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o Prevalenza: il numero di ospiti infetti sul numero di ospiti esaminati, quantifica la probabilità di risultare infetto in un determinato momento; o Incidenza: il numero di nuovi ospiti che si infettano con un particolare parassita in un determinato intervallo di tempo s...

o Prevalenza: il numero di ospiti infetti sul numero di ospiti esaminati, quantifica la probabilità di risultare infetto in un determinato momento; o Incidenza: il numero di nuovi ospiti che si infettano con un particolare parassita in un determinato intervallo di tempo sul numero di ospiti non infetti nello stesso intervallo di tempo. Va a quantificare il rischio e la diffusione; o Intensità: il numero di individui appartenenti a una determinata specie parassitaria; o Abbondanza: il numero di parassiti presenti in una popolazione ospite senza considerare lo stato di infezione dell’ospite. Competenza vettoriale: capacità intrinseca di un artropode a ospitare lo sviluppo o La moltiplicazione del patogeno e consentire la trasmissione a un altro ospite (zanzare hanno grande competenza). Suscettibilità di un vettore: possibilità per un patogeno di svilupparsi o moltiplicarsi al suo interno e l’efficienza di trasmissione all’ospite successivo. Esistono dei fattori che possono aumentare la trasmissione o diminuirla, es ambiente, temperatura, presenza di acqua. Le difese dell’ospite Concetto di immunità e sistemi immunitari: immunità, spesso usato come sinonimo di resistenza, è un insieme di complessi meccanismi di difesa volti a prevenire e distruggere gli agenti infettivi che penetrano a livello tissutale. Ogni organismo vivente, per sopravvivere, deve essere in grado di difendersi dall’ambiente circostante, dall’azione offensiva/invasiva diretta di altri organismi come l’azione potenzialmente dannosa di molecole estranee derivanti da virus, batteri, funghi parassiti con cui viene a contatto. La funzione principale dell’immunità è la discriminazione tra il proprio e l’estraneo. La capacità di distinguere self (le cellule del proprio organismo) e non-self (agenti esterni) è necessaria per proteggere l’organismo da patogeni e per eliminate cellule alterate o modificate. La risposta immunitaria è composta da tutti i meccanismi che vengono messi in atto contro i non-self. In questo caso è importante la comunicazione e il riconoscimento, possibili attraverso il primitive pattern recognition receptor (PRR), ovvero l’insieme dei recettori presenti nel sistema immunitario. Possono essere espressi sulla membrana (toll-like receptor) oppure all’interno della cellula (NOD-like receptor, RIG-I-like receptor). Toll-like receptor, detti anche TLR, sono glicoproteine transmembrana caratterizzate da un tipico motivo strutturale, ovvero ripetizioni di leucina che conferiscono la tipica struttura e sono responsabili delle funzionalità dei TLR. I TLR innescano la sintesi e secrezione di messaggeri e l’attivazione di altri sistemi di difesa dell’ospite, ad esempio: riconoscimento di batteri (risposta di fagocitosi e digestione), riconoscimento virale (cellule infettate vanno in contro ad apoptosi). NOD-like receptor, sono proteine citoplasmatiche che riconoscono i peptidoglicani batterici (specifici soprattutto per Gram-positivi). RIG-I-like receptor (RLR), sono RNA elicasi che partecipano al riconoscimento intracellulare delle catene RNA virale ed attiva i geni antivirali. I PRR sono in grado di riconoscere: pathogen-associated molecular patterns (PAMP), molecole espresse da patogeni basandosi sui profili molecolari, come batteri, virus, funghi e parassiti pluricellulari; damage-associated molecular patterns (DAMP), molecole endogene prodotte o rilasciate da cellule danneggiate, come proteine dello stress o proteine nucleari. Negli invertebrati, i peptidi antimicrobici non sono altamente specifici, ma agiscono su una classe di microbici. Ad esempio, i virus sono caratterizzati da RNA a doppio filamento, queste caratteristiche sono chiamate Profili Molecolari Associati a Patogeni (PAMP). Il riconoscimento dei PAMP avviene grazie a recettori specifici per il riconoscimento dei profili molecolari. Due componenti essenziali del sistema immunitario: risposte immunitarie aspecifiche, insieme dei meccanismi preesistenti all’infezione, capaci di reagire con rapidità all’agente patogeno. Forniscono una protezione generale ed immediata contro patogeni e parassiti, tossine e farmaci, e cellule cancerose; risposte immunitarie specifiche, sono altamente specifiche per macromolecole distinte. Molecole riconosciute come estranee dal sistema immunitario sono dette antigeni, sconfitti attraverso gli anticorpi. Il successo