Neospora caninum - Università degli Studi di Teramo

20/03/2014
Neospora caninum è un parassita intracellulare obbligato a prevalente
Neospora caninum è un protozoo che fino al 1988 è stato
identificato erroneamente come Toxoplasma gondii.
localizzazione intracitoplasmatica, correlato morfologicamente e
antigenicamente con Toxoplasma gondii
TASSONOMIA
Regno: Protista
Phylum: Apicomplexa
Classe: Sporozoa
Sottoclasse: Coccidia
Ordine: Eucoccidiorida
Sottordine: Eimeriorina
Famiglia: Sarcocystiidae
Genere: Neospora
Specie: Caninum
La prima descrizione di Neospora caninum risale al 1984, in Norvegia, dove
Bjerkås et al. (1991) isolarono un parassita strutturalmente assimilabile a
Toxoplasma gondii, dal cervello e dal tessuto muscolare di cani affetti
da una forma clinica di encefalopatia, senza però che gli animali avessero
anticorpi controT.gondii.
Nel 1988, in USA, si isolò un parassita di caratteristiche simili in 10 cani che
soffrivano di alterazioni neurologiche, dimostrando, con l'utilizzo di tecniche
sierologiche e immunoistochimiche, che si trattava di un parassita differente da
Toxoplasma gondii, e per questo venne dato il nome di Neospora caninum
(Dubey et al., 1988).
N.caninum ha un ampio range di ospiti.
Sebbene gli anticorpi anti-Neospora caninum sono stati determinati
nell’uomo, il parassita non è stato rilevato nei tessuti umani.
Così, il potenziale zoonosico è incerto.
Attraverso studi biologici e molecolari è stata confermata
l’esistenza
di un’ulteriore specie di Neospora,
isolata
esclusivamente negli equini, agente eziologico di turbe a
carattere neurologico (mieloencefalite equina; EPM).
Marsh et al. (1999) proposero il nome di Neospora hughesi,
parassita molto simile strutturalmente a N. caninum.
E’ molto simile nella struttura e nel ciclo biologico
a T.gondii, ma presenta due differenze:
la neosporosi è primariamente una malattia dei bovini e dei cani e i
canidi sono ospiti definitivi, mentre la toxoplasmosi è primariamente
una malattia dell’uomo, delle pecore, delle capre. I felidi sono gli
ospiti definitivi
Gli Apicomplexa costituiscono un Phylum di protozoi che include alcune
migliaia di specie, caratterizzate dall’assenza di organi di movimento
(ciglia o flagelli). Il ciclo di riproduzione di questi parassiti è costituito
dall’alternanza di una fase asessuata (schizogonia) e una fase sessuata
(gametogonia) che porta alla formazione di forme infettanti dette
sporozoiti.
Sono aploidi durante tutto il ciclo vitale, salvo che nella fase di zigote,
che comunque è di brevissima durata.
Rappresentazione schematica di
tachizoiti di N. caninum all’interno di
una cellula ospite
1
20/03/2014
N. caninum si presenta in vari stadi evolutivi:
I tachizoiti di N. caninum sono stati
rinvenuti in molte cellule tra le quali:
1. stadio di tachizoita;
2. stadio di bradizoita;
neuroni, macrofagi, miociti, epatociti,
fibroblasti, fibrocellule muscolari, nelle
cellule degli endoteli vasali e
nell’epitelio tubulare renale (Dubey e
Lindsay, 1999);
inoltre hanno la capacità di attraversare
la barriera placentare ed essere così
un’importante causa di infezione del
prodotto del concepimento.
3. stadio di oocista.
Vacuoli parassitofori
(freccia) con tachizoiti di
Tutti e tre gli stadi di sviluppo di N.caninum
(tachizoiti, bradizoiti e oocisti)
sono coinvolti nella trasmissione del parassita
• STADIO DI TACHIZOITA
I tachizoiti sono di forma allungata o a semiluna, di dimensioni variabili
dai 3 ai 7 μm per 1-5 μm
In questo stadio evolutivo di tipo asessuato il parassita è nettamente
infettante, si moltiplica rapidamente e quindi invade molti distretti e
tessuti dell’organismo dell’ospite intermedio.
N.caninum.
Il parassita può essere libero nel citoplasma o all’interno di vacuoli
parassitofori che possono essere anche più di uno in una cellula
STADIO DI BRADIZOITA
Una cellula può contenere anche fino a 100 tachizoiti e la penetrazione del
tachizoita nella cellula avviene in tempi molto ristretti
Nel processo di invasione della cellula
ospite, svolge un ruolo fondamentale il
complesso apicale, un insieme di
strutture citoscheletriche e vescicolari
presente in tutti gli stadi invasivi degli
Apicomplexa.
