Rozmaz krwi człowieka z widocznymi pasożytami Plasmodium w erytrocytach

Sporozoit przemieszczający się w cytoplazmie nabłonka jelitowego

Malaria, zimnica (łac. malaria, plasmodiosis, dawna nazwa febra z łac. febris = gorączka, także paludyzm) – ostra lub przewlekła tropikalna choroba pasożytnicza, której różne postacie wywoływane są przez jeden lub więcej z pięciu gatunków jednokomórkowego pierwotniaka z rodzaju Plasmodium rotium

Wyniki najnowszych badań wykazały, że występujący w Azji południowo-wschodniej zarodziec małpi, który jak wcześniej sądzono jest chorobotwórczy przede wszystkim dla małp, może także prowadzić do zakażeń u człowieka. Jego cechy podobne są do zarodźca malarycznego, ale przebieg zachorowania jest ciężki i zbliżony do zarodźca sierpowatego.
U człowieka najczęściej dochodzi do zakażeń zarodźcem ruchliwym i sierpowatym, przy czym ten ostatni powoduje najcięższą postać choroby i najczęściej prowadzi do zgonu.
Inne gatunki z rodzaju Plasmodium zarażają zwierzęta.

Wektorem malarii przenoszącym ją między osobami chorymi i zdrowymi są samice komarów z rodzaju Anopheles.

Jest to najczęstsza na świecie choroba zakaźna, na którą co roku zapada ponad 220 mln osób, a umiera 1-3 mln (są to głównie dzieci poniżej 5 roku życia z Czarnej Afryki). Zachorowania poza terenami tropikalnymi i subtropikalnymi endemicznego występowania tej choroby spotykane są u osób powracających z tych regionów, a także sporadycznie w pobliżu lotnisk i portów, gdzie zostają zawleczone komary z rodzaju Anopheles.

Epidemiologia

Obszary zagrożenia malarycznego

Malaria występuje w ponad stu krajach strefy tropikalnej i subtropikalnej; narażonych na zachorowanie jest około 1 miliard ludzi.

Zarodźce wymagają do pełnego cyklu rozwojowego 2 żywicieli: człowieka, który jest żywicielem pośrednim (dochodzi w nim do rozmnażania bezpłciowego pierwotniaka) i komara z rodzaju Anopheles, który jest żywicielem ostatecznym (w nim zachodzi rozmnażanie płciowe). To zakażeni ludzie są rezerwuarem czynnika chorobotwórczego – zarodźca malarycznego. Wektorem malarii jest ok. 80 różnych gatunków komarów z rodzaju Anopheles (m.in. widliszek).

Do zakażenia dochodzi, kiedy żywiące się krwią ludzką zakażone samice komarów z rodzaju Anopheles wraz ze śliną do organizmu człowieka wprowadzają sporozoity zarodźca. Do zakażenia może dochodzić także przez transfuzje krwi, zakażone igły i strzykawki oraz z matki na dziecko przez łożysko. Gametocyty od osoby chorującej na malarię dostają się do organizmu samicy komara, gdzie w ciągu 8–35 dni przechodzą cykl rozwojowy, w przebiegu którego powstają sporozoity. Przy ukąszeniu komara sporozoity dostają się do krwi osoby zdrowej.

Występowanie zimnicy zależy od zasięgu występowania komarów przenoszących pasożyta, od zasięgu występowania Plasmodium, a te zależne są od złożonych czynników środowiskowych, biologicznych i społeczno-politycznych, a także od zapoczątkowanego przez WHO w 1953 roku programu masowego zwalczania malarii.

Ze względu na korzystne dla komarów Anopheles warunki rozwoju do rozprzestrzeniania się malarii dochodzi przede wszystkim w rejonach, gdzie temperatura powietrza wynosi 16-33 °C, a średnia wilgotność względna wynosi powyżej 60%. W temperaturze powietrza poniżej 10 °C larwy komarów nie rozwijają się, a przy temperaturach 10-16 °C rozwijają się wolniej i wykazują mniejszą żywotność. Ze względu na niższą temperaturę i wilgotność powietrza do zakażeń malarią rzadko dochodzi na wysokościach powyżej 2000–2500 m n.p.m.

