Blastocystis è uno dei protisti intestinali più comuni dell’uomo. Blastocystis è stato descritto per la prima volta 100 anni fa, ma sorprendentemente si sa ancora poco sulla patogenicità, la diversità genetica, la gamma di ospiti e il trattamento. Prima classificata come lievito, Blastocystis è stata successivamente classificata come protista e ora è stata collocata all’interno degli Stramenopili. Blastocystis ha una distribuzione in tutto il mondo con un numero più elevato nei paesi in via di sviluppo, probabilmente a causa della scarsa igiene. Blastocystis è stata trovata in una vasta gamma di animali tra cui mammiferi, uccelli e anfibi. Sono stati descritti fino a 17 sottotipi con il sottotipo (ST) 1-9 che si trova negli esseri umani. ST3 è il ST predominante trovato nella maggior parte degli studi epidemiologici umani. A causa della mancanza di conoscenze su questo parassita, c’è ancora una controversia sull’opportunità di trattare le infezioni in quanto potrebbero essere solo una colonizzazione opportunistica. Ci sono stati risultati contrastanti sull’efficacia dei trattamenti e questa è un’area in cui è necessaria molta più ricerca. La Blastocystis si trasmette per via orale fecale attraverso la trasmissione uomo-uomo o animale-uomo. Ci sono stati diversi studi che hanno dimostrato la possibile trasmissione attraverso l’acqua contaminata ed è stato affermato che la scarsa disponibilità di servizi di base gioca un ruolo importante nella trasmissione. Uno studio recente ha mostrato che il 100% delle persone provenienti da villaggi a basso livello socio-economico in Senegal sono state infettate da Blastocystis sp. suggerendo che la trasmissione è aumentata a causa della scarsa igiene sanitaria, lo stretto contatto con gli animali domestici e il bestiame, e la fornitura di acqua direttamente dal pozzo e dal fiume. Ci sono diversi metodi per il rilevamento di Blastocystis. La microscopia di una macchia permanente è il gold standard per la diagnosi di Blastocystis nella maggior parte dei laboratori clinici. La microscopia ha dimostrato di avere la sensibilità più bassa per il rilevamento di Blastocystis (48%), mentre la PCR è la tecnica più sensibile utilizzata (94%). La Figura 1 descrive una visione attuale del ciclo di vita di Blastocystis.
Ciclo di vita di Blastocystis sp.
Patogenicità
C’è ancora molto dibattito sulla patogenicità di Blastocystis nell’uomo. Anche se molti autori hanno dato credito ad essa come patogeno, ci sono ancora molti che dubitano del ruolo della Blastocystis nella malattia umana. I sintomi più comuni associati all’infezione da Blastocystis includono diarrea, dolore addominale e vomito. Ci sono molti rapporti di singoli pazienti che mostrano che non c’era nessun’altra causa di malattia identificata nei pazienti, con Blastocystis essendo l’unica infezione rilevata.
Ci sono stati diversi rapporti di casi che suggeriscono che Blastocystis è legato all’orticaria. Le forme ameboidi di Blastocystis ST3 sono state trovate in un caso di orticaria acuta e gli autori hanno suggerito che i sintomi cutanei possono essere causati da interruzioni dell’omeostasi immunitaria in quanto l’ospite produce una risposta infiammatoria contro le forme ameboidi. Un altro caso ha mostrato la presenza di Blastocystis ST2 in un caso grave di sintomi gastrointestinali e orticaria cronica in assenza di qualsiasi altro agente infettivo. I sintomi persistevano dopo la terapia antibiotica iniziale, ma sono stati infine eliminati dopo un trattamento combinato di metronidazolo e paromomicina. Un recente studio retrospettivo ha riportato 8/80 (11%) pazienti infettati da Blastocystis per avere manifestazioni cutanee e sintomi gastrointestinali. Purtroppo questo studio si è basato solo sulla microscopia, quindi non è possibile raccogliere informazioni sulla ST relativa alle lesioni cutanee; tuttavia tutti questi studi mostrano il potenziale di Blastocystis di causare sintomi cutanei. I casi riportati sono riassunti nella tabella 1.