Cisti tissutali contenenti bradizoiti
Sono la forma latente del parassita e ne permette la notevole e
durevole resistenza nell’ospite intermedio.
Si localizzano all’interno di cisti tissutali, le quali si rinvengono
soprattutto a livello di sistema nervoso centrale (cervello, midollo
spinale, nervi periferici) e di retina
Le cisti tissutali di N. caninum
possono raggiungere un diametro
di 107 μm e possono essere di
forma ovale o rotonda e
contenere dai 20 ai 100
bradizoiti;
I bradizoiti si formano a partire dai tachizoiti stessi i quali, nel momento
in cui si attiva la risposta immunitaria dell’ospite, reagiscono
incistandosi. In questo modo il parassita riesce a sottrarsi all’azione del
sistema immunitario e può quindi resistere anche degli anni all’interno
dell’organismo
STADIO DI OOCISTA
I bradizoiti hanno dimensioni variabili: 5,2 (±0,6) x 1,6 (±0,3) μm
2
20/03/2014
oocisti sporulate, forma infettante, possono essere ingerite dall’ospite
definitivo od intermedio
OOCISTI
-eliminate nelle feci da ospiti definitivi
-devono sporulare nell’ambiente
-infezione orale ospite definitivo/intermedio
Le oocisti, che rappresentano lo stadio di resistenza ambientale, sono
escrete nelle feci dei cani e dei coyote in forma non sporulata.
Le oocisti maturano all’esterno in poche ore, 24, non è nota qual è la
capacità di resistenza delle oocisti nell’ambiente esterno
Si suppone che la resistenza ambientale sia simile a quella di
Toxoplasma gondii
Ogni oocisti contiene due sporocisti, che a loro volta contengono
quattro sporozoiti. Le oocisti hanno forma ovoidale o sferica, sono
costituite da una doppia parete e le dimensioni variano da 11,3 a 11,7 μm
Oocisti di Neospora caninum sono state identificate solo in pochi cani nel
mondo.
Le oocisti sono la chiave dell’epidemiologia della neosporosi, ma poco si
conosce sulla biologia delle oocisti di N.caninum.
N. caninum è simile a Hammondia heydorni. E’ epidemiologicamente
importante identificare correttamente le oocisti di N.caninum.
Poche sono le informazioni inerenti sull’eliminazione di oocisti da cani
infettati naturalmente
I cani eliminano le oocisti per 5 giorni o più dopo l’ingestione di tessuti
infetti in animali infettati sperimentalmente o naturalmente. La durata
dell’eliminazione delle oocisti dopo la primaria infezione varia da 1 a
diversi giorni.
Il totale del numero delle oocisti eliminate, il periodo di prepatenza e
la durata dell’eliminazione delle oocisti varia tremendamente.
Vie di trasmissione
N.caninum può essere trasmesso per via orizzontale per ingestione di
tessuti infetti con i tachizoiti o da cisti o dall’ingestione di acqua o
alimenti contaminati con le oocisti o può essere trasmesso per via
verticale da un animale infetto al suo feto durante la gravidanza
Trasmissione verticale esogena: infezione del feto in seguito all’infezione
primaria della madre
Trasmissione verticale endogena: infezione del feto in seguito alla
riattivazione dell’infezione durante la gravidanza
Le cisti tissutali e i bradizoiti possono sopravvivere più di 2 settimane a
4°C ma sono uccise dal congelamento
3
20/03/2014
L’ospite definitivo, può inoltre infettarsi attraverso l’ingestione di
tessuti contenenti cisti parassitarie di N. caninum .
Quando le oocisti sporulate sono ingerite dall’ospite intermedio
(bovino, cavallo, ovi-caprini...), i trofozoiti, dopo essersi liberati
della parete cistica, vengono rilasciati nel lume intestinale e
divengono tachizoiti.
A seguito della risposta immunitaria dell’animale, i tachizoiti si
“rifugiano” all’interno di una cisti, trasformandosi in bradizoiti
Le cisti tissutali sono circondate da una parete cistica molto spessa e
resistente, e sono reperibili principalmente nei tessuti neuronali
(cervello, midollo spinale). I tessuti cistici inducono una reazione
infiammatoria minima e possono persistere per lunghi periodi di tempo
senza manifestazioni cliniche.
I tachizoiti si dividono rapidamente e diffondono in tutto
l’organismo, di numerosi organi (fegato, reni, cuore, polmoni, muscoli,
derma e SNC) nelle quali avviene la moltiplicazione asessuata
(scissione binaria): lo stadio di tachizoite è associato ad
infiammazione e necrosi nel sito d’invasione.
