Schistosoma haematobium - Schistosoma haematobium

Schistosoma haematobium
Schistosomiasi haematobia.jpg
Uova di S. haematobium circondate da intensi infiltrati di eosinofili nel tessuto vescicale.
Classificazione scientifica modificare
Regno: Animalia
Phylum: Platelminti
Classe: Rhabditophora
Ordine: Diplostomida
Famiglia: Schistosomatidae
Genere: Schistosoma
Specie:
S. haematobium
Nome binomiale
Schistosoma haematobium
( Bilharz , 1852)

Lo Schistosoma haematobium ( trematode del sangue urinario ) è una specie di trematode digenetico , appartenente a un gruppo (genere) di trematodi sanguigni ( Schistosoma ). Si trova in Africa e nel Medio Oriente. È il principale agente della schistosomiasi , l'infezione parassitaria più diffusa nell'uomo. È l'unico colpo di fortuna del sangue che infetta le vie urinarie, causando la schistosomiasi urinaria ed è la principale causa di cancro alla vescica (solo dopo il fumo di tabacco). Le malattie sono causate dalle uova.

Gli adulti si trovano nei plessi venosi intorno alla vescica urinaria e le uova rilasciate viaggiano verso la parete della vescica urinaria causando ematuria e fibrosi della vescica. La vescica si calcifica e aumenta la pressione sugli ureteri e sui reni altrimenti noti come idronefrosi . L'infiammazione dei genitali dovuta a S. haematobium può contribuire alla propagazione dell'HIV.

S. haematobium è stato il primo colpo di fortuna del sangue scoperto. Theodor Bilharz , un chirurgo tedesco che lavorava al Cairo, identificò il parassita come agente eziologico dell'infezione urinaria nel 1851. Dopo lo scopritore, l'infezione (che generalmente includeva tutte le infezioni da schistosoma) fu chiamata bilharzia o bilharziasi. Insieme ad altri parassiti elminti Clonorchis sinensis e Opisthorchis viverrini , S. haematobium è stato dichiarato cancerogeno del gruppo 1 (ampiamente provato) dal gruppo di lavoro dell'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) dell'OMS sulla valutazione dei rischi cancerogeni per l'uomo nel 2009.

Storia

L'urina sanguinante ( ematurea ) è stata registrata dagli antichi egizi in papiri 5.000 anni fa. Lo chiamavano Aaa . Il primo rapporto scientifico fu di Marc Armand Ruffer , un medico britannico in Egitto, nel 1910. Egli scoprì uova di parassiti da due mummie, datate intorno al 1250-1000 aC. La più antica infezione conosciuta fino ad oggi è stata rivelata utilizzando ELISA , che ha più di 5.000 anni. Nel 1851, Theodor Maximillian Bilharz, un medico tedesco dell'ospedale Kasr el-Aini del Cairo, recuperò il colpo di fortuna di un soldato morto. Lo chiamò Distomum haematobium , per le sue apparenti due bocche (ora chiamate ventose ventrale e orale) e l'habitat del vaso sanguigno. Pubblicò la descrizione formale nel 1852. Il genere Distomum (letteralmente "a due bocche") fu creato da Carlo Linneo nel 1758 per tutti i trematodi; quindi, non era specifico. Un altro medico tedesco Heinrich Meckel von Hemsbach ha introdotto un nuovo nome Bilharzia haematobium nel 1856 per onorare lo scopritore. Ha anche introdotto il termine medico bilharzia o bilharziasis per descrivere l'infezione. All'insaputa di von Hemsbach, uno zoologo tedesco David Friedrich Weinland istituì un nuovo genere Schistosoma nel 1858. Dopo quasi un secolo di controversia tassonomica, Schistosoma fu convalidato dall'ICZN nel 1954; convalidando così il nome Schistosoma haematobium .