E’ stato recentemente suggerito che i sintomi gastrointestinali legati alla Blastocystis potrebbero essere legati alla ST ma i risultati rimangono inconcludenti. E’ stato suggerito che ST1 potrebbe essere correlato alla patogenicità con un rapporto sottotipo-sintomo più elevato.
Ci sono stati rapporti contrastanti sulla patogenicità di ST2 con alcuni studi che hanno mostrato alti tassi di infezione da sintomi mentre altri non hanno visto alcun collegamento. Uno studio in Colombia ha mostrato che il 100% dei pazienti con diarrea aveva ST2, mentre le persone asintomatiche avevano tutte ST1. Ci sono stati due studi precedenti che hanno suggerito che ST4 sia un ceppo patogeno a causa dell’alta incidenza di questo ST in pazienti con diarrea grave. È stato anche suggerito che ST8 potrebbe essere un ceppo patogeno. ST8 è un sottotipo raro trovato negli esseri umani e in due studi è stato collegato a sintomi gravi. Anche se ST3 è il più comune ST trovato negli esseri umani, c’è una bassa associazione tra ST e sintomi mostrati dai pazienti. Uno studio sugli animali nei ratti ha mostrato che ST1 era statisticamente correlato alla patogenicità e che ci possono essere ceppi patogeni e non patogeni all’interno di ST3 e ST4. Questi studi evidenziano la necessità di ulteriori ricerche sulla relazione tra ST e sintomi.
L’intero genoma di ST7 è stato descritto. Questo genoma ha fatto luce su alcuni importanti processi identificando i geni che codificano per le proteine che sono responsabili dell’inibizione della proteasi dell’ospite. Proteine come queste possono modulare l’attività della proteasi dell’ospite disturbando così l’omeostasi intestinale. Ulteriori informazioni saranno raccolte man mano che saranno descritti altri genomi che possono aiutare a determinare il ruolo dei geni nella potenziale patogenicità di Blastocystis.
Lo studio dell’immunità dell’ospite a Blastocystis è poco rappresentato nella letteratura e offre molte opportunità per studi futuri. Per esempio, lo studio dei fattori fisiologici o genetici dell’ospite che possono influenzare l’esito dell’infezione da Blastocystis come possibile organismo patogeno.
Risposta immunitaria e studi sugli animali
Diverse linee di evidenza fanno luce sui possibili meccanismi di patogenesi. I Blastocystis esprimono proteasi cisteiniche che hanno dimostrato di essere sensibili agli inibitori iodoacetamide e E-64 in saggi di azoceaseina. Le proteasi cisteiniche svolgono importanti ruoli funzionali nell’invasione delle cellule ospiti, nell’evasione immunitaria, nella patogenesi, nella virulenza e nella regolazione del ciclo cellulare. È stato dimostrato che le proteasi degli isolati di Blastocystis possono degradare l’immunoglobulina A secretoria umana e che Blastocystis WR1 ST4 induce l’apoptosi indipendente dal contatto, il riarrangiamento della F-actina e l’interruzione della funzione di barriera nelle cellule IEC-6. E’ stata dimostrata un’ampia variazione nella morfologia e nell’attività proteasica tra i due diversi ST, 4 e 7, di Blastocystis con gli isolati aviari (ST7) che hanno quasi il doppio dell’attività proteasica della cisteina rispetto agli isolati roditori (ST4). Questi due ST hanno anche dimostrato di scindere le IgA secretorie con attività proteasica cisteina e aspartica, rispettivamente. Questi risultati suggeriscono la possibilità che le proteasi di Blastocystis siano fattori di virulenza e che contribuiscano alla sopravvivenza del parassita in vivo degradando gli anticorpi neutralizzanti