Samice komarów pobierają pokarm od zmierzchu do świtu, a miejsca ich rozmnażania znajdują się głównie w rejonach wiejskich. Chociaż w niektórych krajach ryzyko zachorowania w miastach jest praktycznie bardzo małe, to w np. Afryce jest całkiem możliwe.

U dużej części Afrykanów występuje odporność na zakażenia P. vivax, co jest spowodowane tym, że ich erytrocyty nie posiadają grupy krwi Duffy, która jest konieczna do zapoczątkowania ich inwazji przez ten gatunek zarodźca. Rozwój zarodźców w erytrocytach jest także utrudniony u pacjentów z hemoglobiną S, hemoglobiną C, hemoglobiną E, talasemią, niedoborem dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej i niektórymi typami owalocytozy.

Uodpornienie na malarię utrzymuje się po przechorowaniu, ale nie jest ono stałe i może dochodzić do ponownych zakażeń, lecz już nie o ostrym przebiegu. Po opuszczeniu strefy malarycznej odporność na malarię zanika. W rejonach wysokiej zachorowalności infekcje u dzieci są powszechne i powodują wysoką śmiertelność, lecz u osób dorosłych wytwarza się odporność.

Oporność P. falciparum na leki

Poważnym problemem, przy odległej perspektywie uzyskania szczepionki przeciw malarii, jest wystąpienie i rozprzestrzenianie się oporności zarodźców na powszechnie stosowane leki przeciwmalaryczne – szczególnie chlorochinę.

Oporność na chlorochinę stwierdzono po raz pierwszy pod koniec lat 50. XX wieku w Kolumbii i Tajlandii. Następnie oporność stwierdzano także w innych krajach Ameryki Południowej i południowo-wschodniej Azji. Sytuacja stała się jeszcze bardziej poważna po stwierdzeniu występowania oporności także w Afryce (po raz pierwszy w Kenii w 1979 r.). W następnych latach stwierdzono rozprzestrzenianie się oporności najpierw w Afryce wschodniej, potem w całej Afryce subsaharyjskiej.

Ustalono, że oporność P. falciparum na chlorochininę i inne środki przeciwmalaryczne jest wywoływana przez mutację jednego genu (pfcrt).

Etiologia

Cykl życiowy Plasmodium.

Malaria jest wywoływana przez pierwotniaki z rodzaju Plasmodium . U człowieka są to cztery gatunki: P. falciparum, P. malariae, P. ovale i P. vivax. P. vivax jest najczęstszym czynnikiem etiologicznym malarii w skali światowej, odpowiadając za około 80% zachorowań. Jednak P. falciparum uważany jest za istotniejszy patogen, odpowiedzialny za tylko 15% zachorowań, ale aż 90% zgonów. Pasożytnicze gatunki z rodzaju Plasmodium zarażają też ptaki, gady, małpy i gryzonie. Udokumentowano przypadki zarażeń człowieka gatunkami typowo wywołującymi chorobę u małp, mianowicie P. knowlesi, P. inui, P. cynomolgi, P. simiovale, P. brazilianum, P. schwetzi i P. simium; znaczenie epidemiologiczne tych infekcji jest jednak bardzo ograniczone. Ptasia zimnica może być śmiertelna dla kur i indyków, ale nie przyczynia się do ekonomicznych strat u hodujących te ptaki. Jej zawleczenie na Hawaje przyczyniło się jednak do poważnego zagrożenia występującej tam endemicznej awifauny.

Cykl rozwojowy zarodźca u człowieka

W cyklu rozwojowym zarodźców występuje 2 żywicieli:

Ogólny schemat cyklu rozwojowego przedstawicieli rodzaju Plasmodium powodujących malarię u człowieka jest identyczny, różnice pomiędzy poszczególnymi gatunkami są niewielkie.

