Questo articolo riguarda i tripanosomi, Protozoi che provocano gravi parassitosi, e le tossine che questi microrganismi producono. Con questo ultimo capitolo si conclude la rassegna sui microrganismi che producono tossine. Nelle puntate precedenti sono stati presentati, dapprima i Batteri, Gram-negativi e Gram-positivi (cocchi e bacilli), poi i Cianobatteri seguiti dalle alghe microscopiche e infine un articolo sulle micosi.
Microrganismi che producono tossine nelle parassitosi: i tripanosomi
I Protozoi parassiti sono trasmessi all’uomo attraverso:
- la puntura o il morso di un insetto e di conseguenza si localizzano nel sangue,
- l’alimentazione e quindi in tal caso la loro sede è l’intestino.
Generalmente i Protozoi parassiti non producono sostanze tossiche paragonabili alle tossine batteriche. Tuttavia, i tripanosomi, Protozoi dotati di flagello e di membrana ondulante, rappresentano un’interessante eccezione. Il genere Trypanosoma comprende organismi simili per aspetto (lunghezza da 8 a 50 μm), ma diversi in base alla distribuzione geografica, all’ospite intermedio e ai sistemi usati per eludere il nostro sistema immunitario.
Trypanosoma brucei
Trypanosoma brucei rhodesiense e Trypanosoma brucei gambiense sono le due varietà africane del parassita (Fig. 1), e sono diffusi rispettivamente nell’Africa orientale e nell’Africa occidentale. In entrambe le aree il parassita è trasmesso all’uomo da una mosca del genere Glossina detta anche mosca tse-tse (Fig. 2), ma T. brucei rhodesiense infetta anche gli animali domestici e quelli selvatici. Le mosche, pungendo sia gli uomini che gli animali, raccolgono dei tripanosomi dal sangue e contemporaneamente immettono dei tripanosomi che si sono moltiplicati nel loro stomaco.
Le cellule dei tripanosomi africani proliferano nel sangue e sopravvivono grazie alla protezione fornita loro dalla glicoproteina di superficie variabile. Si tratta di una proteina che ricopre la superficie esterna del parassita, che ciclicamente viene sostituita. Gli anticorpi riconoscono e uccidono la maggior parte dei parassiti, ma non le forme con la proteina sostituita, le quali possono moltiplicarsi indisturbate finché l’organismo non produrrà gli anticorpi specifici contro questa nuova forma della proteina. A quel punto il parassita avrà sostituito un’altra volta ancora la proteina e il ciclo si ripete.
Tossine nelle parassitosi da tripanosomi: la malattia del sonno
Il risultato di questa strategia mimetica dei tripanosomi sono delle febbri intermittenti e prolungate, accompagnate dall’ingrossamento dei linfonodi e della milza, insieme a un indebolimento generale, dovuto anche alle tossine, che caratterizzano la parassitosi nota come malattia del sonno. La sostanza che è responsabile della sonnolenza è il triptofolo, tossina prodotta anche da Candida albicans. Progressivamente i tripanosomi africani raggiungono il cervello e ne alterano le funzionalità al punto che il soggetto colpito si lascia morire, poiché è privato delle forze e del normale controllo dato dal sistema nervoso centrale.
Trypanosoma cruzi
Trypanosoma cruzi è la specie americana del parassita, comune soprattutto in Sudamerica. Esso infetta l’uomo e anche molti animali, ed è trasmesso attraverso le feci delle cimici triatomine (Fig. 3). Diversamente dalle forme africane, T. cruzi penetra all’interno delle cellule, grazie all’interazione con i recettori delle cellule umane. Una volta fagocitati, i parassiti cambiano forma, perdono il flagello, diventano tondeggianti, sopravvivono agli acidi prodotti dalla cellula umana e si moltiplicano all’interno di essa (Fig. 4). A un certo punto i parassiti riacquistano la forma flagellata e si liberano facendo esplodere la cellula. I parassiti quindi, attraverso il sangue, raggiungono i muscoli volontari e involontari.