La natura infettiva è stata scoperta dal medico britannico Robert Thomson Leiper nel 1915. Ha infettato con successo topi, ratti, porcellini d'India e scimmie utilizzando cercarie da quattro specie di lumache, appartenenti a Bullinus (ora Bulinus ) e Planorbis , che sono state raccolte da El Marg canale vicino al Cairo; dimostrando che le lumache sono gli ospiti intermedi.

Il suo ruolo nel cancro fu notato per la prima volta da un chirurgo britannico Reginald Harrison , presso la Liverpool Royal Infirmary, nel 1889. Ha registrato che quattro persone su cinque vittime di cancro avevano la bilharzia. Un medico tedesco Carl Goebel confermò nel 1903 che il tumore alla vescica si era verificato nella maggior parte dei pazienti con bilharzia. Nel 1905 era convinto che il carcinoma della vescica fosse dovuto alla bilharzia. Dopo decenni di valutazione dei referti medici, è stato finalmente dichiarato dal gruppo di lavoro dell'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) dell'OMS sulla valutazione dei rischi cancerogeni per gli esseri umani nel 2009 che S. haematobium è cancerogeno di gruppo 1.

Struttura

Lo Schistosoma haematobium adulto ha maschi e femmine, che sono permanentemente accoppiati (una condizione chiamata copula ) come quello che sembra un individuo. Il maschio forma la parte del verme piatto, che misura 10-18 mm di lunghezza e 1 mm di larghezza. Porta ventose orali e ventrali verso la sua estremità anteriore. Il suo corpo piatto simile a una foglia è raggomitolato da entrambi i lati per formare un canale o solco chiamato canale ginecoforico in cui è avvolta la femmina. Pertanto, dà l'aspetto generale di un corpo cilindrico di nematode. Sono esposte solo le estremità anteriori e posteriori estreme della femmina. A differenza del maschio, una femmina mostra tutte le caratteristiche di un nematode. È cilindrico e allungato, misura circa 20 mm di lunghezza e 0,25 mm di larghezza. Il suo armamento patogeno, le uova sono di forma ovale, misurano 144 × 58 µm di diametro, con la caratteristica spina terminale. Questo è un importante strumento diagnostico perché è comune la coinfezione da S. mansoni (che ha un uovo con spine laterali).

Il miracidium misura circa 136 μm di lunghezza e 55 μm di larghezza. Il corpo è ricoperto da placche epidermiche anucleate separate da creste epidermiche. Le cellule epidermiche emettono numerose ciglia simili a capelli sulla superficie del corpo. La placca epidermica è assente solo all'estremo anteriore chiamato papilla apicale, o terebratorium, che contiene numerosi organelli sensoriali. Il suo corpo interno è quasi completamente pieno di particelle e vescicole di glicogeno .

La ceraria ha una caratteristica coda biforcuta, chiamata classicamente furcae (dal latino forchetta); da qui il nome (derivato da una parola greca κέρκος, kerkos , che significa coda). Il corpo è a forma di pera e misura 0,24 mm di lunghezza e 0,1 mm di larghezza. Il suo tegumento è completamente ricoperto di colonna vertebrale. Una cospicua ventosa orale è sulla punta del corpo.

Ciclo vitale

Ciclo vitale di S. haematobium.

