Belangrijke protozoa die ziekten veroorzaken: Parasitologie, levenscyclus en Pathologie

Overzicht belangrijkste protozoa die ziektes veroorzaken bij mensen.

Entamoeba Histolytica

• Parasitologie: Deze parasieten hebben trophozoiten en cysten. Trophozoiten verblijven in het lumen of de wand van het colon, voeden zich door bacteriën en weefsel cellen en vermenigvuldigen snel in de anaerobe omgeving van de darm. Trophozoiten hebben granulaire vacuolen in het endoplasma, zijn sterk begrensd, hebben een helder ectoplasma met vingerachtige pseudopods en de kern bevat een karyosoom. Voordat ze de darm verlaten vormen ze eerst een cyste. Deze cysten bevatten 1 kern, glycogeen vacuole en 1 of meerdere sigaarvormige ribosomen ook wel chromatoide lichaampjes genoemd. Tijdens de volgroeiing ontstaan er 4 kernen. Cysten kunnen overleven in hoge temperaturen, chloor concentraties in water en maagzuur.

• Levenscyclus: overdracht van de ene persoon naar de andere gebeurt via feces-orale transmissie van cysten. Na passage door de maag zal de cyste wand desintegreren en komen er acht kleine trophozoiten in de darm.

• Ziekte: Amoebes zijn vaak asymptomatisch of geven diarree met abdominale pijn. Er is invasie van de mucosa dat zich kan verspreiden richting de lever. Daar kan een abces worden gevormd.

• Epidemiologie: De infectie snelheid is hoger in warme landen vooral bij een slechte hygiëne. Naast feces-orale transmissie kan verspreiding ook via voedsel en water gaan. De overgrote meerderheid van de populatie in westerse landen met een Entamoeba hebben de niet pathogene E. dispar.

Pathogenese

Virulente factoren zijn:

• invasie correleert goed met endocytische activiteit,

• productie van extracellulaire proteinase (activeert complement en degradeert collageen),

• aanwezigheid van galactose specifieke lectine (zorgt voor hechting met mucosa van het colon)

• lysering van de gastheercel, doordat na adhesie de amoebe porie vormende proteïnen vrijlaat.

De meeste geïnfecteerde individuen blijven symptoom vrij. Factoren die de kans op een amoebe infectie vergroten zijn eiwit malnutritie, koolhydraat rijk dieet, corticosteroïden toediening, kinderen en bij zwangerschap. Ook de microflora in de colon hebben invloed op de mate van invasie.

• Pathologie: Entamoebe lyseren epitheelcellen en er worden kleine zweren in de mucosa gevormd. Dit geeft een kleine ontstekingsreactie. Uitgebreide zweervorming leidt tot secundaire bacteriële infectie, formatie van granulatie weefsel, fibrotische verdikkingen en soms zelfs tot tumorvorming (amebomas).

• Immuniteit: E. histolytica wekt zowel humorale als cellulaire immuun reacties op bij mensen. Trophozoiten kunnen gebonden antilichamen afwerpen en zijn resistent voor lyse door het complement systeem. De gevoeligheid voor invasie door amoebes bij zwangere vrouwen, individuen die worden behandeld met steroïden en AIDS patiënten laat zien dat cel gemedieerde immuun mechanismen direct betrokken zijn bij de controle van weefsel invasie.

Toxoplasma gondii

• Parasitologie: Dit is net als de plasmodia een intracellulair sporozoa. Het verschil is dat in de toxoplasma gondii zowel de seksuele als aseksuele reproductie in de tractus gastrointestinalis van katachtigen gebeurt. Het komt bij mensen binnen door ingestie van oöcyten uit de feces van de katachtige.

• Morfologie: De toxoplasma gondii kan in drie vormen voorkomen. Als eerste als oöcyt. Deze heeft een dikke wand die resistent is tegen vele omgevingsfactoren. Als de cyste volgroeid is vormen zich eerst twee sporocysten en daarna vier sporozoiten. Als tweede komt de toxoplasma gondii voor als tachyzoit. Deze heeft een druppelachtige vorm en bevat alle cellen die een kern bevatten. Tenslotte de weefsel cyste. Deze lijkt sterk op de tachyzoit, maar is kleiner en deelt langzamer.

• Levenscyclus: daarbij is onderscheid te maken tussen de definitieve gastheer en de tussengastheer:

• Definitieve gastheer is de huiskat, hierbij vindt seksuele reproductie van T. gondii plaats.

• Tussengastheren zijn macrofagen waarin de sporozoieten zich vestigen nadat ze zijn opgegeten door een warmbloedig dier.

• Ziekte: de toxoplasma parasiet komt vooral veel voor in de USA. Het is een chronische infectie die asymptomatisch is en zichzelf remt. Klinische manifestaties van de parasiet zijn lymfadenopathie, letaal in immuun onderdrukte patiënten en geeft het congenitale infecties bij kinderen.

• Epidemiologie: De verspreiding gaat door middel van zoogdieren en vogels. Het kan worden verspreidt door oöcysten uit de feces van de katachtige of door het eten van vlees van zoogdieren. Normaal kunnen cysten niet tegen de extreme temperaturen van het koken, maar soms gebeurt dit niet effectief of wordt het vlees rauw gegeten. Andere manieren van parasitaire overdracht zijn door middel van orgaan transplantatie of overdracht op de foetus wanneer de moeder tijdens de zwangerschap een acute infectie oploopt.

• Pathogenese en immuniteit: Bij patiënten met een normale immuniteit wordt de infectie snel gecontroleerd. Dit gebeurt door de cellulaire immuniteit. Patiënten waarbij deze onderdrukt is zullen snel symptomen krijgen.

