Leishmanioses

Leishmania sp. Classificação: Filo Sarcomastigophora Sub-filo Mastigophora Ordem Kinetoplastida Família Trypanosomatidae Gênero Leishmania Características gerais Protozoário flagelado Dois hospedeiros obrigatórios (igual ao T. cruzi /brucei ), heteroxénico Habitat: - Vetor: lúmen do trato digestivo (Subgenus Leishmania: intestino anterior/médio) (Subgenus Viannia: intestino anterior/médio/posterior) - Hospedeiro vertebrado: células do sistema mononuclear fagocitário (SMF), principalmente macrófagos

Leishmaniose: Aspectos históricos e sociais Doença benigna ou mortal, na forma cutânea deixa cicatrizes grandes (“botão do oriente”), doença conhecida na America do Sul antes da chegada dos espanhóis Agente etiológico descrito primeiramente por Borovsky em 1898 em um paciente no Usbequistão Leishman e Donovan (1903) descreveram o parasita independente- mente em um caso de calazar da Índia Ross (quem descreveu o cíclo de vida do plasmódio) batizou o parasita em 1903 Leishmania donovani, e Wright denominou um parasita vindo de uma criança da Armênia (forma cutânea) Leishmania tropica

Em 1909, Lindenberg, Paranhos & Carini demonstraram a presença dos parasitos em lesões de pacientes brasileiros, Gaspar Vianna denominou-os Leishmania braziliensis e detectou em 1912 a ação curativa do tártaro emético Em 1987, Lainson e Shaw sugerem um novo subgênero de Leishmania: o subgênero Viannia, que inclui espécies das Americas

Macrófago com amastigotas Polimórfico: Promastigota Paramastigota Promastigota metacíclico Amastigota Reprodução por divisão binária Inseto Hospedeiro mamífero Macrófago com amastigotas

Organização celular Genoma com 36 chromossomos (L. major, Projeto genoma completo), 8305 genes identificados (4/2005) - K(C)inetoplasto, trans-splicing

Ciclo de vida

Formas promastigotas metacíclicas regurgitadas por mosquitos são depositadas na dermis, onde são fagocitados por macrófagos Vetores (Diptera, Phlebotomidae: Lutzomiya, Phlebotomus), no território brasileiro: Lutzomiya longipalpis, L. wellcomei e outros

Promastigotas dentro do fagolisossomo se transformam em amastigotas, que se multiplicam no macrófago. A célula hospedeira é rompida liberando amastigotas que são fagocitados por outros macrófagos M

Macrófagos infectados com Leishmanias do subgênero Viannia (espécies das Américas) contém menos parasitas em vários vacúolos parasitóforos (ajuda no diagnóstico por microscopia) M M Subgênero Leishmania Subgênero Viannia

Macrófagos infectados são ingeridos por Lutzomiya

Após ingestão, amastigotas se transformam em promastigotas e se multiplicam dentro de uma membrana formada pelo vetor Trato digestivo Membrana peritrófica

Promastigotas se desenvolvem para paramastigotas que aderem em pontos diferentes no trato digestivo (critério da localização: subgenênero de Leishmania), a proliferação é estimulada se a fêmea ingere sucos vegetais

Após 3-5 dias, promastigotas metacíclicos migram ativamente para partes anteriores do tubo digestivo Assim, o parasita parece interferir ativamente com a capacidade de ingestão do hospedeiro mosquito! A saliva do flebotomíneo é muito importante para a infecciosidade da Leishmania Somente promastigotas metacíclicos são infecciosos para os hospedeiro vertebrado!

Patogenia e interação parasita-hospedeiro Após deposição de promastigotas na pele complemento liga à superfície do parasita mas a clivagem de C3b em iC3b não permite ligação do complexo lítico C3b iC3b

Proteína gp63 cliva o fator do complemento C3b para iC3b. Complemento ajuda na aderência das promastigotas nos macrófagos (receptor principal CR3). Interação de LPGs e gp63 com fibronectina também ocorre. Esta via de internalização não leva a produção radicais de oxigênio ou NO (“silent entry”) Receptor de complemento CR1 CR3 (Mac1) M iC3b

Porque uma célula profissional do sistema fagocitário não consegue eliminar um parasita dentro do fagossomo? 1. A sinalização para ativação do macrófago está impedido por ação de LPG: Tradução de sinais, mobilização de cálcio, ativação de Proteina kinase C. M

2. Indução de resposta disfuncional: inibição da produção de radicais de OH e NO Falha na apresentação em MHC2 após estimulação com IFN  Fosfoglicanos bloqueiam produção de IL-12 ? M IFN 

3. Proteina tirosina quinases também são bloqueados Secreção de EF1 da Leishmania para o citossol M Ativação de SHP-1 (uma Phosphotirosina fosfatase) Inativação da Fosfotirosinaquinase: reação atenuada a IFN 

A espécie infectante é importante para o fenótipo da patologia desenvolvida em indivíduos imunocompetentes (Leishmanias que ocorrem no Brasil) A expressão diferencial ou presença/ausência de genes provavelmente causa as diferenças nas patologias observadas