della mucosa. Un altro studio è stato in grado di identificare due proteasi cisteiniche (una catepsina B e una legumina) secrete da ST7 che potrebbero essere utili nello sviluppo di marcatori virulenti e diagnostici così come obiettivi per la chemioterapia. Uno studio ha suggerito che le proteasi 32 kDa di ST3 potrebbero essere fattori di virulenza responsabili della degradazione delle proteine, mentre un altro studio ha suggerito che l’antigene 29 kDa di Blastocystis potrebbe essere utilizzato come marcatore di patogenicità e differenziare tra infezioni sintomatiche e asintomatiche. Sono stati descritti anche livelli più elevati di IgA in individui sintomatici con Blastocystis rispetto ai portatori sani asintomatici. Uno studio recente sull’effetto della Blastocystis sull’espressione dell’interferone gamma e delle citochine proinfiammatorie nella mucosa cecale dei ratti ha mostrato una quantità significativamente upregolata di trascrizione genica delle citochine di tipo 1 e proinfiammatorie IFN-γ, IL-12 e TNF-α. Questo suggerisce che l’infezione da Blastocystis nei ratti stimola specifiche risposte locali dell’ospite tra cui le cellule T, i monociti/macrofagi e/o le cellule natural killer quando esposte agli antigeni. Diversi studi sui topi hanno evidenziato l’effetto della Blastocystis sui topi infetti con perdita di peso e diarrea che si verificano quando i topi vengono inoculati con alte dosi di Blastocystis. Un altro studio ha mostrato che la Blastocystis può invadere la lamina propria, la sottomucosa e gli strati muscolari, mentre un altro studio ha trovato livelli elevati di ialuronidasi nelle urine dei ratti infettati dalla Blastocystis, il che suggerisce l’invasione dell’epitelio del colon con la Blastocystis, ma sono necessarie ulteriori indagini negli esseri umani per confermare questo. Uno studio ha evidenziato l’uso di ratti da laboratorio come un buon modello animale per l’infezione da Blastocystis. Hanno mostrato come i ratti infettati con ST1 hanno mostrato cambiamenti istopatologici a tutte le diverse dosi somministrate e hanno suggerito che l’infezione da ST1 ha un potenziale patogeno con variazioni individuali. Questi studi mostrano come gli animali possono essere usati come un buon modello per la patogenicità, ma è importante prendere in considerazione che i topi non sono naturalmente infettati da Blastocystis a differenza dei ratti che sono comunemente trovati ad ospitare Blastocystis.
Infezione da Blastocystis in pazienti immunodeficienti
Le infezioni del tratto gastrointestinale giocano un ruolo fondamentale nella morbilità e mortalità dei pazienti con sindrome da immunodeficienza acquisita (AIDS) e virus dell’immunodeficienza umana (HIV). Un tasso molto più alto di infezioni del tratto gastrointestinale è stato descritto da quando sono stati riportati i primi casi di HIV e AIDS, compresa la diarrea associata a parassitosi. La diarrea è una delle manifestazioni cliniche dell’infezione da HIV e di solito tende ad essere cronica. La diarrea indotta da parassiti è prominente nei pazienti affetti da AIDS e i tassi di infezione variano a seconda della posizione geografica, con un’alta incidenza nei paesi in via di sviluppo (ad esempio, fino al 95% delle persone infette in Africa e solo fino al 50% nei paesi sviluppati). Le risposte immunologiche soppresse a livello della mucosa che ostacolano i meccanismi di difesa non specifici dell’intestino nel tratto gastrointestinale giocano un ruolo importante nella patogenesi dell’AIDS.
