PATOGENESISPATOGENESISMALARIAMALARIA

RACHMAT HIDAYAT, dr. RACHMAT HIDAYAT, dr. M.SiM.Si

Pokok BahasanPokok Bahasan

• Jenis plasmodium• Respon imun• Mekanisme patogenesis

PlasmodiumPlasmodiumHidup di tubuh manusia dan tubuh nyamuk• Pada tubuh manusia (asexual). - P falciparum --> M. tropica - P. vivax --> Mal. Tertiana - P. malariae --> Mal. Kuartana - P. ovale --> jarang ada di Indonesia - P. knowlesi• Pada tubuh nyamuk (sexual) -->

sporogoni

Cara penularan malariaCara penularan malaria

Penderita Anopheles

Anopheles terinfeksiOrang sehat

SIKLUS HIDUP PARASITSIKLUS HIDUP PARASIT

• Siklus hidup semua parasit malaria pd manusia adalah sama mengalami stadium-stadium yg berpindah dari vektor nyamuk ke manusia dan kembali ke nyamuk lagi

• Terdiri dari:1. siklus hidup pada manusia2. Siklus hidup pada nyamuk anopheles

Life cycleLife cycleCDC (Center Disease Control,) 2013.

PlasmodiumPlasmodium development in the mosquito development in the mosquito

Ghosh et al. (2003) Trends in Parasitology 19:94-101.

Ring-stage trophozoite

Mature trophozoite

Schizont (segmenter)

Free merozoites

Trophozoite maturation

Schizogony

Rupture

Re-invasion

Gametosit

Tubuh nyamuk

Malaria transmission cycle from Malaria transmission cycle from mosquito to humanmosquito to human

RESPONS IMUN

Efektif Tidak efektif Patologis • Anemia

• Malaria otak

Sterilisasi Hiperparasitemia •Respiratory-

Infeksi distress

Immune response

Parasitemia

PATOGENESIS PATOGENESIS MALARIAMALARIA

• MEKANISME OBSTRUKSI KAPILER :– Rosetting ( penggerombolan eritrosit )– Sitoadherensi ( perlekatan eritrosit ke

endothel )• MEKANISME IMUNOLOGIK : pembentukan

sitokin, nitrit oxide • MEKANISME PENINGKATAN TEKANAN

INTRA-CRANIAL • MEKANISME ENDOTOKSIN

TISSUE DAMAGE CAUSED BY MALARIA INFECTIONTISSUE DAMAGE CAUSED BY MALARIA INFECTION

GENERALBy all Plasmodium

SPECIFICBy P. falciparum

TOXIN

DESTRUCTION OFERYTHROCYTE

ERYTHROCYTESTICKY

CAPILLARY BLOCKINGAnoxia, thrombosis and

hemorrhage

LOCAL DAMAGEBrain, pancreas, intestine

DEGENERATION OFPARENCHYM ORGANS

ORGAN DYSFUNCTION - Heart weakening- Liver dysfunction

ANEMIA,ANOXIA

MEKANISME PATOGENESISMEKANISME PATOGENESIS• Merozoit Eritrosit EP

– Perubahan struktur & biomolekuler selTransport membran seldeformabilitasRheologi knobNeoantigen sitoadherenSekuestrasi roseting

ERITROSIT PARASITERITROSIT PARASIT• Memulai proses patologik infeksi

malaria falsiparum• Kemampuan adhesi: endotel

vaskular, eritrosit, EP• Deformabilitas sitoadheren dan

sekuestrasi• Variasi antigenik terlindung dari

mekanisme pertahanan tubuh• Antigen RESA• GPI (toksin malaria)

ANTIGEN RESAANTIGEN RESA•Stadium cincin•Antibodi parasitemia

Inhibisi parasit•Stadium matur: hilang

• Deformation of pRBCs resulting in “knobs” on the RBC surface– Plasmodium falciparum

Expressed Membrane Protein (PfEMP1)

– Endothelial cell ligands• CD36• ICAM-1• VCAM-1• P-selectin• Chondroitin sulfate A

