Клинична патология на малария

Маларията е инфекциозно заболяване, пренасяно от комари, което засяга хора и други животни. Тя причинява симптоми, които обикновено включват висока температура, умора, повръщане и главоболие. В тежки случаи може да причини жълтеница, гърчове, кома или смърт. Симптомите обикновено започват десет до петнадесет дни след ухапване от заразен комар. Ако не се лекуват правилно, хората могат да имат рецидиви на заболяването месеци по-късно. При тези, които наскоро са преживели инфекция, реинфекцията обикновено причинява по-леки симптоми. Тази частична резистентност изчезва с месеци до години, ако лицето няма продължаващо излагане на малария.

Терминът малария произлиза от средновековния италиански: мала ария - "лош въздух". Болестта по-рано се е наричала ага или блатна треска поради връзката й с блатата и блатистите местности. Терминът за първи път се появява в английската литература около 1829 година. Някога маларията е била често срещана в по-голямата част от Европа и Северна Америка, където вече не е ендемична.

Научните изследвания върху маларията правят първия си значителен напредък през 1880 година, когато Чарлз Луи Алфонс Лаверан - лекар на френската армия, работещ във военната болница на Константин в Алжир - наблюдава паразити вътре в червените кръвни клетки на заразените хора. Следователно той предполага, че заболяването се причинява от този организъм. За това и по-късните открития той е удостоен с Нобеловата награда за физиология или медицина от 1907 година. Година по-късно Карлос Финлай, кубински лекар, лекуващ хора с жълта треска в Хавана, предоставя сериозни доказателства, че комарите предават болест на и от хора.

Епидемиология

Маларията е била ендемична в южните части на САЩ до 19 и началото на 20 век, но оттогава тя е изкоренена. Почти всички случаи на малария в САЩ се внасят от пациенти, пътуващи от ендемични райони. В много редки случаи инфекции при лица, които не са пътували, са се появили в близост до летища. Всяка година 25-30 милиона души пътуват до тропически райони, а приблизително 10 000-30 000 американски и европейски пътешественици придобиват малария.

Маларията е отговорна за приблизително 1-3 милиона смъртни случая годишно, обикновено при деца в Африка на юг от Сахара, заразени с P. falciparum. Популациите с повишен риск от смъртност поради малария включват бременни и малки деца на възраст от 6 месеца до 3 години, които живеят в ендемични райони.

В световен мащаб приблизително 300-500 милиона случая на заразени с малария възникват годишно. Заболяването е най-разпространено в селските тропически райони, но не се ограничава до тези климати. P falciparum се среща най-вече в тропиците и представлява около 50% от случаите и 95% от смъртта от малария в целия свят. P. vivax се разпространява по-широко от P. falciparum, но причинява по-малка заболеваемост и смъртност, обаче, и P. vivax, и P. ovale могат да установят хипнозоитна фаза в черния дроб, което води до латентна инфекция.

Човешкият имунодефицитен вирус (ХИВ) и маларийната ко-инфекция са важен проблем в Азия и Субсахарска Африка, където и двете заболявания са сравнително често срещани. Доказателствата сочат, че маларията и коинфекцията с ХИВ могат да доведат до по-лоши клинични резултати и при двата болестни процеса, като маларийните инфекции са по-тежки при пациенти, инфектирани с ХИВ и репликация на ХИВ, като се увеличават при маларийната инфекция.

Мъжете и жените са засегнати еднакво. Въпреки това, маларията може да бъде пагубна по време на бременността за майката и плода. P. falciparum е основният вид, отговорен за повишената заболеваемост и смъртност при бременност. Разпространението на малария е по-високо при първескини, отколкото при небременни жени или многораждали.

Малките деца на възраст от 6 месеца до 3 години, които живеят в ендемични райони, са изложени на повишен риск от смърт поради малария. Пътуващите без имунитет са с повишен риск от смъртност, независимо от възрастта.

Етиология

Маларийните паразити принадлежат към род Plasmodium (phylum Apicomplexa). При хората маларията се причинява от P. falciparum, P. malariae, P. ovale, P. vivax и P. knowlesi. Сред заразените, P. falciparum е най-често срещаният вид (75%), последван от P. vivax (20%). Въпреки че P. falciparum традиционно представлява по-голямата част от смъртни случаи, последните данни показват, че маларията от P. vivax е свързана с потенциално животозастрашаващи състояния толкова често, колкото и с диагнозата инфекция с P. falciparum. Пропорционално P. vivax е по-често срещан извън Африка. Има документирани инфекции при хора с няколко вида плазмодий от висши маймуни. Обаче, с изключение на P. knowlesi - зоонотичен вид, който причинява малария в макаките - те са предимно с ограничено значение за общественото здраве.

