Patogeneza schistosomatozy – mechanizmy rozwoju choroby

Schistosomatoza to schorzenie, którego patogeneza opiera się na złożonych mechanizmach immunologicznych zachodzących w odpowiedzi na obecność jaj pasożytów w tkankach gospodarza¹. Kluczowym aspektem rozwoju choroby jest fakt, że to nie dorosłe robaki powodują większość objawów, ale reakcja organizmu na jaja, które uwięzły w różnych narządach²³.

Podstawowe mechanizmy patogenezy

Patogeneza schistosomatozy rozpoczyna się od momentu, gdy jaja wydzielane przez dorosłe robaki zostają uwięzione w tkankach organizmu gospodarza. Podczas gdy dorosłe przywry i cerkarie są słabo immunogenne, jaja schistosoma są wysoce immunogenne i wywołują silne odpowiedzi immunologiczne zarówno krążące, jak i miejscowe¹. Antygeny uwalniane z jaj stymulują reakcję ziarniniakową obejmującą limfocyty T, makrofagi i eozynofilie, co prowadzi do rozwoju klinicznych objawów choroby¹.

Uwięzione jaja uwalniają rozpuszczalne antygeny jajowe, które wywołują reakcję immunologiczną typu Th2⁴. Początkowo dominuje odpowiedź typu Th1, która następnie ustępuje miejsca odpowiedzi typu Th2 w miarę dojrzewania pasożyta⁵. Około 12-16 tygodni po zakażeniu rozpoczyna się tworzenie ziarniniakow, co prowadzi do stopniowego zmniejszenia odpowiedzi typu Th2⁵.

Tworzenie ziarniniakow i proces zapalny

Ziarniniakowa odpowiedź jest komórkową odpowiedzią immunologiczną mediowaną przez limfocyty T CD4+, neutrofile, eozynofilie, limfocyty, makrofagi i monocyty⁶. Ta przewlekła odpowiedź zapalna wywołana przez jaja może powodować włóknienie, zniszczenie tkanek oraz węzły ziarniniakowe, które zakłócają funkcje dotkniętych narządów⁶.

Granulomy składają się głównie z makrofagów, eozynofili i limfocytów, przy czym proporcja komórek różni się w różnych narządach⁷. Maksymalna patologia u zwierząt zakażonych schistosomatozą jest przypisywana reakcji gospodarza na jaja, która osiąga maksimum około ósmego tygodnia zakażenia⁷. Po ósmym tygodniu zakażenia następuje modulacja reakcji immunologicznej w dół, a granulomy wokół świeżo złożonych jaj stają się stopniowo mniejsze⁸.

Specyficzne mechanizmy uszkodzenia narządów

Mechanizmy patogenezy różnią się w zależności od gatunku pasożyta i lokalizacji jaj. W przypadku schistosomatozy jelitowej (S. mansoni, S. japonicum), jaja mogą penetrować ścianę jelit w pobliżu naczyń krezkowych, gdzie przebywają dorosłe robaki. Niewydalane jaja są unoszone z powrotem do krążenia wrotnego, gdzie osiadają i wywołują reakcje ziarniniakowe w przestrzeniach wrotnych⁹. Ciężkie zakażenia częściej prowadzą do choroby wątroby, a ostatecznie może wystąpić ciężkie włóknienie okołowrotne w charakterystycznym wzorze „rury głowicy” (włóknienie Symmersa)⁹.

W schistosomatozie moczowo-płciowej (S. haematobium) jaja osiadają w układzie moczowo-płciowym, powodując krwomocz, dyzurię, polipy pęcherza i owrzodzenia, a nawet obturacyjne uropatie⁹. Do połowy tysięcy jaj uwalnianych przez dorosłe przywry w ciągu ich średniej długości życia wynoszącej 3-7 lat nie jest wydalanych, ale zamiast tego zostaje uwięzionych w układzie moczowo-płciowym¹⁰. Jest to podstawowy mechanizm przewlekłych następstw zakażenia, ponieważ jaja wywołują ziarniniakową odpowiedź gospodarza i następujący po niej stan zapalny tkanek¹⁰ Zobacz więcej: Mechanizmy uszkodzenia narządów w schistosomatozie.

Fazy patogenezy choroby

Patogeneza schistosomatozy przebiega w kilku charakterystycznych fazach. Ostra faza choroby związana jest głównie z odkładaniem jaj i uwalnianiem antygenów dorosłych robaków i jaj¹¹. Silna odpowiedź zapalna charakteryzująca się wysokimi poziomami cytokin prozapalnych, takich jak interleukiny 1 i 6, czynnik martwicy nowotworów alfa oraz krążące kompleksy immunologiczne, uczestniczy w patogenezie ostrej fazy choroby¹¹.

Główna patologia zakażenia występuje w przewlekłej schistosomatozie, w której zatrzymywanie jaj w tkankach gospodarza wiąże się z przewlekłym uszkodzeniem ziarniniakowym¹². Same jaja nie uszkadzają organizmu, ale to naciek komórkowy wynikający z odpowiedzi immunologicznej powoduje patologię klasycznie związaną ze schistosomatozą¹².

Długoterminowe konsekwencje patologiczne

Przewlekła schistosomatoza może prowadzić do poważnych powikłań w różnych układach organizmu. Ektopowe odkładanie jaj może prowadzić do dodatkowych zespołów klinicznych, w tym zajęcia skóry, płuc, mózgu, mięśni, nadnerczy, narządów płciowych i oczu⁹. Zajęcie ośrodkowego układu nerwowego może skutkować poprzecznym zapaleniem rdzenia kręgowego i/lub chorobą mózgową⁹ Zobacz więcej: Odpowiedź immunologiczna w schistosomatozie – Th1 vs Th2.

Miejscowa inwazja tkanek przez jaja powoduje uwalnianie toksyn i enzymów oraz prowokuje odpowiedź immunologiczną mediowaną przez TH-2⁹. Przewlekła schistosomatoza może wpływać na zdolność ludzi do pracy, a w niektórych przypadkach może skutkować śmiercią³. Skutki ekonomiczne i zdrowotne schistosomatozy są znaczne, a choroba bardziej wyłącza z życia niż zabija³.

Mechanizmy kancerogenezy

Szczególnie istotnym aspektem patogenezy schistosomatozy jest jej związek z rozwojem nowotworów. Przewlekła schistosomatoza powoduje raka pęcherza poprzez wywołanie stanu zapalnego ściany pęcherza¹³. Jaja, które nie są wydalane, wywołują silną odpowiedź zapalną, prowadząc do tworzenia ziarniniakow¹³. Włóknienie pęcherza może skutkować zakażeniem bakteryjnym, które może przekształcać azotyny i azotany dietetyczne w nitrozaminy¹⁴. Nitrozaminy są rakotwórcze i wpływają na metaplastyczny nabłonek płaskonabłonkowy, prowadząc do rozwoju raka płaskonabłonkowego¹⁴.

Badania wykazują, że częstość występowania raka zmniejsza się w obszarach, gdzie wdrażane są interwencje kontroli schistosomatozy i zmniejsza się częstość występowania zakażeń¹⁴. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem sklasyfikowała S. haematobium jako kancerogen klasy 1 ze względu na jego związek z rakiem płaskonabłonkowym, formą raka pęcherza¹⁴.