Cristiana Ferreira Alves de Brito. Pesquisadora do Laboratório rio de Malária CPqRR/Fiocruz

Transcrição

1 Malária Cristiana Ferreira Alves de Brito Pesquisadora do Laboratório rio de Malária CPqRR/Fiocruz

2 Tópicos Definição Histórico Importância da doença/ Epidemiologia Ciclo de vida do Plasmodium Diagnóstico Patogenia Controle da doença: Tratamento e Desenvolvimento de vacinas

3 Definição da doença Malária é uma doença a causada por protozoários rios do gênero Plasmodium Plasmodium vivax Plasmodium falciparum Plasmodium malariae Plasmodium ovale A doença é transmitida para o homem através s da picada de fêmeas do gênero Anopheles Anopheles albimanus

4 Histórico da doença

5 SPECIAL ISSUE CELEBRATING THE PLASMODIUM GENOME Nature, 3 October 2002

6 SPECIAL ISSUE CELEBRATING THE PLASMODIUM GENOME Nature, 3 October 2002

7 Importância da doença Epidemiologia

8 Principais causas de morte no mundo

9 Disability adjusted life years (DALYs) A soma de anos de vida perdidos por mortalidade prematura e anos de vida produtiva perdidos pela incapacidade (morbidade)

10 Importância da doença The World Report x x DALYs Malaria Lymphat ic filariasis Int est inal Nemat ode Trypanosomiasis Leishmaniasis Schist osomiasis Onchocerciasis Chagas Disease

11 Distribuição mundial da malária - 40% da população mundial está sob risco de contrair a malária milhões de pessoas tornam-se infectadas e pelo menos 1 milhão morrem POR ANO crianças morrem em decorrência da malária POR HORA. - 90% das mortes correspondem a crianças com menos de 5 anos moradoras das regiões da África sub-saara.

12 Estimativa da pobreza no mundo Aumento da pobreza Source:

13 Estimativa do risco mundial da malária Aumento do risco da doença Source:

14 Situação da doença no Brasil 99,7%

15 Situação da doença no Brasil 1939 Erradicação do Anopheles gambiae 1958 CEM: Erradicação da doença das regiões sul, sudeste e parte do nordeste\centro-oeste PIACM

16 Apiacás

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24 História Natural da doença Imunidade clínica Prevalence of acute P.falciparum with high parasitemia Imunidade anti-parasita Imunidade anti-tóxica pregnant women ~3 mo 3-5 years adulthood

25 A maioria das mortes acontecem em crianças menores de 5 anos

26 Ciclo de vida do Plasmodium

27 Filme

28 Liver Blood EEF Mosquito bite Salivary glands vertebrate host Mosquito Midgut Mosquito bite Hemocoele Sporozoites Ookinete fertilization

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30 nt/full/ /dc1

31 Diagnóstico

32 Table 1. Current diagnostic practices in different settings Trends in Parasitol., 18 (9):395, 2002

33 Esfregaço sanguíneo P. vivax P.falciparum

34 Gota Espessa P.falciparum P. vivax

35 Rapid Diagnostic test (RDT): Optimal Identifica a Desidrogenase lática do parasita)

36 Clin. Microbiol. Rev., 15(1): 66, 2002

37 PCR

38 The detection limit of: Microscopy ~5-20 parasites/μl RDT >100 parasites/μl (sensitivity: 90%) PCR < 5 parasites/μl (as low as 0.004p/μl) Trends in Parasitol., 18 (9):395, 2002

39 REAL-TIME PCR Técnica de PCR que usa reagentes fluorescentes para marcar o produto de reação, visando: 1- Quantificar ácidos nucléicos 2- Detectar e diferenciar ácidos nucléicos

40 Real-time PCR para DIAGNOSTICO DIFERENCIAL P. vivax P. falciparum Fluorescencia Low

41 Clin. Microbiol. Rev., 15(1): 66, 2002 Comparação entre os métodos de diagnóstico do Plasmodium

42 Intervalo

43 Patogenia

44 Sintomas Febre intermitente Calafrios Dor de cabeça Dores musculares

45 Malária severa Anemia severa (destruição de RBCs) Malária cerebral

46 Malária grave Sindrome, que afeta vários órgãos e tecidos (ex: acidose lática, malária cerebral) Não existe correlação do tipo: um quadro clínico um processo patogênico Muitos processos diferentes Evolução comum Anemia severa Choque Perda consciência Stress respiratório Hemólise aguda Reduçaõ da eritropoiese Deficiências nutricionais Outras infecções associadas