В жизнения цикъл на плазмодия женски комар Anopheles (окончателният гостоприемник) предава подвижна инфекциозна форма (наречена спорозоит) на гостоприемник на гръбначни животни като човек (вторичен гостоприемник), като по този начин действа като предавателен вектор. Спорозоитът пътува през кръвоносните съдове до чернодробните клетки (хепатоцити), където се възпроизвежда асексуално (тъканна шизогония), произвеждайки хиляди мерозоити. Те заразяват нови червени кръвни клетки и инициират серия от асексуални цикли на размножаване (кръвна шизогония), които произвеждат 8 до 24 нови инфекциозни мерозоита, в този момент клетките се спукват и инфекциозният цикъл започва наново.

Други мерозоити се развиват в незрели гаметоцити, които са предшественици на мъжките и женските гамети. Когато оплоден комар ухапва заразен човек, гаметоцитите се поемат с кръвта и узряват в червата на комарите. Мъжките и женските гаметоцити се сливат и образуват оокинет - оплодена, подвижна зигота. Оокинетите се развиват в нови спорозоити, които мигрират към слюнчените жлези на насекомото, готови да заразят нов гостоприемник на гръбначни. Спорозоитите се инжектират в кожата, в слюнката, когато комарът приема последващо хранене с кръв.

Само женски комари се хранят с кръв, мъжките комари се хранят с растителен нектар и не предават болестта. Женските от род Anopheles предпочитат да се хранят през нощта. Обикновено започват да търсят храна привечер и продължават през нощта, докато успеят. Маларийните паразити могат да се предават и чрез кръвопреливане, въпреки че това е рядко.

Клинична картина

Признаците и симптомите на малария обикновено започват 8–25 дни след заразяването, но могат да се появят по-късно при тези, които са приемали антималарийни лекарства като превенция. Първоначалните прояви на болестта - общи за всички видове малария - са подобни на грипоподобните симптоми и могат да приличат на други състояния като сепсис, гастроентерит и вирусни заболявания. Презентацията може да включва главоболие, треска, болки в ставите, повръщане, хемолитична анемия, жълтеница, хемоглобин в урината, увреждане на ретината и конвулсии.

Класическият симптом при клинична патология на малария е пароксизъм - циклична поява на внезапна настинка, последвана от треперене, а след това треска и изпотяване, възникващи на всеки два дни (терцианска треска) при инфекции с P. vivax и P. ovale и на всеки три дни (квартанова треска) за P. malariae. Инфекцията с P. falciparum може да причини повтаряща се треска на всеки 36–48 часа или по-слабо изразена и почти непрекъсната треска.

Тежката малария обикновено се причинява от P. falciparum (често наричан фалципарна малария). Симптомите на малария от фалципарум възникват 9-30 дни след заразяването. Хората с церебрална малария често проявяват неврологични симптоми, включително ненормално позиране, нистагъм, конюгирана парализа на погледа (неуспех на очите да се обърнат заедно в една и съща посока), опистотонус, припадъци или кома.

Маларията има няколко сериозни усложнения. Сред тях е развитието на респираторен дистрес, който се наблюдава при до 25% от възрастните и 40% от децата с тежка малария P. falciparum. Възможните причини включват респираторна компенсация на метаболитна ацидоза, некардиогенен белодробен оток, съпътстваща пневмония и тежка анемия. Макар и рядък при малки деца с тежка малария, синдромът на остър респираторен дистрес се среща при 5–25% от възрастните и до 29% от бременните жени. Коинфекцията на ХИВ с малария увеличава смъртността. Бъбречната недостатъчност е характеристика на черноводна треска, при която хемоглобинът от лизираните червени кръвни клетки изтича в урината.

