background image

Lec.5,6                                                                                     

Haemoflagellata  

Trypanosomes :  

      Trypanosomes  are  hemoflagellate  protozoa. 

Two  distinctly  forms  of  genus 

Trypansoma  occur  in  humans.  They  cause  African  trypanosomiasis  (or  African 
sleeping sickness) and American typanosomiasis respectively.  

         

The complex Trypanosoma brucei have two subspecies that are morphologically 

indistinguishable cause distinct disease patterns in humans:  

T. b. gambiense causes West African sleeping sickness 

T. b. rhodesiense causes East African sleeping sickness.  

The  protozoan  parasite,  Trypanosoma  cruzi,  causes American  typansosmiasis  (or 
Chagas' disease), that can be transmitted to humans by blood-sucking reduviid bugs.

 

Trypanosoma brucei  

African trypanosomiasis – sleeping sickness  

     T. brucei gambiense (Gambian sleeping sickness) is seen in western and central 
parts of equatorial Africa and T. brucei rhodesiense (Rhodesian sleeping sickness) in 
east Africa . approximately 20.000 cases are reported each year. T. brucei gambiense 
and T. brucei rhodesiense are similar in all aspect except their geographic distribution 
and  clinical  manifestation  .  T.  rhodesiense  ,  which  could  infect  man,  in  whom  it 
caused  an  acute  disease;  and  T.  gambiense,  also  infective  to  man  but  producing  a 
much  more  chronic  disease.  T.  b.  gambiense  and  T.  b.  rhodesiense  parasites  inhabit 
the connective tissue. In man and other vertebrate hosts, these are found in the blood 
stream, lymph nodes and cerebrospinal fluid. 

 Coll. Medicine \3rd stage

 Medical Parasitology

 Assist.prof.Dr. Amal kh.kh.


background image

T. brucei gambiense                                T. brucei rhodesiense 

Morphology :  

      The  parasite  exists  in  two  forms  ,  trypomastigotes  and  epimastigotes  . 
trypomastigotes are seen in the vertebrates as well as in the insect host (see the next 
diagram).  trypomastigotes  show  two  morphological  variations  .  one  of  these  is  a 
long  ,  slender  variant  which  is  present  extracellularly  in  blood  ,  lymph  and  tissue 
fluids . these variants multiply by longitudinal binary fission and survive in the tissue 
of  the  vertebrate  host  due  to  their  ability  to  change  the  outer  variant  surface 
glycoprotein
 (VSG) coat . each VSG is immunogenic but antigenically different from 
the preceding VSG and is changed every 8 to 10 days to evade the immune response . 
in the insect vector , these long ,slender , trypomastigotes multiply in the mid – gut .    

    These long ,slender , trypomastigotes after some multiplication cycles convert into , 
short , stumpy , non dividing forms . in human and other vertebrates they are present 
in  blood,  lymph  and  tissue  fluid  .  these  forms  are  infective  to  the  insects  host  .  the 
short    ,  stumpy  ,  non  dividing  trypomastogotes  are  also  seen  in  the  salivary  of  the 
insect  hosts,  where  they  called  metacyclic  trypomastigotes  .  these  metacyclic 
trypomastigotes
  are infective to human beings and other vertebrates .  

The  other  forms  of    T.  brucei  gambiense  and  T.  brucei  rhodesiense  are  the 
epimastigotes  .  epimastigotes  are  seen  in  the  insect  host  .  these  forms  multiply  by 
longitudinal  fission  in  the  salivary  gland  and  ultimately  produced  metacyclic 
trypomastigotes
 .  

Life cycle :  

T.  brucei  gambiense  and  T.  brucei  rhodesiense  have  a  complex  life  cycle  .  they 
required to two host to complete their life cycle . they do not have a mode of sexual 
reproduction . human and other vertebrates are the vertebrate host and insects are the 
invertebrate hosts . Human is only vertebrate host to T. brucei gambiense . human and 
wild mammals are the vertebrate host of  T. brucei rhodesienseTsetse flies (Glossina 
sp)  act  as  invertebrate  hosts  .  Glossina  palpalis  for  T.  brucei  gambiense  ,  while 
Glossina morsitans for T. brucei rhodesiense .  