Ci sono stati diversi studi sulla prevalenza dei parassiti intestinali nelle persone infettate da HIV e AIDS con risultati variabili e in particolare l’incidenza di Blastocystis in queste popolazioni di studio. Uno studio in Brasile ha trovato il 40% dei pazienti in una popolazione HIV positiva per essere infettati con almeno un enteropatogeno e alcuni con due o più presenti. In questo studio, però, solo un paziente è stato infettato da Blastocystis, il che suggerisce che questo protozoo potrebbe non essere un parassita opportunistico nelle persone infette da HIV. Un altro studio nel nord dell’India ha trovato solo due pazienti (7,7%) della popolazione in studio per essere infettati con Blastocystis con 19 delle 26 persone studiate che hanno infezioni parassitarie. Anche se questo non è un’alta incidenza del parassita nella popolazione, è stato dimostrato che in questi due pazienti c’erano 10 o più organismi visti per campo visivo e la presenza di nessun altro patogeno ha suggerito che Blastocystis era la causa della diarrea in questi pazienti. Questo è in confronto a studi fatti in Africa che hanno mostrato che l’infezione da Blastocystis era ad un tasso più alto nei pazienti HIV positivi rispetto ad un gruppo di controllo. Uno studio in Senegal ha trovato Blastocystis solo nei pazienti infettati dall’HIV, con tutti tranne uno che soffrivano di diarrea e senza altri agenti patogeni trovati nei campioni. Questo studio ha suggerito che Blastocystis dovrebbe essere considerato un parassita opportunistico. Un altro studio africano in un ospedale universitario etiope ha trovato un’incidenza del 14,1% di infezione da Blastocystis nei pazienti con HIV/AIDS. Non c’erano differenze statisticamente significative nella prevalenza dei parassiti tra i casi e i controlli, tranne quella di Blastocystis che era significativamente più alta nei pazienti con HIV/AIDS. Hanno concluso che Blastocystis era un possibile agente patogeno nei pazienti immunocompromessi. Uno studio più recente sui parassiti intestinali nei pazienti affetti da HIV/AIDS in Etiopia ha mostrato che Blastocystis era il terzo parassita più comune identificato al 10,6% della popolazione in studio di 248 pazienti. Non ci sono state infezioni da Blastocystis nel gruppo HIV negativo. La diarrea era un reperto clinico nell’80,9% dei pazienti positivi al parassita. Un altro studio in Etiopia ha mostrato che la presenza di infezioni da parassiti intestinali era significativamente più alta tra i sieropositivi non in trattamento antiretrovirale (ART) rispetto a quelli in ART. Blastocystis era il secondo parassita più comune identificato nel gruppo non ART con il 12,8% di positività e c’era un’associazione significativa tra l’infezione da Blastocystis e i sintomi di diarrea. Uno studio in Iran ha mostrato che la presenza di parassiti nei pazienti HIV positivi non era così alta come nei paesi africani, con un tasso di infezione solo del 18,4%. Dei parassiti visti in questo studio, però, Blastocystis era il secondo più prevalente al 4,4% con la maggior parte di questi casi visti in pazienti positivi alla diarrea. In Indonesia un totale di 318 pazienti HIV positivi sono stati esaminati per i parassiti e Blastocystis è stato identificato come il parassita più comune che si verifica nel 73,6% dei pazienti. Blastocystis è stato trovato presente in tutti i gruppi CD4+ con conteggi alti o bassi. Uno studio in Cina ha identificato Blastocystis come il parassita enterico più comune in entrambi i gruppi HIV positivo e HIV negativo, ma è stato osservato che c’era effettivamente una percentuale maggiore nel gruppo HIV negativo. Questo studio ha anche osservato che la co-infezione con Blastocystis e HIV creava livelli di CD4 più bassi e livelli di IL-2 più alti rispetto alle altre co-infezioni con parassiti. Un recente studio sugli ST trovati in pazienti affetti da HIV/AIDS ha identificato il 19,8% dei pazienti positivi per Blastocystis con ST3 che è il sottotipo più comune con il 55% degli isolati seguito da ST4 con il 25%, ST1 con il 15% e ST2 con il 5%. La maggior parte degli isolati appartenenti a ST3 è coerente con i risultati della maggior parte degli studi epidemiologici molecolari condotti in tutto il mondo.
