O ciclo de vida de Leishmania é um processo complexo que envolve alterações comportamentais, morfológicas e bioquímicas, sendo idêntico para todas as espécies de Leishmania.
As fêmeas dos insectos vectores, pertencentes à Ordem Diptera, Família Psychodidae, Subfamília Phlebotominae, géneros Phlebotomus (Velho Mundo) e
Lutzomyia (Novo Mundo), efectuam refeições sanguíneas para que se possa realizar a
maturação ovárica e a postura. Assim, quando um flebotomíneo fêmea (Figura 1.2) efectua uma refeição hematófaga num hospedeiro vertebrado infectado por
Leishmania e com parasitas no tecido cutâneo ou sanguíneo, ingere os protozoários
9 Figura 1.2. Fêmea de Phlebotomus perniciosus após refeição sanguínea.
C. Maia
Os parasitas, ingeridos juntamente com o sangue, passam directamente para o segmento abdominal do estômago do vector, onde são envolvidos pela membrana peritrófica (Figura 1.3). Esta membrana, constituída por quitina e glicoproteínas sintetizadas pelas células epiteliais do tubo digestivo do flebótomo, em resposta ao estímulo sanguíneo, protege o epitélio do estômago do conteúdo da refeição sanguínea e actua como uma barreira que regula a difusão de enzimas digestivas segregadas pelas células epiteliais (Pimenta et al., 1997), encontrando-se completamente formada ao fim de 24 horas após a ingestão do sangue (Blackburn et
al., 1988; Walters et al., 1993; Secundino et al., 2005). A digestão da refeição
sanguínea fica completa em quatro a cinco dias.
Para que o ciclo de vida de Leishmania no insecto seja bem sucedido, isto é, para que possa ocorrer transmissão, os parasitas têm que sobreviver à acção das enzimas digestivas do hospedeiro invertebrado, evitar serem expulsos do intestino durante a diurese e numa fase final, migrar para a zona anterior do estômago do vector e libertarem-se do epitélio intestinal. Para atingirem este objectivo os parasitas sofrem várias fases, nomeadamente multiplicação e alterações morfológicas. Segundo Bates (1994, 2007), durante o desenvolvimento intravectorial do parasita podem distinguir-se várias formas: promastigotas procíclicos, nectomonas, leptomonas, haptomonas e promastigotas metacíclicos que diferem não só morfologicamente, mas também na capacidade de divisão celular, mobilidade, ligação aos tecidos e grau de infectividade.
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Figura 1.3. Ciclo de vida de Leishmania no vector ilustrando as diferentes formas morfológicas dos promastigotas (adaptado de Kamhawi, 2006).
Região anterior do aparelho digestivo Válvula estemodeal Estômago torácico Estômago abdominal Região posterior do aparelho digestivo Membrana peritrófica Procíclicos 24-48 h Nectomonas 48-72 h Leptomonas 4-7 dias Metacíclicos 5-7 dias Haptomonas 5-7 dias
Gel secretor dos promastigotas
Com o progredir da digestão, as formas amastigotas transformam-se em promastigotas procíclicos. Estas formas pouco móveis (pequeno flagelo) multiplicam- se activamente e, passados 3 ou 4 dias após a refeição sanguínea, transformam-se em promastigotas longos e flagelados, denominados por nectomonas. A membrana peritrófica começa então a desintegrar-se, por acção de quitinases segregadas pelo vector e pelo parasita (Schlein et al., 1991; Schlein, 1993; Ramalho-Ortigão et al., 2005), libertando os promastigotas livres para o estômago abdominal, no caso dos flebótomos vectores do subgénero Viannia, ou para o estômago torácico, no caso dos flebótomos vectores do subgénero Leishmania.
A capacidade das nectomonas persistirem após digestão da refeição sanguínea e de se fixarem ao epitélio do estômago através do flagelo, evitando deste modo a sua excreção, é determinante na classificação de uma espécie flebotomínica como vectora (Bates, 2007). Dá-se então início a uma fase de multiplicação activa e prosseguem a sua migração em direcção ao segmento anterior do estômago. Ao fim de 5 ou 6 dias após a ingestão, a refeição sanguínea encontra-se completamente digerida e as nectomonas atingem a válvula estemodeal, diferenciando-se em leptomonas (Gossage
11 Estas formas secretam o gel secretor dos promastigotas (PSG), uma glicoproteína filamentosa que forma uma matriz gelatinosa (Rogers et al., 2002). Algumas das nectomonas/leptomonas aderem à superfície da vávula e diferenciam-se em haptomonas (Killick-Kendrick et al., 1974). Finalmente algumas das leptomonas diferenciam-se nos promastigotas metacíclicos (Rogers et al., 2002). As haptomonas posicionam-se na região da válvula estomodeal, aderindo entre si e à cutícula da válvula, formando-se um aglomerado de parasitas revestidos pelo PSG (Walters et al., 1987; Killick-Kendrick et al., 1988; Stierhof et al., 1999; Rogers et al., 2002; Bates, 2007). Pensa-se que o PSG juntamente com as haptomonas têm como função bloquear parcialmente a válvula estomodeal, dificultando a entrada de sangue durante a refeição sanguínea. O insecto é, assim, obrigado a realizar várias picadas, facilitando a expulsão das formas metacíclicas infectantes (Killick-Kendrick & Ward, 1981; Killick-Kendrick, 1990; Killick-Kendrick et al., 1997b). No desenvolvimento das formas metacíclicas, três moléculas parecem ter importância na infecciosidade do parasita: o lipofosfoglicano (LPG), a glicoproteína de 63 kDa (gp63) e a fosfatase ácida (Bryceson, 1996). As modificações ultraestruturais no LPG da superfície dos parasitas, que causam alterações funcionais como a perda da ligação às microvilosidades do intestino (Sacks et al., 1985) permitem que as formas metacíclicas se movam livremente e se posicionem junto à válvula estomodeal, possibilitando a sua expulsão do aparelho bucal quando o insecto efectua nova refeição sanguínea.