La malattia di Chagas
La malattia di Chagas, provocata da T. cruzi, è la principale causa di morte improvvisa in Sudamerica. Essa altera il battito cardiaco e può presentarsi come forma acuta o come forma cronica. La forma acuta si verifica quando il parassita penetra direttamente nelle cellule del muscolo cardiaco e provoca infiammazione. Quella cronica invece compare a distanza di anni dall’infezione, ed è caratterizzata dalla continua risposta immunitaria con infiammazione e rigonfiamento a livello del muscolo cardiaco e dalla produzione di anticorpi difettosi che, invece di uccidere il parassita, attaccano le cellule dell’ospite.
Le tossine del parassita Trypanosoma cruzi
- TC-Tox è una proteina emolitica, che rompe le membrane biologiche, così da permettere al parassita di aggirare la fagocitosi e di liberarsi nel citoplasma. TC-Tox si attiva in un ambiente acido, come è quello dei fagolisosomi, in cui sono inglobati i parassiti.
- Due distinte proteine, kLYT1 e mLYT1, sono codificate dallo stesso gene, ma svolgono funzioni diverse: mLYT1 si comporta esattamente come TC-Tox, mentre kLYT1 agisce sul mitocondrio del parassita e la sua espressione è legata alla perdita e acquisizione del flagello.
I trattamenti consigliati per curare le tripanosomiasi sono tanto più efficaci quanto più sono somministrati nella prima fase della malattia, quella acuta. Un farmaco, chiamato Nifurtimox, usato per curare la malattia di Chagas, può essere impiegato anche nella cura della malattia del sonno.
Fonti:
Libri:
- Allan H. Goroll, Albert G. Mulley, Jr., Primary Care Medicine: office evaluation and management of the adult patient – Fifth Edition – 2006, Wolters Kluwer Health – Lippincott Williams & Wilkins, ISBN 978-0781774567
- Vilnay Kumar, Abdul K. Abbas, Jon C. Aster, Edward C. Klatt, Robbins & Cotran Pathologic Basis of Disease – 9th Edition – 2015, Saunders – Elsevier Inc., ISBN 978-1-4557-2613-4
Articoli di riviste scientifiche:
- Baker JR. The subspecific taxonomy of Trypanosoma brucei. Parasite 1995 Mar;2(1):3–12.
- Barry JD, McCulloch R. Antigenic variation in trypanosomes: enhanced phenotypic variation in a eukaryotic parasite. Adv. Parasitol. 2001; 49:1–70.
- Barrett MP, Burchmore RJ, Stich A, Lazzari JO, Frasch AC, Cazzulo JJ et al.. The trypanosomiases. Lancet 2003 Nov;362(9394):1469–80.
- Masocha W, Kristensson K. Passage of parasites across the blood-brain barrier. Virulence 2012 Mar-Apr;3(2):202–12.
- Franco JR, Simarro PP, Diarra A; Jannin JG. Epidemiology of human African trypanosomiasis. Clin Epidemiol. 2014 Aug;6:257–75.
- Romero-Meza G, Mugnier MR. Trypanosoma brucei. Trends Parasitol. 2020 Jun;36(6):571–2.
- Luzak V, López-Escobar L, Siegel TN, Figueiredo LM. Cell-to-Cell Heterogeneity in Trypanosomes. Annu Rev Microbiol. 2021 Oct;75(1):107–28.
Organizzazioni internazionali:
- Food & Agriculture Organization: https://www.fao.org/3/x0413e/X0413E00.htm
- World Health Organization: https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/chagas-disease-(american-trypanosomiasis)
Crediti immagini:
- Immagine in evidenza: https://static.bimbisaniebelli.it/wp-content/uploads/2021/07/ivirusmalattiasonno.jpg
- Figura 1: https://phil.cdc.gov//PHIL_Images/613/613_lores.jpg
- Figura 2: https://nieuws.kuleuven.be/en/content/2014/images-news-2014/img-3264-2.jpg/@@images/dba6cbd4-5f86-41aa-b11d-746f3886db45.jpeg
- Figura 3: https://asset-2.tstatic.net/pekanbaru/foto/bank/images/serangga-penyebar-aids.jpg
- Figura 4: https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S2211320716300422-fx1_lrg.jpg
