. falciparum okres ten wynosi 10-15 dni, ale może też znacznie się wydłużyć (nawet do kilku miesięcy). Okres wylęgania w przypadku P. malariae trwa średnio 28 dni. P. falciparum przechodzi tylko 1 cykl zewnątrzkrwinkowy.

Rozwój wewnątrzkrwinkowy P. vivax, P. malariae, P. ovale przebiega zwykle niezbyt intensywnie, dlatego, że atakują one wybiórczo albo krwinki młode, albo stare. P. falciparum atakuje krwinki niezależnie od wieku i namnażanie wewnątrzkrwinkowe tego pasożyta może być bardzo intensywne. Ponadto P. falciparum wywołuje aglutynację zaakowanych krwinek i przywieranie ich do ścian naczyń, co jest przyczyną zmniejszenia światła naczyń, zakrzepów i rozwoju ognisk niedokrwienia. Zaczopowanie naczyń krwionośnych w mózgu może prowadzić do obrzęku i rozszerzenia istoty białej a jednym z objawów może być śpiączka. Zaburzenia w mikrocyrkulacji mogą też prowadzić do miejscowego zniszczenia nerek. Dodatkowo metabolity wtórne pochodzące z parazyta pogłębiają te objawy. Zaczopowanie naczyń w sercu może prowadzić do arytmii i in. zaburzeń pracy serca. Dlatego też zarażenia P. falciparum są często cięższe od zimnicy wywołanej przez inne gatunki Plasmodium.

Uważa się, że P. malariae wywołuje u dzieci zespół nerczycowy („nerczycę malaryczną”). W materiale biopsyjnym z nerek stwierdza się zwyrodnienie kanalików. Przyczyna jest tworzeniu kompleksu antygen-przeciwciało lub autoimmunologiczna reakcja przeciw własnej nerce.

Okresowe napady zimnicze są ściśle związane z krwinkowym cyklem rozwojowym. Dreszcze zapoczątkowujące napad trwają 15 min-1 h i rozpoczynają się w momencie, gdy nowa generacja pasożytów powoduje rozpad erytrocytów i uwalnianie się z nich. Później następuje kilkugodzinny okres gorączki, w szczycie temperatura przekracza 40°C. Prawdopodobnie w tym okresie pasożyty atakują nowe krwinki. Okres trzeci - stadium pocenia się - kończy napad zimnicy. Gorączka ustępuje, chory zapada w sen, po którym budzi się we względnie dobrym stanie.

Wykrywanie

• Podstawową metodą jest badanie rozmazu krwi (w szczycie gorączki i róznych fazach choroby) utrwalonego i zabarwionego metodą Giemsy lub Wrighta. Poszukuje się postaci pierścienia i schizonta. Stosowana jest też metoda `grubej kropli'. Wymaga ona jednak doświadczenia i jest przydatna przy małej parazytemii: 10-20 osobników/ μl - pozwala ustalić zarażenie. Metoda `cienkiego rozmazu' (próg wykrywalności 500-1000 osobników / μl) pozwala ustalić gatunek pasożyta. Chcąc wykluczyć zimnice trzeba badanie powtórzyć co najmniej 6-krotnie.

Przy rozpoznawaniu uwzględnia się wielkość i kształt krwinek, obecność ziarnistości w ereytrocycie, wielkość i kształt pasożyta, jego lokalizację w krwince oraz cechy charakterystyczne jąder, cytoplazmy i pigmentu pierwotniaka (powstałego z rozkładu hemoglobiny na globinę i hematynę; hematyna przekształcana do hemozoiny barwnika zarodźców).

Cechy diagnostyczne.

P. vivax - postać pierścienia wielkości 1/3 do ½ średnicy krwinki z centralną, dużą wodniczką. Zwykle jedno ziarno chromatyny. Wodniczka stopniowo zanika i pasożyt przekształca się w pełzakowatego schizonta zajmującego 2/3 objętości krwinki. Wewnątrz jego ciała występują liczne, drobne ziarnistości hemozoiny. Zarażone erytrocyty powiększają się (do 2 razy) i odbarwiają. W ich cytoplazmie pojawiają się ziarnistości Schüffnera, Mikrogametocyt (7-8 μm) posiada duże centralne jądro z luźną chromatyną, okrągły lub owalny makrogametocyt (9-10 μm) - małe ekscentrycznie położone jądro z chromatyną w dużej grudce.