S. haematobium completa il suo ciclo vitale nell'uomo, come ospite definitivo , e le lumache d'acqua dolce, come ospiti intermedi, proprio come gli altri schistosomi. Ma a differenza di altri schistosomi che rilasciano uova nell'intestino, rilascia le sue uova nel tratto urinario ed espelle insieme all'urina. In acqua dolce stagnante, le uova si schiudono entro 15 minuti nelle larve chiamate miracidia. Ogni miracidium è maschio o femmina. I miracidi sono ricoperti di ciglia simili a peli con cui nuota attivamente alla ricerca di lumache. A meno che non infettino una lumaca entro 24–28 ore, esauriscono le riserve di energia ( glicogeno ) e muoiono. Specie di lumaca appartenenti al genere Bulinus , tra cui B. globosus , B. forskalii , B. nasutus , B. nyassanus e B. truncatus , possono ospitare i miracidia. I miracidi semplicemente perforano la pelle morbida della lumaca e si spostano nel fegato. All'interno della lumaca, le loro ciglia vengono gettate via e si forma una copertura extraepiteliale entro 24 ore. Quindi si trasformano in sporocisti e subiscono la divisione cellulare attiva dopo due settimane. La sporocisti madre produce molte sporocisti figlie. Ogni sporocisti figlia forma nuove larve chiamate cercarie. Una sporocisti madre produce mezzo milione di cercarie. Dopo un mese, le sporocisti si rompono e le cercarie vengono liberate. Le cercarie libere penetrano nel fegato e si spostano dalla lumaca nell'acqua. Ogni cercaria ha una coda biforcuta con la quale nuota per trovare un ospite umano. Anche in questo caso le cercarie hanno vita breve e possono sopravvivere in acqua per 4-6 giorni a meno che non trovino un ospite umano.

Quando l'uomo viene a contatto con un'acqua infestata, le cercarie si attaccano alla pelle usando le loro ventose. Dopo un corretto orientamento, iniziano a perforare la pelle secernendo enzimi proteolitici che allargano i pori della pelle ( follicoli piliferi ). Questo processo richiede circa 3-5 minuti e produce prurito, ma a quel punto sono penetrati nella pelle. Le loro code vengono rimosse durante la penetrazione in modo tale che entrino solo le parti della testa. Quando entrano nei vasi sanguigni, sono conosciuti come schisotomulae. Entrano nel sistema sistemico per raggiungere il cuore e poi il fegato, e lungo il percorso molti vengono uccisi dalle cellule immunitarie . I sopravvissuti entrano nel fegato entro 24 ore. Dal fegato entrano nella vena porta per raggiungere diverse parti del corpo. A differenza di altre specie ancora, le schistosomule di S. haematobium raggiungono i vasi vescicali attraverso canali anastomotici tra le radichette della vena mesenterica inferiore e le vene pelviche. Dopo aver vissuto all'interno di piccole venule nella sottomucosa e nella parete della vescica, migrano verso il plesso venoso perivesicale (un gruppo di vene nella parte inferiore della vescica) per raggiungere la piena maturazione. Per eludere il rilevamento da parte del sistema immunitario dell'ospite, gli adulti hanno la capacità di rivestirsi con l' antigene dell'ospite .

Gli individui risolvono i sessi opposti. Il corpo femminile viene avvolto all'interno del canale ginecoforico arrotolato del maschio; diventando così partner per la vita. La maturazione sessuale viene raggiunta dopo 4-6 settimane dall'infezione iniziale. Una femmina generalmente depone 500-1.000 uova al giorno. La femmina lascia il maschio solo brevemente per deporre le uova. Deve perché solo può entrare nella piccola e stretta venula periferica della sottomucosa in modo che le uova possano essere rilasciate nella vescica. Le uova embrionate penetrano nella mucosa vescicale mediante enzimi proteolitici, aiutate dalle loro spine terminali e dalla contrazione della vescica. L'enzima è una tossina specifica per danneggiare ( necrosi ) il tessuto. In condizioni normali, le uova rilasciate nella vescica non causano sintomi patologici. Ma le uova spesso non riescono a penetrare nella mucosa della vescica e rimangono intrappolate nella parete della vescica; sono questi che producono le lesioni rilasciando i loro antigeni e provocando la formazione di granulomi . I granulomi a loro volta si uniscono per formare tubercoli, noduli o masse che spesso si ulcerano . Questa è la condizione alla base delle lesioni patologiche riscontrate nella parete vescicale, uretere e renale; e anche tumore, sia benigno che maligno . Il trematode depone continuamente le uova per tutta la vita. Una durata media della vita è di 3-4 anni.