La maggior parte di questi studi mostra che la Blastocystis non è più elevata nella popolazione affetta da HIV/AIDS rispetto a quanto precedentemente riscontrato nelle popolazioni normali, con un’incidenza di Blastocystis che varia dal 6 al 70% nei paesi in via di sviluppo. Ci sono anche alcuni problemi in relazione all’accuratezza di questi risultati con la maggior parte degli studi che si basano su tecniche come la microscopia e la coltura meno sensibili. Anche se questi studi danno risultati diversi rispetto all’infezione da Blastocystis nei pazienti affetti da HIV/AIDS, questo parassita dovrebbe ancora essere considerato come causa di diarrea in questi casi e mostra l’importanza dell’infezione da parassiti nei pazienti immunosoppressi.
Uno studio sui pazienti affetti da cancro e l’infezione da Blastocystis ha mostrato che la Blastocystis è stata acquisita dopo l’inizio del trattamento chemioterapico. Questo studio solleva la possibilità di infezioni opportunistiche di Blastocystis in persone immunocompromesse. Un altro studio ha mostrato che il 7,7% dei pazienti affetti da cancro sono stati infettati da Blastocystis con un tasso di rilevamento leggermente più elevato nel gruppo pre-trattamento (9,7%) rispetto al gruppo post-trattamento (6,7%). Un altro studio in Francia ha confrontato la presenza di Blastocystis in pazienti immunocompromessi con tumori ematologici maligni (HM) e un gruppo di controllo non immunocompromesso. Lo studio ha mostrato che non c’era un alto livello di differenza tra i due gruppi con valori di prevalenza del 16% per il gruppo HM e del 13% per il gruppo di controllo, ma c’era una differenza negli ST trovati all’interno dei gruppi. ST4 è stato il ST più comune trovato sia nel gruppo HM che in quello di controllo (66,7% e 58,3% rispettivamente) seguito da ST3 (20%), ST6 (6,7%) e ST7 (6,7%) nel gruppo HM. Nel gruppo di controllo il secondo più alto era ST7 (16,7%) seguito da un numero uguale di ST1, ST2 e ST3 (8,3%). Questi studi dimostrano come Blastocystis possa essere facilmente un’infezione opportunistica.
Sindrome dell’intestino irritabile e il ruolo di Blastocystis
Ci sono state diverse ipotesi e sempre più studi negli ultimi anni che mettono in relazione l’incidenza delle infezioni da Blastocystis con la prevalenza della sindrome dell’intestino irritabile (IBS) nei pazienti. Dato che la Blastocystis causa sintomi simili a quelli attribuiti all’IBS, come diarrea, dolori e crampi addominali e nausea, è facile capire perché si possa fare un’associazione tra questo parassita e i pazienti con IBS. È anche possibile che il cambiamento dell’ambiente nell’intestino causato dall’IBS possa permettere le condizioni favorite dal Blastocystis per la crescita. È stato proposto che un possibile meccanismo per i sintomi simili alla SII potrebbe essere l’infiammazione di basso grado attraverso l’esposizione antigenica persistente in un’infezione cronica da Blastocystis. È stato anche suggerito che i polimorfismi nei geni che codificano le citochine infiammatorie potrebbero avere un ruolo nella fisiopatologia della SII. Uno studio recente ha suggerito che c’è un ruolo nell’eziologia dell’IBS dall’associazione tra i polimorfismi del gene IL-8 e IL-10 nei portatori di IBS- Blastocystis . Uno studio ha mostrato un possibile legame tra Blastocystis e IBS (con 95 pazienti IBS e 55 casi di controllo) in cui è stato mostrato un tasso di infezione del 46% nei pazienti IBS e solo il 7% nel gruppo di controllo. Ci sono stati diversi altri studi che hanno mostrato l’alto numero di individui positivi alla Blastocystis nel gruppo IBS rispetto al gruppo di controllo con tassi del 71%, 76% e 49% con meno del 20% nei gruppi di controllo .