47 Características clínicas Acidose metabólica fatores combinados levam < oxigenação dos tecidos sequestramento diminuição da deformidade da hemácia (não infectada) destruição de eritrócitos Anemia

48 Nature:415, 2002

49 Nature:415, 2002

50 Malária Cerebral Sequestramento

51 Eritrócitos infectados P.falciparum (estágios assexuados, gametócitos) endotélio Como o parasita seqüestra?

52 Eritrócitos infectados P.falciparum (estágios assexuados, gametócitos) endotélio Como o parasita seqüestra? Fluxo sanguíneo Adere rola Aderido estavelmente Cérebro Coração Rim Tecido sub-cutâneo Pulmão placenta Vários receptores CD 36 CSA (Chondroitin sulphate A) Fenótipo de adesão não é homogêneo: parasitas diferenes - receptores diferentes (combinações)

53 Cerebral malaria: Proinflamamatory cytokines IFN-γ Mice IFN- γ -/- or IFN- γr -/- Resistent to CM TNF Human Heterozygotes for an IFN- γr1 polymorphism (Koch et al., J Infect Dis. 185:1684, 2002) CM Human TNF ICAM-1 During CM Mice TNFR2 -/- protected against CM and do not show ICAM-1 upregulated ICAM-1 -/- Protected against CM

54 Case-control study in Gambian children (McGuire et al., Nature, 371: 508, 1994): homozygotes for the TNF2 allele ( variant of the TNF-α gene promoter region) a relative risk of 7 for death or neurological sequelae due to cerebral malaria. Double-blind study in 610 Gambian children anti- TNF Ab (J Infect Dis, 174: 1091, 1996) No protection LT (TNF-β) Mice: LTα -/- protected against CM Human?

55 Endotélio arasite protein PfEMP 1 Ho & White, Am J Physiol Cell Physiol 276, 199

56 Scherf et al., Cell Microbiol., 3, 200 Variação antigênica Immune modulation? Control of blood stage infection? Escape from spleen Non-adhesive Plasmodium species P.falciparum

57 P.falciparum erythrocyte membrane protein- (Pf EMP1) Exon 1 Exon 2 DBL 1α CIDR1DBL 2βC2 DBL 3α CDIR2 DBL4γ DBL5ε TM Var gene Blood group A antigen CD36 IgM CD31 CSA CR1 HS-like GAG CD31 CSA? ICAM-1 Mol Bioch Parasitol, 115, 200

58 > Parte dos casos Ligação ao endotélio não leva a patogênese Malária não complicada? Malária complicada expressão de um determinado tipo de adesão Padrão diferente de sequestramento e patologia Malária gestacional Seleciona parasita que liga CSA parasitas da placenta x parasitas de mulheres não grávidas CSA CD 36 Anticorpo anti-adesão Cepa independente Níveis de transmissão N 0. gestações Idade gestacional

59 Host- parasite interaction and pathogenesis: P.falciparum erythrocyte membrane protein 1 (PfEMP1) Ligação simultânea a vários receptores malária grave? Nature insight, 415: 669, 2002

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61 AA AC CC

62 Diferença na biologia de Invasão P.falciparum Invade grande % de hemácias P.vivax Invade reticulócitos cepas virulenta x não virulenta potencial de multiplicação diferente (J. Infec. Dis.: 181, 2000) Mecanismo surpreendente de invasão: várias vias Única via de invasão Antígeno de grupo sanguíneo Duffy

63 Parasite Ligands P. vivax P. falciparum PvDBP EBA-175 BAEBL/EBA140 Duffy blood group Glyc A 3 variants? Dd2/Nm Glyc C/D Ligand unknown Host receptors Band 3 Glyc B? PfAMA-1 EBL-1 JESEBL/EBA181 PfRH1/NBP1 Reticulocytes PfMSP1? PfRH2b/NBP2b Gaur, Mayer & Miller, Int J Parasitol, 2004