OSPITE INTERMEDIO
Si presume che, in corso di una
gravidanza, i bradizoiti latenti in queste
cisti vengano attivati, e si differenzino
nello stadio di tachizoite, infettivo e
mobile, che raggiunge, attraverso i
tessuti, il sangue e/o sistema linfatico, la
placenta e il feto ed essere così causa di
aborto
L’ospite intermedio, comprende il bovino, la capra, la pecora, il
suino, il cavallo, il cervo, la volpe, i roditori (topi, ratti...) e
volatili da cortile. In questi animali ha luogo il ciclo asessuato del
parassita, che comprende lo stadio di tachizoita e lo stadio di
bradizoita (endodiogenesi)
Come risultato di questa "riattivazione"
dei parassiti, ripetute infezioni fetali
possono verificarsi nella stessa madre
infetta, nelle gravidanze successive
Tra gli ospiti intermedi, sono da
aggiungere la lontra di mare che vive in
Alaska ( Enhydra lutris) e il delfino
(Tursiops truncatas), nei quali sono stati
messi in evidenza anticorpi antiNeospora. Inoltre il DNA del protozoo è
stato isolato nel lama (Lama glama) e
nell’alpaca (Vicugna pacos) da un’equipe
ispano-cilena. La sieroprevalenza in
questi due camelidi è importante, varia
dal 30 al 40%
In un recente studio epidemiologico, anche l’esposizione a volpi rosse
( Vulpes vulpes) e volpi grigie (Urocyon cinereoargenteus) è stata
identificata come un fattore di rischio per l’infezione da N. caninum
per i bovini al pascolo, ma non è ancora chiaro come, essendo
canidi, riescano ad eliminare nell’ambiente esterno le oocisti: per
questo motivo sono da considerare ancora come ospiti intermedi
4
20/03/2014
Negli ultimi anni è stata riscontrata una significativa sieroprevalenza
da N. caninum anche nel lupo grigio ( Canis lupus), nell’orso bruno
(Ursus arctos) e nel tasso (Meles meles) oltre che in diversi ruminanti
selvatici come il cervo a coda bianca ( Odocoileus virginianus), il cervo
rosso (Cervus elaphus), il capriolo ( Capreolus capreolus) e l’alce (Alces
alces
Probabilmente l’infezione da N. caninum nell’uomo è potenzialmente
possibile, soprattutto in quei pazienti più sensibili perché ad esempio
immunodepressi.
Quello che si deve continuare a fare, è ricercare sicuramente un più
valido ed attendibile test per la diagnosi indiretta di N. caninum
nell’uomo.
Tra questi certamente si annovera la PCR e l’immunoistochimica,
effettuate su biopsie od eventualmente su tessuti prelevati in corso
di autopsie di feti abortiti.
Non è ancora del tutto esclusa la possibilità di trasmissione di N.
caninum all’uomo.
OSPITE DEFINITIVO
Nell’ospite definitivo si ha il completamento del ciclo vitale di Neospora
caninum, attraverso le fasi della riproduzione sessuata, che porta alla
produzione di oocisti non sporulate, che solo nell’ambiente esterno, in
adatte condizioni di temperatura ed umidità, sporulano e divengono così
infettanti.
Ancora prima della completa conoscenza del ciclo vitale di Neospora, ci
si è resi conto che la presenza di cani in allevamento aumentava il
rischio di aborto nelle bovine
Patogenesi e sintomatologia
Il cane ( Canis familiaris), il dingo ( Canis dingos) ed il coyote ( Canis
latrans) eliminano le oocisti nelle feci dopo essersi alimentati con tessuti
di bovini o topi infetti da N. caninum; essi sono da considerare quindi
come ospiti definitivi di N. caninum
Sino ad ora sono stati riportati tre casi di cani che eliminano
naturalmente oocisti di N. caninum.
Il danno è causato dalla distruzione delle cellule in cui si sviluppano i vari
stadi del parassita.
La localizzazione dei bradizoiti a livello delle cellule nervose porta a
paralisi, debolezza muscolare e incoordinazione.
Quadri nervosi sono comuni nel cane, per cui in caso di manifestazione
neurologica si deve sempre considerare N.caninum nella diagnosi
differenziale.
5
20/03/2014
Nel bovino e nei piccoli ruminanti il sintomo principale
è rappresentato dall’aborto.
Nel bovino l’aborto interessa soggetti di tutte le età e
occorre a partire dal 3 mese fino a fine gravidanza.
I feti morti in utero possono venire riassorbiti o
subire un processo di mummificazione
Nei cani le forme più gravi si manifestano nei cuccioli, i quali presentano
sintomi nervosi
Nei soggetti adulti l’infezione passa generalmente inosservata, ma si
possono comunque rilevare forme cutanee o segni clinici relativi alla sfera
riproduttiva, come la natimortalità
In alcuni casi i soggetti nati possono presentare natimortalità o segni
clinici nervosi fin dalla nascita, oppure ancora apparire clinicamente
sani, ma essere infetti.