Os parasitas do subgénero Viannia diferem dos parasitas do subgénero
Leishmania por apresentarem uma fase adicional de desenvolvimento, fixos à
superfície do estômago médio.
O ciclo do parasita nas diferentes espécies flebotomínicas pode ter uma duração de 4 a 17 dias após a refeição sanguínea da fêmea vectora, dependendo da espécie de Leishmania e da temperatura ambiental (Molyneux & Killick-Kendrick, 1987).
Os promastigotas metacíclicos são transmitidos através da picada telmofágica na pele do hospedeiro vertebrado juntamente com o PSG e a saliva do vector. O PSG é responsável pelo aumento do número de promastigotas metacíclicos inoculados (Rogers et al., 2004, Bates, 2007). A saliva do flebótomo parece exercer várias funções imunomoduladoras e poder antagonizar certos componentes do sistema de defesa do hospedeiro (Warburg & Waitumbi, 1997; Waitumbi & Warburg, 1998).
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Estudos experimentais efectuados em modelo murino, infectado por diferentes espécies de Leishmania (L. major, L. chagasi, L. mexicana, L. amazonensis e L.
braziliensis), indicam que a saliva do vector induz um aumento do poder infectante
do parasita (Titus & Ribeiro, 1988; Samuelson et al., 1991; Theodos et al., 1991; Warburg et al., 1994; Lima & Titus, 1996; Belkaid et al., 2000). Aparentemente, o efeito da saliva não se fica a dever à sua acção directa sobre o parasita, mas sim sobre o hospedeiro, pois contém um potente vasodilatador que, além de facilitar a refeição sanguínea do vector, parece inibir a acção leishmanicida do macrófago (Titus & Ribeiro, 1988; Lima & Titus, 1996). Por outro lado, estudos mais recentes demonstraram que a exposição prévia de murganhos BALB/c a picadas de flebótomos, não infectados, conferia imunidade a uma posterior infecção por
Leishmania (Belkaid et al., 1998; Kamhawi et al., 2000). Também a vacinação com
fracções proteicas da saliva de L. longipalpis impediu a evolução até à morte em hamsters infectados por L. donovani (Gomes et al., 2008). Estes resultados não foram reproduzidos por Moura et al. (2007) ao pré-imunizarem murganhos BALB/c com saliva de L. intermedia, apesar do aparecimento da lesão ter sido mais tardio, no local de inoculação e nos gânglios regionais ocorreu multiplicação parasitária. Estes resultados, em conjunto com a elevada imunogenicidade demonstrada por proteínas da saliva dos flebótomos, reforçam a importância da saliva no estabelecimento da infecção por Leishmania no mamífero hospedeiro (Andrade et al., 2007).
Os promastigotas metacíclicos são fagocitados pelos macrófagos da pele, onde se transformam em amastigotas. As formas amastigotas iniciam um processo de multiplicação activa, acabando por provocar a destruição da membrana da célula hospedeira e subsequente libertação dos parasitas que vão infectar novos macrófagos. Os parasitas fagocitados podem permanecer no tecido subcutâneo, dando origem às formas clínicas de leishmaniose cutânea, ou invadir as células do sistema mononuclear fagocítico, como o baço, fígado, medula óssea, gânglios linfáticos e outros órgãos linfóides (Bryceson, 1996), causando a leishmaniose visceral.
Se a infecção for bem sucedida no hospedeiro vertebrado o ciclo intravectorial recomeça quando o flebótomo fêmea, susceptível ao parasita, faz uma nova refeição sanguínea, ingerindo macrófagos infectados.
Vários estudos têm demonstrado que a transmissão do parasita se pode processar sem interferência do insecto vector. Estão descritos casos de transmissão congénita (Mittal et al., 1987; Nyakundi et al., 1988; Yadav et al., 1989; Eltoum et
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al., 1992; Elamin & Omer, 1992; Meinecke et al., 1997), transmissão venérea
(Symmers, 1960; Rosenthal et al., 1988), transmissão mecânica por seringa e agulha entre indivíduos toxicodependentes, administradas por via endovenosa, (Alvar & Jimenez, 1994; Campino et al., 1994) e por transfussão de sangue contaminado (Singh et al., 1996; Dedet, 2000; Giger et al., 2002). O transplante de órgãos poderá também ser uma via de infecção (Bourré et al., 1990; Horber et al.,1993; Dedet, 2000).
Foi aceite a hipótese de transmissão de Leishmania por contacto directo, entre cães, no Norte da Europa, onde é desconhecida a existência de vectores, têm sido descritos casos de infecção em animais que nunca saíram daquela zona geográfica (Slappendel & Teske, 1999). A transmissão directa da infecção por Leishmania por via sexual entre cães e a transmissão vertical também foram descritas em canídeos (Mancianti & Sozzi, 1995; Rosypal et al., 2005b). Em dois cães foi detectado o parasita na urina e no sémen (Riera & Valadares, 1996). Contudo, a maior parte destas vias de transmissão devem ser consideradas como excepções e sem repercussão na epidemiologia da leishmaniose.