64 Vias alternativas de invasão do P.falciparum grande vantagem seletiva

65 Vias alternativas de invasão do P.falciparum grande vantagem seletiva Mutação na Glicoforina B ocorre na África Hemácias Gerbich (sem Gly D/Gly C alterada): ligação reduzida com o ligante BAEBL Distribuição rara, exceto Papua New Guinea frequência (50%) Em áreas endêmicas do mundo P.falciparum tem modificado o genoma humano Desenvolvimento do parasita dentro eritrócito Hb S 6-GPD Hb C, etc Outros relacionados invasão Ovalocitose Hb E

66 Controle da doença

67 Controle da doença 1) Eliminação dos insetos vetores utilizando inseticidas como o DDT Toxicidade e desenvolvimento de resistência 2) Reduzindo a exposição dos pacientes às picadas dos insetos vetores. Uso de cortinados nas camas, telas nas janelas Eficácia reduzida 3) Uso de antimaláricos com fins profiláticos. Desenvolvimento de resistência, útil para viajantes. 4) Desenvolvimento de vacinas anti-maláricas Todas ainda em testes, proteção curta duração.

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69 Tratamento

70 Modelos Experimentais: Malária humana P.falciparum Esporozoítos Malária murina P. berghei Formas eritrocítica s Malária aviária P.gallinaceum

71 Resistência do Plasmodium falciparum aos antimaláricos

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74 Mefloquina Subtherapeutic Presumptive use < bioavailability Sulfadoxine-pyrimetamine x sulfamethoxazole-trimethroprim immunity Non-detection drug failure Southeast Asia and Oceania

75 Rede Amazônica de Vigilância da Resistência às Brasil, Bolívia, Equador, Colômbia, Guiana, Peru, Suriname e Venezuela Drogas Antimaláricas

76 Malária vivax ou malariae

77 Malária falciparum

78 Malária falciparum

79 Novos alvos de drogas

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81 Desenvolvimento de vacinas

82 Tipos de vacina anti-malárica 1 Contra estágios pré-eritrocíticos (esporozoítos e hepáticos) Anti-infecção 2 Contra estágios assexuados sanguíneos Antidoença / anti-patologia 3 Contra os estágios sexuais no mosquito Antitransmissão

83 Testes clínicos em andamento Vacina Fase Entidades participantes RTS,S, TRAP/SSP2 MSP-1 42 AMA-1 RTS,S I (Crianças) IIb (adultos Gambia) WRAIR, USAID, GlaxoSmithKline MRC Gambia, GlaxoSmithKline, WRAIR, University of Oxford, The London School of Hygiene and Tropical Medicine. MuStDo I, IIa USA e Ghana US navy, USAID MSP1 19 AMA -1, MSP-3 e GLURP Diversas I I Pasteur Institute European Malaria Vaccine Initiative Pvs25, Pfs25 I NIH Malaria Vaccine Development Unit TRAP, CS (prime-boost) I / IIa (Inglaterra) I (Gambia) University of Oxford

84 Dificuldades no desenvolvimento da vacina anti-malárica - Mecanismos envolvidos na imunidade protetora não estão completamente definidos. -Pouco definidos os fatores que contribuem para o desenvolvimento da malária cerebral. - Dificuldade de determinar os mecanismos para se medir a eficácia da vacina. - Polimorfismos genéticos do hospedeiro influenciando a susceptibilidade à infecção. - Presença de diversas proteínas altamente polimórficas no Plasmodium. - Expressão antigênica estágio-específica - imunidade estágio-específica.

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86 Dificuldades no desenvolvimento de uma vacina anti-mal malárica - Decisão político tico-econômica (EUA) - Áreas endêmicas são países em desenvolvimento -Brasil: P.vivax (a vacina está ainda mais distante) Presença a dos vetores em todo território rio nacional.

87 Reducing the burden of malaria will dramatically increase the number Of children who lead healthy, happy, And productive lives.