PfEMP1 on knob structurePfEMP1 on knob structure

• Kemampuan adhesif pertahanan hidup parasit

• Sitoadheren molekul adhesif:– EP– Endotel vaskular

SITOADHERENSITOADHEREN

ERITROSIT TERINFEKSI

ERITROSIT TERINFEKSI

ERITROSIT TIDAK

TERINFEKSI

SEKUESTRASI

ERITROSIT TERINFEKSI

ENDOTEL VASKULER

Pf-EMP-I

knob

Pf-EMP-IHSP-I

ERITROSIT TERINFEKSI CD3

6

ICAM-I

TSP

VCAM

ELAM

ENDOTEL VASKULER

ROSET

PARASIT

PRBC

Knob

MEKANISME SITOADHERENMEKANISME SITOADHEREN

ENDOTEL

EP

MEKANISME MOLEKULERMEKANISME MOLEKULER

TSP-Rp

TSP

TSP

TSP-RE

ENDOTEL

PRBC

CD36-GPIV-R TSP &CD36/GPIV-R

CD36/GPIV-R

MEKANISME PATOGENESISMEKANISME PATOGENESIS

ENDOTELICAM-1 ELAM VCAM TSPCD-36

Pf-EMP-1

PRBC

MOLEKUL ADHESIF MOLEKUL ADHESIF ENDOTEL VASKULARENDOTEL VASKULAR

• CD-36, trombospondin, ICAM-1, ELAM-1, VCAM-1, E-Selektin, kondroitin sulfat

• Distribusi dan ekspresi tidak sama

• Malaria fatal induksi reseptor endotel sistemik (ICAM-1, E-Selektin)

PERUBAHAN ENDOTELPERUBAHAN ENDOTEL

SEKUESTRASISEKUESTRASI• Sitoadheren sekuestrasi EP di

mikrovaskular organ-organ vital:– otak– paru– usus– jantung, dllPatologik malaria berat

ROSETINGROSETING• 1 EP matur dikelilingi + 10 eritrosit non

parasit• Tidak terdapat pada semua parasit• Dipengaruhi oleh :

– Limpa– Antibodi PfHRP-1– Endemisitas

MEKANISME PATOGENESIS: ROSSETTINGMEKANISME PATOGENESIS: ROSSETTING

PRBC

ROSETINGROSETING

• Peranan :– Obstruksi mikrovaskular sitoadheren– Melindungi EP terhadap fagositosis

• Peranan dalam patogenesa malaria berat

• Bukan gambaran yang menonjol

GPI

, Lymphotoxin

SITOKINSITOKIN• Malaria berat TNF-, IFN-, IL-1,

IL-6, LT, IL-3• Peranan sitokin• TNF-

Peranan secara lokalTNF perifer proses

patologi

SITOKINSITOKIN

• TNF- : -Upregulation ligand endothel ICAM-1

- Induksi NO endotel - Glukoneogenesis

hipoglikemia - Diseritropoesis

SITOKINSITOKIN

• TNF-, IL-6 + : parasitemia, bilirubin,

suhu , roseting

- : trombosit

Anemia pada infeksi malariaAnemia pada infeksi malariaHemolisis terjadi melalui mekanisme : 1. Sel darah merah terinfeksi lisis oleh karena parasit (stadium sison) 2. Destruksi sel darah merah melalui mekanisme autoimun 3. Sel darah merah terinfeksi dieliminasi di organ limpa 4. Erythropoiesis yang tidak effektif

INVASI ERITROSIT

RING

TROPOZOITSIZONPECAH

MEROZOITANEMIA

GPI

TNF

DEMAMHIPOGLIKEMI

OBSTRUKSIMIKROVAS.

HIPOXIAHIPOGLIKEMI

SEREBRAL, RENAL, PARU LAIN KOMPLIKASI

EFEK FISIKPADA ERI MANUSIA

EFEKMETABOLIKPARASIT

KNOB, SITOADERDEFORM HILANG

PEMAKAIAN GLUHIPOGLIKEMILAKTIK ASIDOSIS

INVASI ERITROSIT

RING

TROPOZOITSIZONPECAH

MEROZOIT

GPI

TNF

DEMAMHIPOGLIKEMI

MATURASI.

OBSTRUKSIMIKROVASKULER

SEREBRAL, RENAL, PARU LAIN KOMPLIKASI

K N O B SSEKUESTRASI PERIFER pada PO2 rendah

SICKLING

Replikasi

Hipoglikemi

UDAH LAH YAAANGANTUK