            The  infective  form  for  human  and  other  vertebrates  are  the  metacyclic 
trypomastigotes . 
they are introduced in the tissue of host by the bite of an infected 
tsetse  flies  .  metacyclic  trypomastigotes  convert  into  long,  slender  trypomastigotes 
which  is  multiply  locally  as  well  as  in  blood  .  the  short  ,stumpy  ,  non  dividing 
trypomastigotes formed after some multiplication cycles are sucked by the tsetse flies 
during their blood meal . these forms reach the mid -gut and convert themselves into 


background image

procyclic trypomastigotes . these   procyclic trypomastigotes multiply in mid gut and 
reach  salivary  gland  where  they  change  into  epimastigotes.  Epimastigotes,  in  turn, 
multiply  and  produce  metacyclic  trypomastigotes  .  when  these  metacyclic 
trypomastigotes reach a new vertebrate host , the life cycle of T. brucei gambiense and 
T. brucei rhodesiense is completed (see the following diagram).  

 

Pathogenesis and clinical manifestation :  

Infection occurs in 3 stages:   A Trypanosomal chancre   can develop on the site of 
inoculation.  This  is  followed  by  a  haematolymphatic  stage  with  symptoms  that 
include  fever,  lymphadenopathy,  and  pruritus.  In  the  meningoencephalitic  stage  , 
invasion  of  the  central  nervous  system  can  cause  headaches,  somnolence,  abnormal 
behavior, and lead to loss of consciousness and coma. The course of infection is much 
more acute with T. b. rhodesiense than T. b. gambiense 


background image

 

1. Chancre :  

Trypansomal  chancre  is  an  acute  inflammatory  local  response  seen  in  a  week  or  so 
after the bite of infected tsetse fly. It is large, red and rubbery. It is more frequently 
seen  in  Rhodesian  trypanosomiasis.  It  shows  an  intense  inflammatory  infiltration, 
vasodilatation  and  interstitial  oedema.  The  chancre  tissue  is  filled  with  parasites. A 
painful trypansomal chancre appears within a few days at the site of bite and resolves 
spontaneously  within  several  weeks.  It  is  characterized  by  erythema,  swelling  and 
local tenderness. 

2. Haematolymphatic stage 

In  the  early  stage  of  the  disease,  after  development  of  the  chancre,  infection  of  the 
blood and lymph system results in a more or less acute febrile illness. Infected lymph 
glands, especially those at back of the neck, may become very enlarged; the swollen 
cervical glands constitute ”Winterbottom’s sign”, a classical diagnostic indication of 
T.  b.  gambiense  .  Oedema,  hepatosplenomegaly  and  tachycardia  are  other  frequent 
findings. 

3. Meningoencephalitic stage

More serious effects results from the penetration of the parasites into the CNS, which 
may occur at any time from weeks (T. b. rhodesiense ) to years (T. b.gambiense ) after 
initial  infection.  Here  the  parasites  multiply  in  the  blood  vessels,  tissue  fluids  and 
cerebrospinal  fluid  (CSF).  The  outcome  of  the  inflammatory  process 
(meningoencephalitis)  is  brain  damage  leading  to  somnolence  ,  coma  and,  unless 
treated, death in almost all cases.  


background image

There  are  differences  between  the  clinical  manifestations  of  East African  and  West 
African trypanosomiasis. In T. b. rhodesiense (East African trypanosomiasis)there is 
usually  little  obvious  glandular  involvement  and  Winterbottom’s  sign  may  not  be 
present; weight loss is rapid, and CNS is involved early. Untreated persons usually die 
within 9 months to a year after onset of disease. The incubation period is commonly 
short.  In  T.  b.  gambiense  (West  African  trypanosomiasis)  chronic  CNS  disease 
developed.  

Diagnosis:  


background image

The diagnosis rests upon demonstrating trypanosomes by microscopic examination of 
chancre  fluid,  lymph  node  aspirates,  blood,  bone  marrow,  or,  in  the  late  stages  of 
infection,  cerebrospinal  fluid. A  wet  preparation  should  be  examined  for  the  motile 
trypanosomes,  and  in  addition  a  smear  should  be  fixed,  stained  with  Giemsa  (or 
Field),  and  examined.  Concentration  techniques  can  be  used  prior  to  microscopic 
examination.  

