Apicomplexa

APICOMPLEXA Gli Apicomplexa includono alcune migliaia di specie, endoparassite, per la maggior parte della vita intracellulari. Assenza di organi di movimento Alternanza tra fasi di riproduzione asessuata (schizogonica) e sessuata (gamogonia) con formazione delle forme infettanti (sporozoiti)

APICOMPLEXA Corpo cellulare a “forma di banana” in molte fasi del ciclo vitale, mononucleato e caratterizzato dal complesso apicale necessario per l’ingresso del parassita nelle cellule ospiti.

APICOMPLEXA Il complesso apicale è un insieme di strutture citoscheletriche e vescicolari presenti in tuttii gli stadi invasivi degli apicomplexa. E’ composto da uno o due anelli polari, da un conoide, da rhoptrie, da microtubuli subpellicolari e da micronemi.

APICOMPLEXA La componente citoscheletrica è costituita dal conoide in grado di estroflettersi durante l’invasione. La componente vescicolare è costituita da micronemi e roptrie che secernono il proprio contenuto apicalmente. Localizzati posteriormente con funzione secretoria sono i granuli densi

APICOMPLEXA La componente vescicolare è costituita da micronemi e rhoptrie che secernono il proprio contenuto apicalmente. Localizzati posteriormente con funzione secretoria sono i granuli densi

APICOMPLEXA Il processo di invasione richiede 15-20 secondi culminando nella formazione di un vacuolo parassitoforo nel quale il parassita si moltiplica asessualmente.

SPOROZOITE INVADING A HOST CELL

Cryptosporidium spp.

Al genere Cryptosporidium appartengono organismi parassiti intracellulari che infettano l’epitelio gastrointestinale di diversi ospiti vertebrati compreso l’uomo Phylum Apicomplexa Classe Coccidea Ordine Eimeriida Famiglia Cryptosporidiidae Genere Cryptosporidium

Cryptosporidium muris Tyzzer, 1907 specie rinvenuta nelle cellule epiteliali dello stomaco di topi di laboratorio C. parvum Tyzzer, 1912 specie isolata sempre dal topo di laboratorio Nei successivi 50 anni il protozoo fu comunemente confuso con specie del genere Sarcocystis In seguito vennero identificate altre specie di Cryptosporidium sulla base della specificità d’ospite, in parte invalidate da esperimenti di trasmissione crociata che dimostrarono la trasmissione da un ospite all’altro

Morfologia Oocisti: 4-5 µm di diametro, contiene 4 sporozoiti che fuoriescono da una sutura ben visibile sulla superficie Due tipi di oocisti: - con parete sottile: si aprono direttamente nell’intestino dell’ospite inducendo una reinfezione - con parete spessa: forme di resistenza nell’ambiente esterno, diffusione da un individuo ad un altro

OOCISTI Xiao et al., 2004

Ciclo Biologico - 1 Il ciclo biologico si compie interamente in un unico ospite (parassita monoxeno) Ha inizio con l’ingestione delle oocisti da parte dell’ospite Avviene nelle cellule dell’epitelio gastro-intestinale e comprende una fase asessuata e una sessuata, caratterizzate da riproduzione per schizogonia, per gametogonia e per sporogonia che dà origine alla forma infettante l’oociste eliminata all’esterno

Ciclo Biologico - 2 Ingestione dell’ oociste Fuoriuscita degli sporozoiti Impianto nell’enterocita in un vacuolo parassitoforo Maturazione del trofozoite in meronte di tipo I Ciclo merogonico o schizogonico (asessuato) con produzione di 8 merozoiti Rottura del meronte e penetrazione dei merozoiti in nuovi enterociti. Maturazione del trofozoite in meronte di tipo II. Gametogonia (ciclo sessuato): formazione dello zigote Sporogonia: formazione dell’oociste con 4 sporozoiti Elimininazione dell’oociste infettante con le feci

EXCYSTATION SUTURE SPOROZOITE

MERONT OR SCHIZONT MEROZOITES

Colpisce prevalentemente il tratto intestinale LA CRIPTOSPORIDIOSI Colpisce prevalentemente il tratto intestinale distruzione delle cellule epiteliali ridotta attività degli enzimi intracellulari e dei microvilli atrofia dei villi e microvilli ridotta digestione ed assorbimento

Sintomatologia: diarrea immunocompetenti: Anche asintomatica o con rari episodi di diarrea. Nei soggetti giovani (sotto 2 anni) gastroenteriti con diarrea, vomito, febbre che può protrarsi anche per 7-10 giorni e poi regredire spontaneamente. immunodepressi: Diarrea fino a 2 - 6 litri/g., disidratazione, disordine elettrolitico e importante perdita di peso: necessaria l’ospedalizzazione Nessuna tendenza alla remissione

Cryptosporidium è un importante patogeno opportunista LA CRIPTOSPORIDIOSI La comparsa e la severità dei sintomi dipendono fortemente dallo stato immunitario del paziente soggetti immunocompetenti: infezione asintomatica o episodio isolato di diarrea soggetti immunocompromessi: infezione con decorso cronico con diarrea profusa, fino a 2 - 6 litri/g., disidratazione, disordine elettrolitico, anoressia e morte. Presenza di sintomi extraintestinali Cryptosporidium è un importante patogeno opportunista

Sintomatologia: Dal 1980 fino all’utilizzo delle terapie Highly Active Antiretroviral (HAART), questo coccidio è stato uno dei principali agenti eziologici di diarrea nei soggetti HIV-positivi. In questi soggetti, una diarrea della durata di un mese o più era indice di passaggio alla fase di AIDS.