dell’insediamento dei parassiti invasori in un organismo dipende dalla loro capacità di evadere o sovvertire il sistema immunitario. La possibilità che un parassita possa infettare un ospite, e la gravità della malattia che può causare, dipendono in gran parte dalla reazione del sistema immunitario dell’ospite stesso. Ospite sensibile: l’ospite non riesce ad eliminare il parassita prima che questo si sia insediato stabilmente. (dal punto di vista del parassita è detto contagioso) Ospite resistente: il suo stato fisiologico impedisce lo stabilirsi del parassita e la sua sopravvivenza. (dal punto di vista del parassita è detto non contagioso) In certi casi, un ospite può tollerare un patogeno. Alcuni parassiti mantengono e modulano il sistema immunitario e dipendono totalmente dalla flora batterica dell’ospite. Comunicazione cellulare Ha un ruolo fondamentale nelle difese dell’individuo. Le cellule del sistema immunitario comunicano tra di loro attraverso meccanismi simili a quelli utilizzati dagli ormoni peptidici. Le cellule bersaglio hanno recettori che sporgono dalla membrana plasmatica e che legano specifiche molecole-segnale. Tale legame innesca cambiamenti del recettore, dando inizio a una cascata di attivazioni che coinvolge chinasi e fosforilazione. Citochine: ampio gruppo di molecole-segnale del sistema immunitario. Sono proteine o glicoproteine a basso peso molecolare secrete in risposta agli antigeni dalle cellule del sistema immunitario e molte altre cellule. Hanno la principale funzione di mediatori di diversi processi fisiologici di risposta difensiva: infiammazione; risposta immunitaria; riparazione delle ferite; rimodellamento dei tessuti; metabolismo, proliferazione e differenziazione cellulare. La loro funzione può agire mediante: – Azione autocrina: citochine si legano ai recettori presenti sulla membrana della stessa cellula che l’ha secreta. – Azione paracrina: citochine si legano ai recettori di una cellula bersaglio in prossimità della cellula che l’ha secreta. – Azione endocrina: citochine si legano a cellule bersaglio distanti dalla cellula che l’ha secreta, attraverso la circolazione. Elementi del sistema immunitario innato comprendono: barriere fisiche, chimiche, anatomiche; difese cellulari; risposta immunitaria. Barriere fisiche, chimiche, anatomiche Il rivestimento integro esterno corneificato (nei vertebrati) o sclerotizzato (negli invertebrati) o il muco presente sulle superficie esterne morbide degli animali, costituisce la barriera fisica. Diversi sistemi si aprono all’esterno del corpo e i loro epiteli fungono da barriere protettive. Gli epiteli presentano anche delle armi chimiche: lisozima (attacca parete di molti batteri Gram+); basso PH nello stomaco e nella vagina ed enzimi idrolitici nelle secrezioni del tratto digerente, il pH acido previene la crescita di batteri; l’epitelio polmonare agisce come un’ospite, favorendo la fagocitosi di particelle estranee; la popolazione batterica dell’intestino non attiva la risposta immunitaria, ma impedisce la presenza di altri patogeni. Infiammazione È un processo vitale nella risposta immunitaria innata, implicato nella mobilitazione delle difese dell’organismo che, sulla base di esperienze precedenti con l’invasore, reagisce. Nonostante la risposta infiammatoria sia spesso locale, può coinvolgere tutto l’organismo (es. febbre). L’aumento della temperatura corporea avviene quando i meccanismi omeostatici non regolano la risposta infiammatoria (infiammazione cronica). L’aumento della temperatura corporea porta a una riduzione della capacità di accrescimento e riproduzione dei patogeni. L’infiammazione porta anche a: vasodilatazione, attraverso l’attivazione dei macrofagi e mastociti che raggiungono il danno tissutale. I mastociti rilasciano istamina, citochine e altri composti che dilatano i vasi sanguigni, aumentano il flusso sanguigno nella zona bersaglio (per questo è calda e arrossata); aumenta la permeabilità capillare; conseguenza alla vasodilatazione, consente ai leucociti di raggiungere la zona interessata; aumenta la fagocitosi, l’aumento del flusso sanguigno porta a un maggior numero di neutrofili ed altre cellule fagocitiche nella regione interessata. Le bradichine sono rilasciate dalle cellule danneggiate e danno la sensazione di dolore. Difese cellulari Superate le barriere fisiche e chimiche, l’efficacia delle risposte immunitarie aspecifiche è determinata dall’azione coordinata di diversi tipi di cellule che includono leucociti, cellule natural killer (NK) e cellule dendritiche. I globuli bianchi, o leucociti, sono cellule ameboidi capaci di movimento indipendente. Possono presentare grandi nuclei lobati e numerosi granuli