P. falciparum - charakterystyczne jest mnogie zarażenie krwinek (2-6 b. małych pierścieni rzędu 1/5 krwinki). Często 2 ziarna chromatyny. Schizont nieruchliwy ( we krwi obwodowej tylko w ciężkich inwazjach, zwykle w wątrobie, śledzionie, węzłach chłonnych). Gametocyty w kształcie sierpa. Wielkość, kształt i barwa erytrocytów pozostają bez zmian, wewnątrz nich widoczne plamistości Maurera.

P. malariae - pierścień zajmuje do 1/3 średnicy krwinki, nieruchome schizonty okrągłe lub pałeczkowate, opasujące równikowo komórkę, segmenter zawiera do 12 merozoitów, które często ułożone są na kształt rozetki, erytrocyty pozostają bez zmian morfologicznych

P. ovale - większość zaatakowanych krwinek przyjmuje kształt mniej lub bardziej owalny oraz ulega powiększeniu i odbarwieniu, ich brzegi często postrzępione, a wewnątrz występują ziarnistości kwasochłonne (punkciki Schüffnera).

Patrz poniższa tablica.

Diagnostyka biochemiczna, immunologiczna i molekularna.

• Detekcja antygenów Plasmodium w krwi obwodowej przy zastosowaniu metod immunochromatograficznych. W większości testów zastosowano przeciwciała monoklonalne specyficzne dla poszczególnych antygenów. Testy wykrywają białko II bogate w histydynę (HRP II), dehydrogenazę mleczanową w parazytach (pLDH) lub oba (wyniki można otrzymać w ciągu 15 min).

Białko HRP II jest syntetyzowane i uwalniane przez trofozoity i niedojrzałe gametocyty i obecne jest we krwi obwodowej, dlatego test w kierunku tego antygenu może być pozytywny nawet do dwóch tygodni po przeleczeniu i usunięciu parazyta. Testy wykrywają parazytemię przy < 100 osobnikach / μl. Natomiast dobrze wyszkolony diagnosta stosując metody mikroskopowe może potwierdzić infekcję przy 5-10 osobników / μl. W handlu dostępne są tylko testy dla HRP II P. falciparum.

pLDH - enzym wytwarzany zarówno przez stadia bezpłciowe jak i płciowe. Testy dostępne dla wszystkich czterech gatunków gatunków, jednakże istnieje możliwość odróżnienia gatunkowego tylko pomiędzy P. falciparum versus nie-falciparum. W odróżnieniu od testów dla HRP II nie są pozytywne po skutecznym wyeliminowaniu parazyta.

*Powyższe testy nie są zatwierdzone jako procedury diagnostyczne na terenie US a służą jedynie do celów naukowych.

• Test OIF - jako antygen wykorzystywane schizonty. W testach immunoserologicznych trudno odróżnić inwazję aktywną od przebytej i różnicować gatunki (swoiste przeciwciała pojawiają się po wystąpieniu parazytemii)

• PCR - Stosuje się w przypadkach wątpliwych lub przy niskiej parazytemii. Amplifikuje się wyizolowany DNA przy użyciu specyficznych gatunkowo primerów (PCR1); produkt amplifikacji PCR1 poddaje się ponownej procedurze PCR z zastosowaniem innych primerów PCR2 (tzw. Snounou) i rozdziela w żelu polakrylamidowym. Wynik jak poniżej.

• Lane S: Standardy o określonej wielkości.

• Lane 1: Diagnostyczny pasek dla for P. vivax (size: 120 bp).

• Lane 2: Diagnostyczny pasek dla P. malariae (size: 144 bp).

• Lane 3: Diagnostyczny pasek dla P. falciparum (size: 205 bp).

• Lane 4: Diagnostyczny pasek dla P. ovale (size: 800 bp).

---