Diagnosi

Tradizionalmente, la diagnosi è stata fatta mediante l'esame delle urine per le uova. Nelle infezioni croniche, o se le uova sono difficili da trovare, un'iniezione intradermica di antigene schistosoma per formare un ponfo è efficace nel determinare l'infezione. In alternativa, la diagnosi può essere effettuata mediante test di fissazione del complemento . A partire dal 2012, gli esami del sangue commerciali includevano ELISA e un test di immunofluorescenza indiretta , ma questi hanno una bassa sensibilità che va dal 21% al 71%.

Prevenzione

La causa principale della schistomiasi è lo scarico di rifiuti umani nelle riserve idriche. Lo smaltimento igienico dei rifiuti sarebbe sufficiente per eliminare la malattia. L'acqua per bere e fare il bagno dovrebbe essere bollita nelle regioni endemiche. Evitare l'acqua infestata. Tuttavia, le attività agricole come la pesca e la coltivazione del riso comportano un lungo contatto con l'acqua, rendendo impraticabile l'evitamento. L' eradicazione sistematica delle lumache è un metodo efficace.

Patologia

Uovo di S. haematobium . Nota la spina dorsale appuntita sulla punta sinistra.

La normale infezione degli adulti non produce sintomi. Quando le uova vengono rilasciate, a volte rimangono permanentemente bloccate nella vescica e causano sintomi patologici. Le uova vengono inizialmente depositate nella muscolare propria che porta all'ulcerazione del tessuto sovrapposto. Le infezioni sono caratterizzate da infiammazione acuta pronunciata , metaplasia squamosa , sangue e cambiamenti epiteliali reattivi. Si possono vedere granulomi e cellule giganti multinucleate. Le uova inducono una risposta immunitaria granulomatosa dell'ospite che è indicata dai linfociti (che producono principalmente citochine T-helper-2 come le interleuchine 4, 5 e 13), eosinofili e, anche, macrofagi attivati . Questa formazione di granulomi induce infiammazione cronica.

In risposta all'infezione, gli anticorpi dell'ospite si legano al tegumento dello schistosoma. Ma vengono rimossi rapidamente il tegumento stesso viene versato ogni poche ore. Lo schistosoma può anche assumere proteine ​​ospiti. La schistomiasi può essere suddivisa in tre fasi: (1) la fase migratoria che dura dalla penetrazione alla maturità, (2) la fase acuta che si verifica quando gli schistosomi iniziano a produrre uova e (3) la fase cronica che si verifica principalmente nelle aree endemiche. In una fase avanzata, l'infezione può portare a una complicazione extraurinaria denominata Bilharzial cor pulmonale . Il sintomo distinto della schistosomiasi urogenitale è il sangue nelle urine (ematuria), che è spesso associato a minzione frequente, minzione dolorosa e fastidio all'inguine. Nelle regioni endemiche, l'ematuria è così diffusa da essere considerata un segno naturale della pubertà per i ragazzi e viene confusa con le mestruazioni nelle ragazze. In caso di infezione grave, il tratto urinario può essere bloccato con conseguente uropatia ostruttiva ( idrouretere e idronefrosi ), che può essere ulteriormente complicata da infezioni batteriche e insufficienza renale . Nella condizione più grave si sviluppano ulcere della vescica croniche e carcinoma della vescica.

Trattamento

Il farmaco di scelta è il praziquantel , un derivato chinolonico . Ma ha un basso tasso di guarigione (solo 82-88%).

Epidemiologia

S. hematobium si trova in Africa e in Medio Oriente, dove i neonati e i bambini piccoli sono più infetti. L'infezione è più diffusa sia nel delta del Nilo che nella valle del Nilo a sud del Cairo. La prima indagine epidemiologica nel 1937 ha indicato che il tasso di infezione era dell'85% tra le persone nelle parti settentrionali e orientali del Delta. Dopo la costruzione della diga di Assuan , l'irrigazione del bacino è stata convertita in un sistema di irrigazione perenne, e questo ha ridotto significativamente l'infezione.

Riferimenti

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