Sporozoity zarodźca dostają się do krwi. Część z nich zostaje zniszczona przez leukocyty, ale wiele z biegiem krwi dostaje się do wątroby. W ciągu ok. 30 minut sporozoity znikają z krwi. W komórkach wątroby (hepatocytach) w ciągu 1-3 tygodni przebiega dalsza faza rozwojowa tzn. pozakrwinkowa faza rozwojowa (schizogonia pozakrwinkowa). Sporozoity zmieniają swój kształt, tworząc formę schizonta. Schizonty dzielą się wielokrotnie, przekształcają się i ostatecznie pękają uwalniając 2-40 tys. merozoitów, które uwalniane są do krwi. Proces ten w zależności od gatunku zarodźca trwa 5-21 dni, lecz w wypadku P. vivax i P. ovale schizogonia pozakrwinkowa może być opóźniona nawet do 1-2 lat – takie "uśpione" formy pierwotniaka nazywane są hypnozoitami. Z tego względu mogą występować późne nawroty malarii. Chociaż zjawisko takie nie występuje w przypadku P. falciparum i P. malariae, to występuje u nich przewlekła faza choroby we krwi, co powoduje nawroty w ciągu kilku lat (P. falciparum) lub nawet kilkanaście (P. malariae).

Merozoity zaczynają atakować czerwone krwinki i w wyniku ich działania dochodzi do rozpadu erytrocytów, co powoduje wystąpienie objawów chorobowych typowych dla malarii. W erytrocytach zachodzi albo proces schizogonii krwinkowej, kiedy powstają w dużej liczbie schizonty lub wytwarzane są stosunkowo nieliczne gametocyty (rozmnażanie płciowe zarodźca), które z pobieraną krwią mogą zarażać samice komara z rodzaju Anopheles. W przewodzie pokarmowym samicy komara tworzą one gamety, a po zapłodnieniu zygotę. Zygota przekształca się w oocystę, w której powstaje do ok. 10 tys. sporozoitów. Gdy oocysta pęka, sporozoity przemieszczają się do jamy ciała, a stamtąd do gruczołów ślinowych. Proces powstawania zakaźnych dla człowieka, inwazyjnych form trwa 2-3 tygodnie.

Cechami wspólnymi tych pierwotniaków są schizogoniczny podział w hepatocytach (stadia trofozoita i schizonta) oraz w erytrocytach (stadium pierścienia, schizonta, merozoita) oraz podział gamogoniczny (gamety, ookineta) i sporogoniczny (sporocysta, sporozoity) w organizmie komara.

* przy wcześniejszym zastosowaniu chemioprofilaktyki

Objawy kliniczne i przebieg

Uogólnione obrzęki spowodowane zespołem nerczycowym w przebiegu malarii

Objawy choroby występują po okresie wylęgania, który wynosi zwykle: dla zarodźca sierpowatego 7–14 dni, 7–30 dni dla zarodźca pasmowego i 8–14 dni dla zarodźca ruchliwego i owalnego. Pierwsze objawy są niecharakterystyczne – choroba rozpoczyna się dreszczami i wysoką gorączką (nawet ponad 40 °C), którym towarzyszą bóle głowy, nudności, wymioty, niekiedy biegunka, w końcowym okresie napadu pojawiają się obfite poty i następuje gwałtowne obniżenie temperatury. Napady gorączki pojawiają się co 48 godzin w przypadku trzeciaczki (wywołanej przez zarodźca ruchliwego) lub co 72 godzin w przypadku czwartaczki, dawniej febra czterodniowa (wywołanej przez zarodźca pasmowego). Jednak nie we wszystkich przypadkach, szczególnie na początku zachorowania, przebieg gorączki ma tak "klasyczny" przebieg.

Objawy spowodowane są niszczeniem przez pierwotniaka erytrocytów i w mniejszym stopniu odczuwalne, uszkadzaniem hepatocytów. Efektem rozpadu erytrocytów jest niedokrwistość hemolityczna, żółtaczka i hemoglobinuria.

Inne objawy to: bóle mięśniowe, bóle kręgosłupa, zaburzenia świadomości, objawy neurologiczne, kaszel i duszność.

Atypowy przebieg i objawy chorobowe mogą występować u osób, które uzyskały częściową odporność lub wcześniej stosowały profilaktykę przeciwmalaryczną.

W przypadku inwazji P. ovale i P. vivax choroba lub jej nawroty mogą wystąpić po miesiącach albo latach (pasożyty wytwarzają specjalne formy – hipnozoity). Wyniki badań laboratoryjnych

W badaniach laboratoryjnych u pacjentów z objawowa malarią stwierdza się wzrost aktywności aminotransferaz, proteinurię, urobilinogenurię, wzrost aktywności LDH w osoczu, wzrost stężenia sorbitolu i jonów Na.

Powikłania

Powikłania malarii mogą być wczesne i późne.

Do wczesnych należą:

Późne powikłania: