Plasmodi falcípar

De Viquipèdia
Salta a: navegació, cerca
Infotaula taxonòmicaPlasmodi falcípar
Plasmodium falciparum
Plasmodium falciparum 01.png
Taxonomia
Super-regne Eukaryota
Regne Chromista
Fílum Apicomplexa
Classe Aconoidasida
Ordre Haemospororida
Família Plasmodiidae
Gènere Plasmodium
Espècie Plasmodium falciparum
Welch, 1897
Modifica dades a Wikidata

El plasmodi falcípar (Plasmodium falciparum) és un apicomplex paràsit de l'home. Es poden observar diferents fases evolutives, en el mosquit Anopheles (en el que es reprodueix el paràsit), a l'interior dels hepatòcits i a l'interior dels glòbuls vermells. Els seus gametòcits maduren dins del moll d'os abans de completar el procés de transmissió i disseminació i es desenvolupen precoçment en els precursors eritrocitàris.[1] Els gametòcits immadurs no s'observen a la sang perifèrica i són els responsables de les alteracions hematològiques, en especial la diseritropoesi i l'anèmia, que apareixen ja en la primera fase de la infecció humana.[2] Els gametòcits madurs que circulen per la sang durant un temps determinat i que no contribueixen directament en la patogenicitat palúdica són essencials, però, en la transmissió parasitària hoste humà-mosquit que manté en activitat el cicle infectiu de l'espècie.[3]

P. falciparum és l'agent causal de la malària terçana (de cicle curt).[4] Prevalent a l'Àfrica, és el microorganisme responsable de la major part de les morts per malària.[5] En els darrers anys, s'ha observat un notable increment del nombre de països amb zones endèmiques d'aquesta espècie i, per tant, un major índex d'inoculació entomològica global.[6]

L'anàlisi microscòpic de les característiques morfològiques del paràsit i dels eritròcits infectats per ell, en frotis de sang tenyits amb Giemsa o mètodes derivats, permet diferenciar-lo de les altres espècies de Plasmodium.[7] Una alternativa a les tincions tipus Giemsa és la benzotiocarboxipurina (un tint fluorescent).[8] Els procediments diagnòstics també inclouen la PCR en temps real, la detecció antigènica i la detecció d'anticossos específics.[9] Els sistemes automatitzats de citometria de flux són unes eines ràpides i simples per quantificar la parasitèmia provocada pel microorganisme.[10]

Es creu que el Plasmodium falciparum que infecta als humans és el resultat de la transmissió entre espècies d'un paràsit diversificat prèviament entre els goril·les.[11]

El paràsit té la capacitat d'alterar les funcions de les cèl·lules endotelials de la barrera hematoencefàlica i provocar una forma molt greu de la malaltia, la malària cerebral.[12] Els eritròcits infectats presenten a la seva superfície molècules de proteïnes generades pel plasmodi que creen un fenomen de ‘citoadherència’ amb determinades estructures de l'endoteli de la microvasculatura del cervell. Una de les principals molècules adhesives és la proteïna de membrana eritrocitària P.  falciparum 1 (PMEPf1). La PMEPf1 inclou una gran varietat de proteïnes codificades per diferents gens del paràsit, que poden variar segons la seva pertinença a una població concreta. Es coneixen 14 estructures endotelials superficials receptores d'aquest tipus de molècules originades pel paràsit.[13] Aquesta característica especial provoca que algunes tècniques analítiques efectuades amb sang perifèrica no indiquin correctament la gravetat de la infecció. El marcatge luminescent d'una proteïna específica creada pel plasmodi, la proteïna II rica en histidina del P. falciparum, fa possible determinacions d'aplicació pronòstica molt més acurades.[14] In vitro, s'ha aconseguit inhibir la citoadherència endotelial del plasmodi falcípar emprant determinats anticossos monoclonals (Anti-ICAM-1 i CD36), si bé no ha estat assolida una complerta antiadhesió.[15]

Una de les complicacions més serioses de la malària per P. falciparum és la síndrome de distrés respiratori agut.[16] Un clade del paràsit, el VAR2CSA, s'ha relacionat directament amb el naixement de nens de baix pes subseqüent a la infecció materna.[17]

Un problema preocupant avui dia és el desenvolupament en el paràsit de nous mecanismes de resistència davant els tractaments antimalàrics més comuns.[18] En concret, s'han identificat mutacions en un dels seus gens (k13) que alteren l'eficàcia del tractament amb artemisines.[19] Això ha fet necessària la recerca de compostos d'artemisinina modificats que inhibeixin l'activitat patògena dels P. falciparum resistents.[20] Algunes mutacions confereixen al plasmodi resistència creuada artemisines-fàrmacs ozònids (antipalúdics de darrera generació),[21] mentre que la mutació majoritària C580Y no ocasiona aquest fet.[22] Per contra, el cessament del clàssic tractament amb cloroquina a l'Àfrica, ha augmentat de nou la sensibilitat del paràsit envers aquesta substància.[23]

La primaquina (un medicament del mateix grup farmacològic que la cloroquina) s'utilitza en la profilaxi contra la infecció per P. falciparum i té una considerable eficàcia. Un dels efectes indesitjats del compost és provocar hemòlisi en persones amb deficiència de glucosa-6-fosfat-deshidrogenasa, una malaltia no infreqüent en algunes zones on aquest plasmodi és endèmic. Ara per ara, es treballa per determinar quina pot ser la dosi òptima de primaquina i minimitzar així dit problema sense perdre la seva capacitat profilàctica.[24][25] La tafenoquina, un derivat de la primaquina, combinada amb algunes artemisines aconsegueix una sinèrgia davant les formes asexuals del P. falciparum, independentment del seu perfil genètic; per contra, la mateixa combinació ocasiona interferències en el mecanisme d'acció dels dos tipus de fàrmacs contra els gametòcits del paràsit.[26]

La recerca d'antipalúdics amb nous mecanismes d'acció contra els P. falciparum resistents ha desenvolupat els MEPicides (MethylErythritol Phosphate o metileritrol fosfat), unes substàncies que actuen contra els enzims precursors que fan possible una correcta síntesi dels isoprenoides necessaris en molts processos cel·lulars del paràsit.[27] Una catequina (una substància polifenòlica) extreta de les fulles de l'arbre indonesi Garcinia celebica sembla inhibir el creixement dels plasmodis falcípars cloroquina-resistents alterant els mecanismes d'estrès oxidatiu.[28]

D'una altra banda, un grup multinacional d'investigadors treballa en el desenvolupament de nanopartícules transportadores basades en determinades estructures proteiques secundàries pròpies del P. falciparum, dissenyades per lliurar vacunes efectives contra la malària.[29]