Un recente studio eseguito in Messico su pazienti IBS ha mostrato un’associazione tra Blastocystis e patogenicità con il 31% dei pazienti IBS trovati ad ospitare Blastocystis. Questo studio ha mostrato un alto numero di infezioni ST1 e ST3 in questa popolazione, che sono anche comuni nella maggior parte delle popolazioni non affette da SII. Questo studio quindi non mostra un’associazione tra sottotipo e infezione da IBS. Un altro studio sugli ST associati all’IBS ha mostrato un’incidenza molto più alta di ST1 nel gruppo IBS rispetto al gruppo di controllo, ma con un numero uguale di ST3 in entrambi i gruppi. Un altro studio dall’Egitto evidenzia la prevalenza di ST1, ST3 e ST4 nei pazienti con IBS con ST1 rilevato solo nel gruppo IBS e non nel gruppo di controllo e ha anche dimostrato che ST1 era statisticamente più rilevante per la patogenicità rispetto agli altri ST. In Colombia, il 100% dei pazienti con IBS con Blastocystis è stato identificato come portatore di ST3. Le differenze da questi studi evidenziano che occorre fare più ricerca sulla SII e sugli ST di Blastocystis associati alla malattia, ma suggeriscono che ci può essere un ruolo della Blastocystis nella SII.
Trattamento
A causa della controversia sulla potenziale patogenicità della Blastocystis e della natura autolimitante dei sintomi, il trattamento di questa malattia è equivoco. Il metronidazolo è l’antibiotico più frequentemente prescritto per le infezioni. Sono stati prescritti vari trattamenti farmacologici con metronidazolo che vanno da 250-750 mg tre volte al giorno per 10 giorni o utilizzati in combinazione con altri farmaci tra cui la paromomicina o il trimethroprim- sulfamethoxazole (TMP-SMX) . Ci sono stati rapporti di resistenza al metronidazolo e la forma cistica ha dimostrato di avere resistenza fino a 5 mg/ml . Anche il nitazoxanide, un agente antiparassitario 5-nitrotiazolo ad ampio spettro, è stato segnalato come efficace nel trattamento. Altri studi hanno dimostrato l’efficacia di emetina, furazolidone, TMP-SMX, iodochlorhydroxyquin e pentamidina. Uno studio ha anche mostrato i potenziali benefici del trattamento con Saccharomyces boulardii su bambini infettati da Blastocystis in Turchia. Uno studio in Australia su 18 pazienti ha mostrato che la scomparsa della Blastocystis e dei sintomi non si è verificata dopo il trattamento con metronidazolo, iodochinolo o con una tripla terapia combinata composta da nitazoxanide, furazolidone e secnidazolo, dimostrando la mancanza di efficacia di diversi antimicrobici comunemente usati per il trattamento della Blastocystis. La tabella 2 riassume l’efficacia degli antibiotici dagli studi precedenti. Questa tabella mostra la grande variazione e i risultati contraddittori dei diversi studi, con la stessa dose di antibiotico che ha un’efficacia diversa nei diversi studi.
E’ stato anche proposto che i diversi ST di Blastocystis abbiano una diversa suscettibilità ai farmaci antimicrobici. Ci sono stati quattro studi in vitro che hanno esaminato i modelli di suscettibilità di Blastocystis. Anche se questi studi avevano un piccolo numero di isolati di studio, era evidente che diversi ST mostrano diversi modelli di suscettibilità e che il metronidazolo non è il trattamento più efficace per l’infezione da Blastocystis .
A causa dell’incertezza se questo parassita è un patogeno o no rende difficile per i medici decidere se trattare l’infezione. Ci sono diverse risorse online tra cui The Blastocystis Research Foundation (http://www.bhomcenter.org) che è utile sia per i medici che per i pazienti con informazioni su sintomi e trattamenti e presenta anche alcune delle implicazioni dell’infezione in relazione alla trasmissione all’interno delle famiglie e dei nuclei familiari.
Il trattamento dovrebbe essere considerato se ci sono sintomi cronici di diarrea e dolore addominale in assenza di altri patogeni identificati dal campione di feci. Il metronidazolo non dovrebbe necessariamente essere considerato il trattamento di prima linea a causa del gran numero di casi di fallimento del trattamento e di altri antimicrobici come il trimetrim-sulfametossazolo. Ci può essere una correlazione tra ST e sensibilità ai farmaci che deve ancora essere affrontata negli studi.