Plasmodia

Sporozoa zijn intracellulaire protozoa met afwisselende cyclus van seksuele (sporogonie) en aseksuele (schizogonie) reproductie. Plasmodia (een subgroep binnen de Sporozoa) zorgen voor malaria en toxoplasmose.

• Parasitologie: De seksuele replicatie vindt plaats in muskieten en de aseksuele replicatie in de erytrocyten van de mensen. De rode bloedcelen barsten uiteindelijk open en de plasmodia zorgt dan voor invasie van andere rode bloedcellen. Dit zorgt voor periodieke koorts en anemie. Er zijn 4 soorten plasmodia: * P. vivax, * P. falciparum, * P. ovale en * P. malariae.

• Morfologie: 3 Karakteristieken van de plasmodia zijn roodkernig chromatine, blauw cytoplasma en bruin/zwart malaria pigment. Gametocyten kunnen onderscheiden worden van hun aseksuele vormen door hun grootte en gebrek aan nucleaire deling. Er zijn 4 stadia van de malaria parasiet, ringvorm, trophozoiten, schizonten en gametocyten. De bloedcellen bij een P. vivax infectie zijn bleek, vergroot en bevat vele Schuffner dots. Alle aseksuele stadia kunnen tegelijk optreden. In P. malariae infecties zijn de rode bloedcellen niet vergroot en bevatten geen granulen. P. falciparum infectie geeft smalle ringen en kunnen 2 chromatine dots bevatten. Een cel bevat vaak meer dan 1 parasiet die aan de rand van de cel liggen.

• Levenscyclus: Een muskiet neemt bloed af met daarin gametocyten van een malaria patiënt. Deze gametocyten vermenigvuldigen zich en vormen sporozoiten welke in de speekselklieren van de mug komen en deze worden bij een volgende muskieten beet overgedragen aan een nieuw persoon. De sporozoiten komen dan in de hepatocyt terecht en repliceren daar aseksueel tot merozoiten. Als deze vrijkomen hechten zij aan andere rode bloedcellen. Na endocytose zullen trophozoiten vermenigvuldigen in de rode bloedcellen om nieuwe merozoiten te vormen. De vrijgekomen dochtercellen zorgen voor invasie van andere rode bloedcellen. Sommige dochtercellen worden omgezet in de seksuele vorm of gametocyten. Zij blijven in de rode bloedcellen en wachten tot ze worden opgenomen door een mug. De lever sporozoiten van P. ovale en P. vivax kunnen het immuunsysteem ontwijken en latent aanwezig blijven om in een later stadium weer te gaan vermenigvuldigen.

• Fysiologie: P. vivax valt alleen immature rode bloedcellen aan. P. malariae valt alleen verouderde rode bloed cellen aan P. falciparum valt alle rode bloedcellen aan en is dus ernstiger. Sikkelcel anemie limiteert de intensiteit van P. falciparum infectie, en ook andere hemoglobinopathieën kunnen beschermend werken tegen malaria. Na invasie zal de malaria parasiet zorgen voor een aantal veranderingen in de erytrocyt membraan waardoor ze gevoelig worden voor het immuunsysteem.

• Ziekte: De symptomen van malaria zijn koorts, hoofdpijn, zweten, malaise en komt in episodes. Complicaties door capillair blokkade kunnen fataal zijn, vooral in de hersenen.

• Epidemiologie: P. vivax komt voor over de hele wereld. P. falciparum domineert in de tropen. De intensiteit van malaria is afhankelijk van de dichtheid en de voedingsgewoonten van de malaria muskiet. Ook de prevalentie van geïnfecteerde mensen is van belang, zij zijn het parasiet reservoir.

Pathogenese

Door de invasie van de erytrocyten ontstaan:

• * koorts: kan worden veroorzaakt doordat door de ruptuur van de erytrocyten macrofagen IL-1 en TNF vrijlaten of de parasieten produceren pyrogenen.

• * Anemie: veroorzaakt door fagocytose of destructie van de erytrocyten

• * veranderingen in de circulatie zoals vasodilatatie door de hoge koorts, dit zorgt voor verminderde bloedstroom.

• * cytokinen: verhoogde cytokine (IL-1, TNF) concentraties zorgen voor beschadigingen.

• * overige verschijnselen zoals trombocytopenie (door opslag in milt en verkorte bloedplaatjes levensduur) en glomerulonefritis (door depositie van immuuncomplexen in de glomeruli).

• Immuniteit: De immuun respons limiteert de vermenigvuldiging, maar schakelt de infectie niet uit, dit heet premunition. Zowel de aanwezigheid van B en T lymfocyten zijn nodig voor herstel. Vooral de antilichaam gemedieerde immuniteit is belangrijk.

Giardia Lamblia

• Parasitologie: Giardia bestaat zowel in trophozoit vorm als in cyste vorm. Ze bevatten 2 kernen en een centraal parabasaal lichaampje. De trophozoit heeft nog 4 paar flagella. De cysten worden gevormd in het colon

• Ziekte: Giardiasis is een darm infectie veroorzaakt door vervuild drinkwater. Men krijgt vettige diarree, abdominale pijn, misselijkheid en braken.

• Epidemiologie: giardiasis komt vooral veel voor op plaatsen met slechte kwaliteit drinkwater en sanitaire voorzieningen. Het optimaliseren van de hygiëne zou de incidentie verminderen. Ook mensen met een IgA deficiëntie of homoseksuele mannen hebben meer kans op giardia.

• Pathogenese: giardia veroorzaakt malabsorptie in de darmen.

• Immuniteit: een verhoogde kans op gardiasis is gerelateerd aan meerdere factoren, waaronder ketenvirulentie, grootte van inoculum, achlorhydria of hypochlorhydia en immunologische abnormaliteiten.