L’occorrenza degli aborti non presenta una particolare stagionalità.
Tutte le razze (Labrador..)
TECNICHE DIAGNOSTICHE
DIAGNOSI DIRETTA
ETA’: fondamentalmente è una malattia neurologica
del cucciolo, la maggior parte dei casi si verificano tra
quarta e decima settimana di vita 2gg-15 anni (>70%<di 6 anni) Questo
suggerisce che l’infezione è trasmessa nella fase finale della gestazione o
con il latte
La diagnosi diretta di infezione da N. caninum si effettua attraverso
metodiche diverse che comprendono l’esame istologico ed
immunoistochimico, la cultura cellulare e l’inoculo in animali da
laboratorio e l’applicazione di metodiche molecolari, quale la PCR
Nessuna predisposizione sesso
Uno o più cuccioli della stessa cucciolata
Possibilità di infezione nelle cucciolate successive
DIAGNOSI INDIRETTA
TEST SIEROLOGICI
Per la diagnosi indiretta della Neosporosi, il sangue o altri liquidi corporei
(liquor, versamenti cavitari, latte) degli animali infetti vengono esaminati
per ricercarvi anticorpi specifici verso N. caninum.
I principali test utilizzati sono:
IFAT: indirect-fluorescent antibody test;
ELISA: enzyme-linked immunoassay;
Avidity test;
Immunocromatografia (ICT).
6
20/03/2014
Principali criteri di diagnosi differenziale di Neospora
caninum
N.caninum
T.gondii
Sarcocystis spp.
Struttura generale
Aspetto identico al
microscopio ottico
Aspetto identico al
microscopio ottico
Aspetto identico al
microscopio ottico
Struttura cisti
Spessore parete
1-4 micron
Cisti senza setti
Parete più sottile
0,5 micron
Parete spessa
Cisti con setti
Localizzazione cisti
Tessuto nervoso
(encefalo, midollo
spinale,retina)
Numerosi tessuti
Muscolo scheletrico
e cardiaco, SNC
raramente
Ulastruttura
tachizoiti
Rhoptrie numerose
Rhoptrie poco
numerose
Assenza di rhoptrie
replicazione
endodiogenia
endodiogenia
endodiogenia
PROFILASSI
Inf.acquisita
Occorre, dunque, in definitiva orientarsi a interventi di profilassi
diretta quali:
a) impedire ogni possibile contatto tra animali esterni o interni
all’allevamento e feti abortiti, invogli fetali o neonati morti;
b) smaltimento controllato di feti abortiti e invogli fetali;
c) divieto di accesso dei cani stessi e a tutti gli altri animali estranei (volpi,
lupi, volatili, roditori...) alle aree adibite al deposito degli alimenti, per evitarne
la contaminazione;
PROFILASSI
Inf. Congenita: sierosorveglianza delle femmine destinate
alla riproduzione;
Inf.acquisita: definire meglio ciclo vitale del parassita
(seguire stesso percorso per T.gondii??)
Inf.congenita
Il principale modo di trasmissione di N. caninum nell’allevamento è
attraverso l'infezione dei feti in madri cronicamente infette
(trasmissione verticale).
Questi animali cronicamente infetti possono essere identificati sulla base
dei loro titoli sierologici o per una storia precedente di aborto da N.
caninum o d’infezione congenita (Moen, Wouda, Mul et al., 1998).
Sulla base di queste conoscenze, il controllo dell'infezione potrebbe
concentrarsi sulla riduzione del numero di animali infetti
nell’allevamento e sulla limitazione dell’introduzione di animali da
rimonta infette nell’allevamento.
La decisione di riformare anticipatamente animali che hanno avuto una
diagnosi certa di aborto da N. caninum può essere presa sulla base del
dato che c'è un rischio più elevato di aborto ripetuto in questi animali
PROFILASSI cane
NeoGuard, un vaccino di Neospora caninum approvato dalla USA prodotto
da Intevet Inc., si è stato dimostrato in grado di ridurre gli aborti in
manze gravide sane, infettate con N.caninum
Non esiste nessuna misura che possa assicurare in assoluto la profilassi
della neosporosi nel cane.
Nel caso che una cagna abbia partorito cuccioli infetti, può essere
consigliabile escludere l’animale dalla riproduzione o, più semplicemente
identificare i cuccioli infetti delle cucciolate successive qualche giorno
dopo il parto.
Oppure trattare la cagna prima dell’accoppiamento e durante la
Tuttavia, sono scarsi i dati sulla vera efficacia di questo vaccino.
gestazione.
7
20/03/2014
PROFILASSI
Inf. Congenita: sierosorveglianza delle femmine destinate
alla riproduzione;
Inf.acquisita: definire meglio ciclo vitale del parassita
(seguire stesso percorso per T.gondii??)
8