distintivi nel citoplasma ricchi di enzimi litici (leucociti granulari) oppure mancanza di granuli e nuclei arrotondati (leucociti agranulari). Le cellule NK rilasciano citochine ed enzimi che forano la membrana cellulare, penetrano all’interno delle cellule infette ed innescano una cascata di reazioni che determinano la distruzione cellulare per apoptosi. Le cellule dendritiche derivano dai monociti, presentano lunghi processi citoplasmatici e sono presenti in tutti i tessuti a contatto con ambiente esterno. Quando i patogeni esterni penetrano nel tessuto, le cellule dendritiche sono attivate dai PAMP. Fagocitano antigeni microbici e producono interferoni, classe di citochine antivirali. Completamento Le citochine possono attivare il sistema del completamento. È un sistema di difesa ausiliario composto da 20 proteine inattive nei fluidi corporei. L’attivazione avviene dopo il riconoscimento dei patogeni esterni. Come si attiva: la via classica, dipende dall’anticorpo legato alla superficie dell’invasore; la via lectinica, simile alla classica, ma attivata dal legame tra proteoglicani sui microbi e lectine; la via alternativa, attivata dall’interazione delle proteine del completamento sintetizzate precocemente nella reazione a cascata e i polisaccaridi presenti nel rivestimento esterno del microorganismo. Le proteine del completamento non sono specifiche e agiscono su classi di antigeni. Esse hanno quattro funzioni principali: lisano virus, batteri e altre cellule; rivestono i patogeni facilitando l’azione dei fagociti; chemiotassi (attraggono globuli bianchi nella zona d’azione); si legano a specifici recettori presenti sulle cellule del sistema immunitario per stimolare l’azione. Risposta aspecifica verso patogeni e superamento dei sistemi di difesa Malattie provocate da protozoi: malaria; leishmaniosi; malattia del sonno; dissenteria; malattia di Chagas. Tipico dei protozoi, microparassiti: brevità e sequestro anatomico, parassita non entra in contatto con sistema immunitario. Mutazione della propria struttura antigenica, spesso dovuta all’espressione alternativa di serie di geni presenti in coppia multipla nel genoma e codificanti per antigeni in superficie (cambia glicoproteine esterne, non viene riconosciuto). Protozoi intramacrofagi: T. cruz, T. gondii, Leishmania spp. Entrano nei macrofagi in modo diverso, ma in tutti i casi si crea un vacuolo endocitico (parassitoforo), all’interno del quale il parassita è in grado di sopravvivere, evitando la “digestione” attraverso degli enzimi lisosomiali. Tripanosomosi americana (malattia di Chagas): l’agente eziologico è il Trypanosoma cruzi. Possono potenzialmente penetrare ogni tipo di cellula, in cui assume la forma di amastigote del tutto simile a leishmania. Una volta riprodotto, si trasforma nello stadio di tripomastigote, determinando la rottura della cellula e la successiva penetrazione in cellule del tessuto muscolare, scheletrico e liscio. Alcune forme rimangono nel sangue dove possono essere assunte da un ospite vettore. Patogenesi: infezione acuta; infezione indeterminata; infezione cronica (coinvolge cuore e tratto digestivo). Le glicoproteine superficiali di T. Cruzi sono riconosciute da diverse cellule immunitarie innate e stimolano la produzione di diversi componenti umorali e di difesa. Nonostante ciò, il parassita è in grado di ridurre l’azione dei macrofagi e inducendo resistenza verso questi. Infezione mAlarica: induce un notevole aumento anticorporale nell’ospite ma solo Il 6/11% di questi sono parassita- specifici. Non tutti gli anticorpi prodotti dall’ospite diretti contro Plasmodium sono protettivi, molti sono diretti contro metaboliti, prodotti di degradazione oppure costituenti del parassita. I vaccini antimalarici in uso si basano sulla riduzione della capacità del parassita di penetrare negli anticorpi, colpendo proteine specifiche di ancoraggio presenti nella membrana esterna del parassita. Malattia del sonno, tripanosomosi africana: causata da due sottospecie di trypasonoma brucei trasmessi da batteri ematofagi genere glossina. I tripomastigoti ematici presentano una forma “snella” (forma allungata con la presenza di flagello, presenta continua attività replicativa) e una forma “tozza” (stadio di resistenza alla risposta immunitaria). Patogenesi: stadio emolifatico, i parassiti sono liberi nel sangue, dove si moltiplicano negli spazi intracellulari (edemi); stadio meningoencefalitico, i parassiti migrano nel sistema nervoso centrale generando lesioni infiammatorie a carico delle meningi. Malattie provocate da elminti (macroparassiti): la risposta immunitaria verso gli elminti è multifattoriale, composta da una risposta innata e una