Profilassi: Mantenere un buon livello di igiene: Lavare le mani con sapone e acqua Lavare sempre le mani dopo aver usato la toilet e prima di manipolare o ingerire cibo (specialmente pere persone con diarrea) Lavare le mani dopo aver cambiato pannolini, anche se sono stati usati guanti Evitare acque che potrebbero essere contaminate. Igiene alimentare: evitare cibi che potrebbero essere contaminate Avere precauzioni nei contatti con possibili sorgenti di infezioni: terra, animali.

CRITERI PER L’IDENTIFICAZIONE Cryptosporidium: tassonomia CRITERI PER L’IDENTIFICAZIONE Morfologia delle oocisti Specificità d’ospite Caratterizzazione genetica

Ruolo degli animali nella trasmissione di Cryptosporidium all’uomo

Epidemiologia molecolare di Cryptosporidium In questi ultimi anni gli studi molecolari hanno contribuito a migliorare il quadro tassonomico e hanno evidenziato una situazione epidemiologica molto complessa

Attualmente sono riconosciute 24 specie CLASSIFICAZIONE Attualmente sono riconosciute 24 specie e più di 40 genotipi riportati in letteratura Le specie e i genotipi infettano una grande varietà di ospiti

Cryptosporidium parvum Ospiti: Bovini Uomo Primati Pecore Suini Cani Gatti Roditori ~154 specie di mammiferi

Pecore** Suini** Dugongo Cryptosporidium hominis Ospiti: Uomo Bovini* Pecore** Suini** Dugongo *naturale e sperimentale ** sperimentale

Cryptosporidium parvum Cryptosporidium hominis Attualmente considerate il principale problema di sanità pubblica. Inizialmente considerate una sola specie. In seguito C. parvum è stata divisa in due genotipi: genotipo 1: prevalentemente umano genotipo 2: zoonosi Queste due varianti oggi sono ritenute due specie distinte, C. hominis (genotipo 1) e C. parvum (genotipo 2).

Cryptosporidium parvum Da un punto di vista di sanità pubblica, i bovini sono spesso considerati una importante causa di trasmissione zoonotica di Cryptosporidium. Principali cause di rischio: 1 - Contatto diretto con gli animali

Cryptosporidium parvum Numerose le epidemie riportate tra studenti di Veterinaria e tra il personale a contatto con bovini nelle stalle e nei laboratori in diversi paesi del mondo

Cryptosporidium parvum Principali cause di rischio: 2 - Contaminazione di vegetali con feci infette 3 - Contaminazione delle riserve idriche attraverso il dilavamento del terreno in presenza di escrementi

Epidemiologia molecolare di Cryptosporidium La maggior parte delle segnalazioni riportate in letteratura di epidemie di criptosporidiosi da acqua contaminata, provengono dagli USA, dal Canada e dal Regno Unito. L’incidenza di queste patologie idrodiffuse rimane ancora sottostimata, vista l’assenza di un sistema di sorveglianza nazionale specifico con l’eccezione degli Stati Uniti (attivo già dal 1971) e del Regno Unito.

Gli studi in Italia

Nel 1974 prima segnalazione in tacchini, polli e quaglie Epidemiologia molecolare di Cryptosporidium Nel 1974 prima segnalazione in tacchini, polli e quaglie Nel 1982 a Bologna descritti i primi due casi umani Nel 1996 in Puglia su 368 bambini con enterite (359 immunocompetenti e 9 HIV+) prevalenza di C. parvum dell’1,9%. I valori osservati risultano inferiori a quelli riscontrati in altre città italiane quali Brescia e Orvieto (7,2%) e Perugia (3,57%) Nel 2000 su 100 soggetti immunocompetenti (Nord Italia) la sieropositività per C. parvum è stata dell’ 83%. Questi dati suggeriscono che l’infezione sia più comune di quanto indichi la ricerca del protozoo nelle feci.

Epidemiologia molecolare di Cryptosporidium ITALIA Un’unica epidemia idrodifffusa in Emilia Romagna in una comunità per il recupero di tossicodipendenti (gennaio 1995). Prevalenze del 13,6% tra gli individui HIV negativi e del 30,7% tra i sieropositivi, 7 casi fatali. Pur non essendo stata effettuata la ricerca delle oocisti nell’acqua potabile, alcuni campioni di sedimento dai serbatoi di raccolta dell’acqua sono risultati contaminati da oocisti di Cryptosporidium.