Un equip de recerca integrat per científics de diversos centres europeus i israelians, en el que participen experts del sincrotró Alba, ha publicat noves dades sobre les vies d'actuació bioquímica que utilitza el P. falciparum per sobreviure als compostos nocius relacionats amb els mecanismes de digestió de l'hemoglobina que es generen quan infecta els hematies. Els investigadors han utilitzat una combinació de dues tècniques avançades que apliquen la llum de sincrotró: la tomografia de transmissió de raigs X tous i la microscòpia de fluorescència de raigs X. Aquest procediment fa possible determinar la concentració i la proporció de partícules de ferro, sofre o potassi dins de la cèl·lula i del paràsit. El coneixement del procés de gestió de residus químics dels grups hemo emprat pel plasmodi es considera de gran interès per dissenyar específicament una nova línia de fàrmacs antimalàrics.[30][31]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. Alano, P «The emerging role of the human bone marrow as a privileged developmental niche for the transmission stages of the malaria parasite Plasmodium falciparum. Commentary» (en anglès). Ann Ist Super Sanita, 2017 Abr-Jun; 53 (2), pp: 96-99. DOI: 10.4415/ANN_17_02_03. PMID: 28617253 [Consulta: 29 juliol 2017].
  2. Aguilar R, Magallon-Tejada A, Achtman AH, Moraleda C, et al «Molecular evidence for the localization of Plasmodium falciparum immature gametocytes in bone marrow» (en anglès). Blood, 2014 Feb 13; 123 (7), pp: 959-966. DOI: 10.1182/blood-2013-08-520767. PMC: 4067503. PMID: 24335496 [Consulta: 10 octubre 2017].
  3. Gebru T, Lalremruata A, Kremsner PG, Mordmüller B1, Held J «Life-span of in vitro differentiated Plasmodium falciparum gametocytes» (en anglès). Malar J, 2017 Ag 11; 16 (1), pp: 330. DOI: 10.1186/s12936-017-1986-6. PMC: 5553604. PMID: 28800735 [Consulta: 10 octubre 2017].
  4. Kwiatkowski, D «Febrile temperatures can synchronize the growth of Plasmodium falciparum in vitro» (en anglès). J Exp Med, 1989 Gen 1; 169 (1), pp: 357-361. PMC: 2189185. PMID: 2642531 [Consulta: 29 juliol 2017].
  5. WHO «Malaria. Fact sheet» (en anglès). Media centre, 2017, Abr, pàgs: 9 [Consulta: 3 agost 2017].
  6. Gething PW, Patil AP, Smith DL, Guerra CA, et al «A new world malaria map: Plasmodium falciparum endemicity in 2010» (en anglès). Malar J, 2011 Des 20; 10, pp: 378. DOI: 10.1186/1475-2875-10-378. PMC: 3274487. PMID: 22185615 [Consulta: 3 agost 2017].
  7. CDC «Comparison of the Plasmodium Species Which Cause Human Malaria» (en anglès). DPDx. Malaria, 2016, Maig 3, pàgs: 2 [Consulta: 1 agost 2017].
  8. Makler MT, Ries LK, Ries J, Horton RJ, Hinrichs DJ «Detection of Plasmodium falciparum infection with the fluorescent dye, benzothiocarboxypurine» (en anglès). Am J Trop Med Hyg, 1991 Gen; 44 (1), pp: 11-16. DOI: 10.4269/ajtmh.1991.44.11. PMID: 1996734 [Consulta: 1 agost 2017].
  9. CDC «Malaria» (en anglès). DPDx-Laboratory Identification of Parasitic Diseases of Public Health Concern, 2016, Maig 3, pàgs: 9 [Consulta: 1 agost 2017].
  10. Malleret B, Claser C, Ong AS, Suwanarusk R, et al «A rapid and robust tri-color flow cytometry assay for monitoring malaria parasite development» (en anglès). Sci Rep, 2011; 1, pp: 118. DOI: 10.1038/srep00118. PMC: 3216599. PMID: 22355635 [Consulta: 31 juliol 2017].
  11. Loy DE, Liu W, Li Y, Learn GH «Out of Africa: origins and evolution of the human malaria parasites Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax» (en anglès). Int J Parasitol, 2017 Feb; 47 (2-3), pp: 87-97. DOI: 10.1016/j.ijpara.2016.05.008. PMC: 5205579. PMID: 27381764 [Consulta: 29 juliol 2017].
  12. Utter C, Serrano AE, Glod JW, Leibowitz MJ «Association of Plasmodium falciparum with Human Endothelial Cells in vitro» (en anglès). Yale J Biol Med, 2017 Jun; 90 (2), pp: 183–193. PMC: 5482297. PMID: 28656007 [Consulta: 29 juliol 2017].
  13. Esser C, Bachmann A, Kuhn D, Schuldt K, et al «Evidence of promiscuous endothelial binding by Plasmodium falciparum-infected erythrocytes» (en anglès). Cell Microbiol, 2014 Maig; 16 (5), pp: 701-708. DOI: 10.1111/cmi.12270. PMC: 4114535. PMID: 24444337 [Consulta: 3 agost 2017].
  14. Davis KM, Bitting AL, Markwalter CF, et al «Iridium(III) Luminescent Probe for Detection of the Malarial Protein Biomarker Histidine Rich Protein-II» (en anglès). J Vis Exp, 2015 Jul 7; (101), pp: e52856. DOI: 10.3791/52856. PMC: 4544453. PMID: 26273845 [Consulta: 4 agost 2017].
  15. Mustaffa KMF, Storm J, Whittaker M, Szestak T, Craig AG «In vitro inhibition and reversal of Plasmodium falciparum cytoadherence to endothelium by monoclonal antibodies to ICAM-1 and CD36» (en anglès). Malar J, 2017 Jul 5; 16 (1), pp: 279. DOI: 10.1186/s12936-017-1930-9. PMC: 5499065. PMID: 28679447 [Consulta: 9 setembre 2017].