acquisita. Il meccanismo effettore principale è la citossicità cellulare dipendente dagli anticorpi. I parassiti utilizzano diverse strategie di evasione della risposta immunitaria dell’ospite in cui sono penetrati al fine di aumentare la possibilità di sopravvivenza e riproduzione. In questo caso gli elminti utilizzano: specificità antigenica e variazioni nei diversi stadi del ciclo vitale del parassita; assorbimento di antigeni dell’ospite; comunanza antigenica; produzione di peptidi e composti che contrastano la risposta immunitaria. Diagnostica in parassitologia Test diagnostici applicati alla parassitologia: il riconoscimento di parassiti ematici (forme diagnostiche si ritrovano nel sangue) come plasmodi, babesie, leishmania, tripanosomi e filarie, si basa su esami microscopici di tipo morfologico. Diagnostica precisa se: macroparassita di cui si conosce il ciclo biologico; conoscenza dati clinico-epidemiologici del paziente; campionamento multiplo di materiale biologico della sede; fissazione e colorazione. Prelievo: prelievo da sangue periferico prima della terapia; senza aggiunta di anticoagulante, se striscia sottile si ha maggior specificità, minore sensibilità. La determinazione del parassita avviene solo se è presente in grandi quantità in un volume ridotto (possibilità di riconoscimento anche nell’eretrocita parassitato). Se si ha una goccia spessa C’è una minore specificità e maggior sensibilità, consente il riconoscimento del parassita anche in minori quantità (riconoscimento avviene dopo lisi delle emazie che possono comportare modificazioni morfologiche; aggiunta di anticoagulante, il sangue viene estratto da una vena periferica, ciò porta a una maggior quantità di campione, l’anticoagulante provoca modificazione morfologica ai parassiti. Microscopia (riconoscimento morfologico): utilizzo di colorazione differenziale per il riconoscimento dei globuli rossi parassitati. Si basa sulla specificità di legame con gruppi fosfati del DNA o regioni con elevati legami adenina-timina. Assieme alla microscopia sono associate tecniche per la rilevazione qualitativa e quantitativa dei parassiti. Limitazioni: velocità di processamento del campione; fluttuazioni temporali dei parassiti; prelievo da effettuare prima della terapia; personale specifico per la preparazione del campione e la diagnostica. Immunoparassitologia clinica: la titolazione di anticorpi riveste una particolare importanza nella diagnostica di diverse infezioni umane: Infezioni protozoarie (leishmaniosi viscerale, tripanosomiasi africana e americana, amebiasi invasiva, toxoplasmosi e malaria); Infezioni da cestodi (cisticercosi e echinoccoccosi cistica e alveolare); Infezioni da trematodi (schistosomiasi, fascioliasi e opistorchiasi); Infezioni da nematodi (filariasi, strogiloidosi, toxocariasi e trichinellosi); NB non diagnosticano una sospetta infezione in corso. Meccanismo: identificazione antigeni mediante l’impiego di anticorpi specifici marcati con fluorescenza o enzimi che possono dare prodotto di reazione colorato. Fattori influenti nelle metodiche immunodiagnostiche: il reperimento dell’antigene; presenza di determinati antigenici in comune fra parassiti filogeneticamente affini; variazioni della struttura antigenica stadio-specifica. Tecniche sierologiche Prelevo: si utilizzano generalmente campioni di siero, importante centrifugazione per la separazione con plasma; necessario solo un campione. Saggi sierologici sviluppati e più utilizzati: o Immunofluorescenza indiretta (IFA): utilizzo di antigeni somatici o figuranti. Test semi-quantitativo, può misurare la quantità di anticorpi presenti nel siero, assegnando un titolo che indica la loro concentrazione; o Enzime-Linked immunosorbent assay (ELISA): l’antigene è adsorbito sulla parete dei pozzetti di una micropiastra di poliestere, se contiene anticorpi contro l’antigene, questi si legano ad esso. Poi viene aggiunto un enzima che riduce un cambiamento visibile (es. cambio di colore) che indica la presenza di anticorpi; o Western blot: le proteine contenute negli antigeni solubili sono separate elettroforeticamente in un gel SDS (poliacrilammide + dodecil solfato sodico). Diagnostica molecolare applicata: rispetto alle metodiche tradizionali, il punto di forza della diagnosi molecolare è la maggior sensibilità. Inoltre, permette la tipizzazione genetica del parassita isolato (possibilità di identificazione della specie e del suo genoma, quindi diagnosi più dettagliata). Il campione ideale, affinché i risultati siano affidabili, deve essere fresco, non trattato con conservanti chimici e sottoposto subito all’estrazione del DNA, è quindi fondamentale il prelievo e il trattamento del campione.