Treatment :  

Treatment should be started as soon as possible and is based on the infected person’s 
symptoms and laboratory results. The drug regimen depends on the infecting species 
and  the  stage  of  infection.  Pentamidine  isethionate  and  suramin  are  the  drugs  of 
choice to treat the hemolymphatic stage of West and East African Trypanosomiasis, 
respectively.  Melarsoprol  is  the  drug  of  choice  for  late  disease  with  central  nervous 
system involvement (infections by T.b. gambiense or T. b. rhodiense ).  

Prevention :  

1. avoiding areas harbouring tsetse flies . 
2. using a protective clothing and insect repellants . 
3. vaccines is not available. 

Trypanosoma cruzi  

     Trypanosoma cruzi , causes Chagas Disease that can be transmitted to humans by 
blood-sucking  reduviid  bugs  .  Chagas  disease  (South  American  trypansomiasis)  is 
commonly seen in the countries of South America , it is also occur in central part of 
America. 

Morphology : 

     T. cruzi     exist in four forms amastigotes , promastigote , epimastigotes,   and 
trypomastigotes . Amastigote live in muscles of heart and skeletal system , nerve cell 
and  cell  of  reticulo-  endothelial  system. This  form  is  multiplying  for  promastigote  , 
epimastigotes,    and  trypomastigotes.  Trypomastigotes  appears  in  peripheral  blood 
from  time  to  time  and  do  not  multiply  in  human. Trypanomastigotes  are  usually  C-
shaped and  slender . 

 


background image

Life cycle :  

       T. cruzi  has a complex life cycle . humans are the vertebrate hosts while reduviid 
bugs (Triatoma infestans) are the invertebrate host. Infective stage of the parasite to 
humans  are  the  metacyclic  trypomastigotes  .  metacyclic  trypomastigotes  are 
deposited  along  with  the  feaces  of    the  reduviid  bugs  near  the  bite  wound  .  these 
infective forms are then rubbed into the wound by the bitten person or transferred to 
his conjunctiva through contaminated finger . these forms enter the cells of reticulo- 
endothelial  system  and  spread  all  over  the  body  .  in  these  cells  metacyclic 
trypomastigotes  are  converted  to  amastigote  .  Amastigotes  multiply  and  developed 
into trypomastigotes after passing through the successive stages of promastigotes and 
epimastigotes . trypomastigotes are released in the blood .  

  When a reduviid bugs bites such a person , the trypomastigotes taken up along with 
blood  meal  .  trypomastigotes  transformed  into  epimastigotes  that  multiply  and 
migrate  to  the  hind  gut  .  epimastigotes  finally  develop  into  the  metacyclic 
trypomastigotes  .  the  life  cycle  is  thus  completed  when  a  new  vertebrate  hosts  are 
infected with these metacyclic trypomastigotes .     T. cruzi       also acquired through 
blood transfusion and placenta .  

 


background image

 

Pathogenesis and clinical features :  

         Trypomastigotes may induced a local inflammatory reaction and swelling at the 
site of its entry . A Chagoma develops on skin while Rommana ُs sign develop as a 
results of unilateral oedematous swelling of eyelids .  

      Intercellular  multiplication  of  amastigotes  damages  the  cells  at  various  sites  . 
Chagas  disease  can  be  either  acute  or  chronic  .  the  incubation  period  is  generally 
from  1  to  2  weeks  and  the  patient  develops  fever  and  generalized  non  pitting 
oedema
  in  the  acute  form.  It  last  for  3  to  4  weeks  and  may  end  fatally  with 
myocardiatis or meningoencephalitis . the chronic form present with cardiological , 
neurological or visceral manifestation . complete heart block or brain damage may 
cause sudden death.  

Acute Chagas ’disease: 

It  occurs  most  commonly  in  infants  and  children. The  first  sign  of  illness  occurs  at 
least 1 week after invasion by the parasites. 