  16. Elzein F, Mohammed N, Ali N, Bahloul A, et al «Pulmonary manifestation of Plasmodium falciparum malaria: Case reports and review of the literature» (en anglès). Respir Med Case Rep, 2017 Jun 30; 22, pp: 83-86. DOI: 10.1016/j.rmcr.2017.06.014. PMC: 5496505. PMID: 28702342 [Consulta: 1 agost 2017].
  17. Patel JC, Hathaway NJ, Parobek CM, Thwai K, et al «Increased risk of low birth weight in women with placental malaria associated with P. falciparum VAR2CSA clade» (en anglès). Sci Rep, 2017 Ag 11; 7 (1), pp: 7768. DOI: 10.1038/s41598-017-04737-y. PMC: 5554196. PMID: 28801627 [Consulta: 20 agost 2017].
  18. Carey MA, Papin JA, Guler JL «Novel Plasmodium falciparum metabolic network reconstruction identifies shifts associated with clinical antimalarial resistance» (en anglès). BMC Genomics, 2017 Jul 19; 18 (1), pp: 543. DOI: 10.1186/s12864-017-3905-1. PMID: 28724354 [Consulta: 1 agost 2017].
  19. Zaw MT, Emran NA, Lin Z «Updates on k13 mutant alleles for artemisinin resistance in Plasmodium falciparum» (en anglès). J Microbiol Immunol Infect, 2017 Jun 29, pii: S1684-1182(17)30122-6. DOI: 10.1016/j.jmii.2017.06.009. PMID: 28711439 [Consulta: 1 agost 2017].
  20. Qidwai, T «QSAR modeling, docking and ADMET studies for exploration of potential anti-malarial compounds against Plasmodium falciparum» (en anglès). In Silico Pharmacol, 2016 Des; 5 (1), pp: 6. DOI: 10.1007/s40203-017-0026-0. PMID: 28726171 [Consulta: 3 agost 2017].
  21. Baumgärtner F, Jourdan J, Scheurer C, Blasco B, et al «In vitro activity of anti-malarial ozonides against an artemisinin-resistant isolate» (en anglès). Malar J, 2017 Gen 25; 16 (1), pp: 45. DOI: 10.1186/s12936-017-1696-0. PMC: 5267415. PMID: 28122617 [Consulta: 5 agost 2017].
  22. Straimer J, Gnädig NF, Stokes BH, Ehrenberger M, et al «Plasmodium falciparum K13 Mutations Differentially Impact Ozonide Susceptibility and Parasite Fitness In Vitro» (en anglès). MBio, 2017 Abr 11; 8 (2), pii: e00172-17. DOI: 10.1128/mBio.00172-17. PMC: 388803. PMID: 28400526 [Consulta: 5 agost 2017].
  23. Lu F, Zhang M, Culleton RL, Xu S, et al «Return of chloroquine sensitivity to Africa? Surveillance of African Plasmodium falciparum chloroquine resistance through malaria imported to China» (en anglès). Parasit Vectors, 2017 Jul 26; 10 (1), pp: 355. DOI: 10.1186/s13071-017-2298-y. PMID: 28747223 [Consulta: 1 agost 2017].
  24. von Seidlein, L «Mini Primaquine?. Controversy and Uncertainty Surround WHO Guidelines for the Antimalarial Primaquine» (en anglès). PLOS Blogs. Speaking of Medicine, 2012, Oct 11, pàgs: 6 [Consulta: 22 agost 2017].
  25. Eziefula AC, Bousema T, Yeung S, Kamya M, et al «Single dose primaquine for clearance of Plasmodium falciparum gametocytes in children with uncomplicated malaria in Uganda: a randomised, controlled, double-blind, dose-ranging trial» (en anglès). Lancet Infect Dis, 2014 Feb; 14 (2), pp: 130-139. DOI: 10.1016/S1473-3099(13)70268-8. PMID: 24239324 [Consulta: 22 agost 2017].
  26. Kemirembe K, Cabrera M, Cui L «Interactions between tafenoquine and artemisinin-combination therapy partner drug in asexual and sexual stage Plasmodium falciparum» (en anglès). Int J Parasitol Drugs Drug Resist, 2017 Aug; 7 (2), pp: 131-137. DOI: 10.1016/j.ijpddr.2017.03.002. PMC: 5358947. PMID: 28319724 [Consulta: 22 agost 2017].
  27. Edwards RL, Brothers RC, Wang X, Maron MI, et al «MEPicides: potent antimalarial prodrugs targeting isoprenoid biosynthesis» (en anglès). Sci Rep, 2017 Ag 21; 7(1), pp: 8400. DOI: 10.1038/s41598-017-07159-y. PMID: 28827774 [Consulta: 27 agost 2017].
  28. Abdulah R, Suradji EW, Subarnas A, Supratman U, et al «Catechin Isolated from Garcinia celebica Leaves Inhibit Plasmodium falciparum Growth through the Induction of Oxidative Stress» (en anglès). Pharmacogn Mag, 2017 Jul; 13 (Supl 2), pp: S301-S305. DOI: 10.4103/pm.pm_571_16. PMC: 5538170. PMID: 28808396 [Consulta: 1 setembre 2017].
  29. Karch CP, Doll TAPF, Paulillo SM, Nebie I, et al «The use of a P. falciparum specific coiled-coil domain to construct a self-assembling protein nanoparticle vaccine to prevent malaria» (en anglès). J Nanobiotechnology, 2017 Set 6; 15 (1), pp: 62. DOI: 10.1186/s12951-017-0295-0. ISSN: 1477-3155. PMID: 28877692 [Consulta: 9 setembre 2017].
  30. Kapishnikov S, Grolimund D, Schneider G, Pereiro E, et al «Unraveling heme detoxification in the malaria parasite by in situ correlative X-ray fluorescence microscopy and soft X-ray tomography» (en anglès). Nature Scientific Reports, 2017 Ag 8; 7 (7610), pàgs: 33. DOI: 10.1038/s41598-017-06650-w. ISSN: 2045-2322 [Consulta: 10 octubre 2017].
  31. Kapishnikov S, Leiserowitz L, Yang Y, Cloetens P, et al «Biochemistry of malaria parasite infected red blood cells by X-ray microscopy» (en anglès). Nature Scientific Reports, 2017 Abr 11; 7 (802), pàgs: 26. DOI: 10.1038/s41598-017-00921-2. ISSN: 2045-2322 [Consulta: 10 octubre 2017].

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]