Os diferentes tipos de Leishmaniose na clínica Visceral ou Calazar (L. donovani, L. infantum, no Brasil causada por L. chagasi ): - Enfermidade crônica - Caracterizada por: febre irregular e de longa duração hepatoesplenomegalia linfoadenopatia Anemia com leucopenia Hipergamaglobulinemia Emagrecimento Edema Caquexia e morte se não for tratado, dentro de 2 anos

- Formas clínicas calazar: assintomática, oligossintomática, aguda e crônica

Tegumentaria: a) Cutânea: - Infecção confinada na derme, com epidermis ulcerada - Velho mundo, L. tropica, L. major e L. aethiopica - Novo mundo, leishmanias do complexo mexicana e braziliensis - no Brasil: L. braziliensis, L. guyanensis L. chagasi, L. lainsoni

Leishmaniose cutânea (“oriental sore” “botão do oriente”, “Úlcera de Bauru”

b) Muco-cutânea: - Infecção na derme (ulceras), invasão de mucosa e destruição da cartilagem - No novo mundo: L. braziliensis, L. guyanensis, L. mexicana (“espundia”), no Sudão/Etiópia L. major, L. tropica

c) Cutânea difusa: - Infecção confinada na derme, formando nódulos não ulcerados. Disseminação por todo o corpo - Associado a deficiência imunológica do paciente - Novo mundo, L. pifanoi, L. amazonensis - Velho mundo, L. aethiopica

Responsável pela patologia é o estado imunológico do hospedeiro predominância de resposta celular (Th1) leva a imunidade e cura, resposta humoral (Th2) leva às formas crônicas IFN, TNF, IL-2 Th1 I MHC M II Células T helper Th2 IL 4-6, IL-10, TGF indução da atividade policlonal de células B

No modelo L. major e camundongo Br Med Bull. 2006 Jul 17;75-76:115-30

Quais são os motivos para tanta diversidade da patologia da infecção? - Na forma cutânea, há uma inflamação ativa. Células dentríticas apresentam antígenos em MHC2 e expressam ICAM-1. Ativação de Th1 por IFN e TNF resulta no recrutamento de células T CD8+ para a região infectada. Cura. - Na forma mucocutânea, pouco envolvimento ou destruição de células Langerhans, mas há apresentação em MHC2 e células com ICAM1, mas TH1 e Th2 estão ativados. IL10 promove o decréscimo da apresentação de antígenos e de produção de IFN. Pode ter hiperprodução de IL1, TNF e ICAM1, resultado é um estado pró-inflamatório e destruição sucessiva de tecido.

- Na forma visceral, não há resposta Th1 e nem aumento de atividade Th2. Fatores parecem ser do próprio macrófago infectado. Possivelmente, lipofosfoglicanos da Leishmania estão envolvidos.

As Leishmanias são vistas nas formas amastigotas Diagnóstico: As Leishmanias são vistas nas formas amastigotas

Leishmaniose Tegumentaria Diagnóstico Leishmaniose Tegumentaria Clínico Caraterísticas da lesão e dados epidemiológicos Laboratorial - Exame direto de esfregaços corados (Romanowsky, Giemsa ou Leishman) - Exame histológico - Cultura - Inóculo em animais - PCR (reação em cadeia da polimerase, permite a identificação da espécie infectante) Importante para exclusão de tuberculose cutânea, hanseníase, infecções por fungos, úlcera tropical, neoplasmas

Leishmaniose Tegumentaria Diagnóstico Leishmaniose Tegumentaria Imunológicos - Teste de Montenegro (teste da resposta contra formas promastigostas mortas do parasita, resposta celular) - Reação de imunofluorescência indireta (RIFI) (resposta humoral) - Hemaglutinação indireta

Leishmaniose visceral (Calazar) Diagnóstico Leishmaniose visceral (Calazar) Clínico: sintomas - Febre baixa recorrente, envolvimento linfohepático, esplenomegalia, caquexia e dados epidemiológicos Laboratorial: 1. Exames Parasitológicos a) Demonstração direta do parasita Esfregaços corados com Giemsa ou Leishman de: - Material obtido por punção de medula óssea, fígado ou baço - Biopsia (menos eficiente ~ 50%)

- Fase aguda 80-90% de positividade - Fase sub-clínica 10% - Co-infectados com HIV recomendado exame de medula óssea - Aspirado esplênico 100 %, sangue periférica 30% b) Isolamento em cultivo in vitro Aspirado ou biopsia LIT, MEM, Schneider’s e Evans (Meio monofásico) a 26ºC Exame microscópico ( 2x semana/4 semanas)

c ) Isolamento em cultivo in vivo Inoculação em animais - Hamsters ou camundongos isogênicos (BALB/c) - Cepas dermatotrópicas: pata ou tocinho dos animais (positivo após 2 a 4 semanas) - Cepas vicerotrópicas via intraperitoneal (positivo após 6 meses) - Recomendado para o isolamento do parasita nas formas sub- clínicas Xenodiagnóstico - Flebótomos - Usado em pacientes com AIDS portadores de Leishmaniose visceral