Инфекцията с P. falciparum може да доведе до церебрална малария, форма на тежка малария, която включва енцефалопатия. Той е свързан с избелване на ретината, което може да бъде полезен клиничен знак за разграничаване на маларията от другите причини за треска. Възможно е да се появи увеличен далак, увеличен черен дроб или и двете от тях, силно главоболие, ниска кръвна захар и хемоглобин в урината с бъбречна недостатъчност. Усложненията могат да включват спонтанно кървене, коагулопатия и шок.

Маларията при бременни жени е важна причина за мъртвородени, детска смъртност, аборт и ниско тегло при раждане, особено при инфекция с P. falciparum, но също и с P. vivax.

Патогенеза

Инфекцията с малария се развива през две фази: тази, която включва черния дроб (екзоеритроцитна фаза), и тази, която включва червени кръвни клетки, или еритроцитите (еритроцитна фаза). Когато заразен комар пронизва кожата на човек, за да вземе кръвна храна, спорозоитите в слюнката на комара навлизат в кръвообращението и мигрират към черния дроб, където заразяват хепатоцитите, размножавайки се асексуално и безсимптомно за период от 8–30 дни.

След потенциален период на сън в черния дроб, тези организми се диференцират, за да се получат хиляди мерозоити, които след разрушаване на клетките на своите гостоприемници изтичат в кръвта и заразяват червените кръвни клетки, за да започнат еритроцитния стадий на жизнения цикъл. Паразитът се измъква от черния дроб неоткрит, като се увива в клетъчната мембрана на заразената чернодробна клетка гостоприемник.

В рамките на червените кръвни клетки паразитите се размножават допълнително, отново асексуално, периодично излизайки от клетките им гостоприемник, за да нахлуят в пресни червени кръвни клетки. Появяват се няколко такива цикъла на усилване. По този начин, класическите описания на вълни от треска възникват от едновременни вълни на мерозоити, избягали и заразяващи червените кръвни клетки.

Някои спорозоити от P. vivax не се развиват веднага в екзоеритроцитно-фазови мерозоити, а вместо това произвеждат хипнозоити, които остават в състояние на сън за периоди, вариращи от няколко месеца (типични са 7-10 месеца) до няколко години. След период на покой, те се активират отново и произвеждат мерозоити. Хипнозоитите са отговорни за продължителната инкубация и късните рецидиви при инфекции с P. vivax, въпреки че съществуването им в P. ovale е несигурно.

Паразитът е сравнително защитен от атака на имунната система на тялото, тъй като през по-голямата част от човешкия си жизнен цикъл се намира в черния дроб и кръвните клетки и е сравнително невидим за имунното наблюдение. Циркулиращите заразени кръвни клетки обаче се унищожават в далака. За да избегне тази съдба, паразитът P. falciparum показва адхезивни протеини на повърхността на заразените кръвни клетки, което кара кръвните клетки да се придържат към стените на малките кръвоносни съдове, като по този начин секвестира преминаването на паразита през общото кръвообращение и далака. Блокирането на микроваскулатурата причинява симптоми като в плацентарната малария. Отделените червени кръвни клетки могат да нарушат кръвно-мозъчната бариера и да причинят церебрална малария.

Патологични характеристики

Трупът обикновено е кахектичен. Кожата е бледа, с леко изразен иктер. При хронично рецидивиращата малария може да има хипопротеимични отоци. При остра малария кръвта е гъста, а при хронична - водниста. Слезката е силно увеличена и уплътнена. Цветът й е от оловносив до сиво-черен. Подобен сивкав цвят имат също черния дроб, лигавицата на червата, костния мозък и главния мозък. Болните от тропична малария най-често умират от черноводна треска или от маларийна кома. При маларийната кома мозъкът е силно оточен, със сивкав цвят и точковидни кръвоизливи.

Микроскопски при клинична патология на малария в клетките на моноцитно-макрофагеалната система се вижда отложен под форма на черни зрънца малариен меланин, фигура 1. Той изпъква най-ясно в Купферовите клетки на черния дроб. В макрофагите, освен това могат да се намерят погълнати незрели шизонти и инфектирани еритроцити.

Мозъкът при маларийна кома е с тежка стаза, слъдж, мерозоити в еритроцитите и микротромби. Освен това в мозъчната тъкан има кръвоизливи и малки некротични огнища. Около съдовете огнищно разраства микроглия. В резултат се образуват грануломи на Дюрк.

При тропична малария може да се развие имунокомплексен гломерулонефрит с отлагане на IgM и фракции на комплемента в базалните мембрани на гломерулите.