A  local  lesion  (chagoma,  palpebral  edema)  can  appear  at  the  site  of  inoculation. 
Chagoma  is  localized  swelling  of  the  skin  and  contains  intracellular  amastigotes  in 
leucocytes  and  subcutaneous.  When  the  parasite  is  inoculated  in  the  conjunctiva,  a 
unilateral painless oedema of the palpebral and perioccular tissue develops in the eye. 


background image

It is called Romana’s sign and is the classical finding in the acute Chagas ’ disease. 
The  acute  phase  is  usually  asymptomatic,  but  can  present  with  manifestations  that 
include  fever,  anorexia,  lymphadenopathy,  and  mild  hepatosplenomegaly;  in  severe 
infection, myocarditis may developed. Most deaths in acute Chagas’ disease are due 
to  heart  failure  or  meningoencephalitis.  The  acute  stage  lasts  for  20-30  days. 
Symptoms  resolve  in  most  of  the  patients  who  then  enter  into  asymptomatic  or 
indeterminate stage of T. cruzi 

Chronic Chagas ’disease: 

It is seen in older children and adults between 20-40 years of age. The symptomatic 
chronic stage may not occur for years or even decades after initial infection; it may 
also  be  seen  in  persons  without  any  previous  episode  of  acute  disease.  Its 
manifestations include cardiomyopathy (the most serious manifestation); pathologies 
of  the  digestive  tract  such  as  megaesophagus  and  megacolon;  and  weight  loss. 
Chronic Chagas’ disease and its complications can be fatal. 

During the chronic phase, although signs may not be apparent, the 

repeated cycle of 

intracellular  multiplication  are  continually  destroying  cells,  not  only  those  in  which 
the amastigotes multiply, but also neighbouring cells. An autoimmune mechanism is 
probably  involved.  Neurons  are  particularly  vulnerable  to  destruction.  If  the 
intracellular  groups  of  parasite  are  concentrated  in  parts  of  gastrointestinal  tract, 
especially  in  oesophagus  or  colon,  peristalsis  may  be  interfered  with  and  the  organ 
may  become  hugely  distended.  This  condition  is  indicated  by  the  prefix  mega;  for 
example megaoesophagus or megacolon 

.

 The unfortunate patient may be unable to 

swallow and die of starvation. Megacolon may become so gross as to lead to rupture 
of colon and death.  

If the amastogote congregate in the heart muscle, and some strains are more prone to 
do this than others, the ensuing neuronal and muscle destruction may gravely weaken 
the heart wall, causing irreversible damage and leading to an early death from heart 
attack. 

 

  


background image

Laboratory diagnosis :  

1. Microscopic examination of stained blood film show the trypomastigotes . 
2. Xenodiagnosis , non infected reduviid bug is allowed to feed on a suspected 

patient  then  the  faces  of  this  bug  are  examined  for  trypomastigotes  after  2 
weeks.  

Treatment and control :  

      Nifurtimox    is  the  drug  of  choice  ,  benznidazole  is  also  useful.  Prevention  is 
achieved by :  

1. eradication of reduviid bug nets. 
2. Construction of homes lacking cracks and crannies (the bug live there) .  

     

Pathology of Trypanosoma cruzi

 


background image

Lec.6

                                                                                    

 

 Class (3) :The Ciliated Protozoa

 : The ciliate protozoa constitute a large number of species characterized by      

1. having  numerous  short  ectoplasmic  threads  or  cilia,  which  are  present  in  the 

trophozoite.  

2. Near the anterior end of the body there is a conical mouth, the cytostome, and 

at the opposite end an anal opening, the cytopyge.  

3. There are two types of nuclei, a larger, less dense macronucleus and nearby a 

small, dense micronucleus   ( or at times more than one ).  

4. Multiplication is by transverse binary fission, with division of the cytoplasm 

following that of the nuclei.  

5. Many  species  also  undergo  conjugation,  during  which  exchange  of  nuclei 

occurs.  

Balantidium coli: 

            Balantidium  coli  has  a  cosmopolitan  distribution  in  hogs  and  is  a  common 
parasites of man, it is found mostly in warm climates. 

  Morphology:   

    The organism has two stages, trophozoite and cyst.  