2. Testes Imunológicos a) Teste de Montenegro b) Testes serológicos Antígenos (parasitas inteiros, inativados) - Reação de aglutinação direta Cave: Reatividade cruzada com Chagas e tuberculose Visualiza títulos até de 1:51.200 Leishmaniose visceral título > 1:1.600 (sensibilidade 100%) no Brasil o título > 1:6.400 c) Detecção do antigeno rK39 na urina

3. Análise do DNA de material recolhido a) Por reação em cadeia da polimerase (PCR) Usa oligonucleotídeos espécie-específicos do DNA dos minicírculos do DNA do cinetoplasto 100% sensível e mais específico que sorologia b) Possibilita discriminação de espécies

Tratamento Leishmaniose Tegumentaria 1. Quimioterapia Antimoniais Tártaro emético antimonial trivalente Glucantime (antimoniato de N-metil-glucamina) antimonial pentavalente Pentostan (estibogluconato de sodio) - antimonial pentavalente - inibe glicolise e síntese - administração intramuscular ou intravenosa absorção rápida

Fructose 1,6-bisphosphate Glyceraldehyde 3-phosphate - Excreção rápida e pela urina, vida media 24 horas - Droga recomendada para os três tipos de leishmaniose Glucose Glucose 6-phosphate Pentose Fructose 6-phosphate Phosphate Pathway Fructose 1,6-bisphosphate Dihydroxyacetone Phosphate Glyceraldehyde 3-phosphate 1,3-Diphosphoglycerate 3-Phosphoglycerate 2- Phosphoglycerate Phophoenolpyruvate * PK Antimoniais Pyruvate Acetyl- CoA Krebs Cycle

Pentamidina - liga ao DNA, inibindo a replicação - Inibe a dihidrofolate reductase, interfere com o metabolismo de poliaminas - Administração intramuscular - Excretado lentamente, é seqüestrado nos tecidos (tem uso profilático contra tripanossomiase) - Produz hipo- ou hiperglicemia

Anfotericina B - lipofílico - Liga a esterois (ergosterol) da membrana formando poros. Funciona como um ionóforo - 2-5% excretado na urina - 90% ligado a proteínas do plasma - Meia vida 18 horas

Continuação tratamento Leishmaniose Tegumentaria 2. Imunoterapia Leishvacin seriado Leishvacin associado ao BCG Leishvacin seriado associado ao BCG Leishvacin associado ao BCG com Glucantime  Interferon gamma humano recombinante (Rhifn-g) anti-IL10-receptor

Tratamento Leishmaniose visceral 1. Quimioterapia Antimoniais Tártaro emético Glucantime Pentamidina Anfotericina B Miltefosin 2. Imunoterapia Interferon gamma recombinante (Rhifn-g)

Br Med Bull. 2006 Jul 17;75-76:115-30

Medidas de prevenção Identificação de focos de Leishmania (animais infectados em proximidade a domicílios: silvestres e domésticos: erradicação Imunização em massa de cachorros (Leishvaccin) Vacinas para seres humanos? Componentes da saliva de Phlebotomíneos como vacina?

Ecologia dos Phlebotomíneos: Desenvolvimento e comportamento 40-70 ovos por desova, agrupados em lugares humidos, eclodem depois 6-17 dias Larvas se nutrem de matéria orgânica por mais 15-70 dias, depois pupa (7-14 dias) Adultos são ativos no crepúsculo ou a noite, durante o dia permanecem em lugares tranquilos: tocas, arvores ocas, currais, moradias Não sobrevivem bem em ambientes que não tenham pelo menos um mes T acima de 20°C

“Mosquito palha” fêmea macho

Medidas de prevenção Uso de repelentes, telas de proteção Borrifação frequente de ambientes Tratamento de sintomáticos e assintomáticos em regiões com alta incidência de flebotomíneos Tratamento/exterminação de animais domesticos infectados

Dentistas: Atenção na hora do tratamento de pacientes em área endêmica: eventuais lesões na boca

Med. oral patol. oral cir.bucal (Internet) v.12 n.4  Madrid ago. 2007

Literatura: L. Rey: Parasitologia Markell´s & Voge´s Medical Parasitology Links interessantes: http://www.hhmi.ucla.edu/parasite_course/Default.htm http://www.genedb.org/genedb/leish/index.jsp http://www.leishmaniasis.info/ Uma revisão muito interessante: Br Med Bull. 2006 Jul 17;75-76:115-30

1. Cita uma espécie de cada Leishmania causadora para leishmaniose cutânea, mucocutânea e visceral, que ocorre no Brasil. 2. Associe as formas amastigota, paramastigota e promastigota metacíclico de Leishmania aos seus habitats (célula/tecido) de ocorrência. 3. No humano, em qual tipo de célula ocorre a proliferação de Leishmania? 4. Explique as diferenças morfológicas entre o processos da infecção do humano por Anopheles/Plasmodium e Flebotomíneo/Leishmania 5. O que é necessário para se infectar acidentalmente no tratamento odontológico de um portador de Leishmania braziliensis com lesão nos lábios?