-

Trophozoite : The trophozoite is the largest of the protozoa parasitizing man. 
It  is  ovoidal,  greenish-gray,  covered  with  short  cilia  which  are  constantly  in 
motion during life, and has a vigorous forward movement as it plows through 
even  relatively  thick  liquid  feces. The  anterior  end  is  somewhat  conical  and 
the  posterior  end  broadly  rounded.  To  one  side  of  the  anterior  tip  there  is  a 
funnel-shaped  peristome,  which  leads  into  the  cytostome  ,  A  minute 
cytopyge is situated at the opposite end. One and at time two large pulsating 
vacuoles  are  found  within  the  cytoplasm.  The  body  is  covered  with  a 
relatively  tough  pellicle.  Somewhat  posterior  to  the  equator  of  the  organism 
there  is  an  elongated  kidney-shaped  macronucleus  and  lying  within  the 
concave side of the macronucleus a minute micronucleus

-

Cyst : The cyst, spherical, is the resting and transfer stage. On encystation the 
cilia are soon lost, though the marking on the cell surface remain.   

 

 Coll. Medicine \3rd stage

 Medical Parasitology

 Assist.prof.Dr. Amal kh.kh.


background image

Route of transmission : 

Transmission  of  parasite  is  by  contaminated  food  and  water  by  the  cyst  stage  of 
parasite through faecal – oral transmission .  Trophozoite is not infective stage since it 
is  damage  with  gastric  enzymes    if  it  is  enter  through  the  oral  route.  Further 
trophozoite  encyst  when  release  with  stool  and  cannot  persist  for  along  time  within 
the external environment.  

                                                                      

Life cycle :      

    Balantidium coli has simple life cycle . after ingestion of cyst stage by the suitable 
host      excystaion  occur  in  small  intestine  to  release  the  traophozoites  . The  natural 
habitat of Balantidium coli trophozoite is the cecal level of the large intestine but the 
parasite  also  occurs  at  all  lower  levels.  It  feeds  on  host  cells,  bacteria  and  other 
nutritious substances in the tissues or lumen of the large bowel. 


background image

          Asexual  reproduction  consist  of  transverse  binary  fission,  in  which  the 
micronucleus  first  divides,  then  the  macronucleus,  followed  by  the  cytoplasm, 
resulting  in  two  daughter  organisms.  Although  conjugation  has  been  observed  in 
B.coli,  this  is  not  a  common  occurrence  and  apparently  is  not  essential  for  its 
propagation. 

   

Pathology : 

     There is little if any evidence that Balantidium coli produces deep invasion of the 
intestinal wall, although there may be superficial erosion of the mucosa. the mucosal 
layer may be penetrated, with extensive submucosal destruction.  

          Since  Balantidium  coli  is  a  much  larger,  sturdier  organism  than  Entamoeba 
histolytica
, it produces a bigger opening in the intestinal mucosa as it enters the wall.  

     Moreover, its penetration seems to be accomplished more by boring action than by 
lysis. Once established in the tissue it usually has no difficulty in penetration through 
the  muscularis  mucosae  into  the  submucosa,  where  it  spreads  out  rapidly,  causing 
rapid destruction of the tissues; but unlike E. histolytica it rarely invades the muscular 
coats  and  it  has  seldom  been  found  in  extra-intestinal  tissues.  While  balantidial 
lesions may develop at any level of the large intestine, they most commonly occur in 
the cecal and sigmoid-rectal regions.                              


background image

         The symptoms in balantidiasis vary from fulminating, sometimes fatal dysentery 
or  profuse  diarrhea  to  an  essentially  asymptomatic  carrier  state.  In  this  respect  the 
parallel the broad spectrum of symptoms in amebic colitis. 

                                                                     

Diagnosis and Treatment.:                                                      

          Diagnosis  is  made  on  recovery  of  the  characteristic  trophozoites  and  cysts  of 
Balantidium  coli  in  the  stool.  Care  must  be  taken  that  the  stool  and  the  water  or 
physiologic saline solution employed in making fecal films or microscopic diagnosis 
of  this  infection  are  not  contaminated  with  free-living  infusorians,  otherwise  these 
ciliates may be mistaken for B. coli. Albendazole is the drug of choice.  

Prevention :  

1. Proper disposal of sewage . 
2. Human stool should not be used as fertilizer.  
3. Good personal hygiene . 
4. Washing of raw vegetable and fruits before consumption and  protection of food 

from flies and cockroaches . 

5. cyst  is  resistant  to  routine  chlorination  therefore  drinking  water  should  be 

purified by either boiling , filtration or iodination.                                                               




رفعت المحاضرة من قبل: Mubark Wilkins
المشاهدات: لقد قام 11 عضواً و 95 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل