El plasmodi falcípar (Plasmodium falciparum) és un apicomplex paràsit de l'home. Es poden observar diferents fases evolutives, en el mosquit Anopheles (en el que es reprodueix el paràsit), a l'interior dels hepatòcits i a l'interior dels glòbuls vermells dels humans. Els seus gametòcits maduren dins del moll d'os abans de completar el procés de transmissió i disseminació i es desenvolupen precoçment en els precursors eritrocitàris. Els gametòcits immadurs no s'observen a la sang perifèrica i són els responsables de les alteracions hematològiques, en especial la diseritropoesi i l'anèmia, que apareixen ja en la primera fase de la infecció humana. Els gametòcits madurs que circulen per la sang durant un temps determinat i que no contribueixen directament en la patogenicitat palúdica són essencials, però, en la transmissió parasitària hoste humà-mosquit que manté en activitat el cicle infectiu de l'espècie. El paràsit, que pot sofrir danys estructurals en l'ADN durant el procés de replicació dins dels eritròcits, té diferents mecanismes per reparar-lo i mantenir la seva integritat cromosòmica (recombinació homòloga i addició telomèrica de novo) que li permeten sostenir estable el genoma i generar selectivament una major diversitat antigènica.
Història L'any 1956, Field i Shute descrigueren per primera vegada el cicle complert de la maduració gametocitària en cinc fases del P. falciparum. Emprant tècniques transcriptòmiques d'anàlisi de cèl·lula única, investigadors de la Universitat Duke han identificat les diferències d'expressió gènica entre els gametòcits masculins i femenins de P. falciparum. Aquestes dades tenen molta importància a l'hora de dissenyar noves estratègies dirigides a inhibir biomolecularment la capacitat de reproducció del paràsit.
El terme falciparum (del llatí: falx+parum) deriva de la forma corba, semblant a la d'una falç, que tenen els gametòcits.
Epidemiologia P. falciparum és l'agent causal de la malària terçana (de cicle curt). Prevalent a l'Àfrica, és el microorganisme responsable de la major part de les morts per malària. A banda de la pèrdua de vides, és considerat també la principal malaltia parasitària causant de seqüeles neuro-cognitives en els nens d'aquest continent. Als EUA, un 67,4% dels casos de malària registrats l'any 2015 entre els residents del país fou provocat per P. falciparum (tots importats, ja que des de 2003 no s'ha produït cap cas de paludisme autòcton). El seu paper en la patogènesi de parts preterme i de naixements de criatures de baix pes es coneix bé. En els darrers anys, s'ha observat un notable increment del nombre de països amb zones endèmiques d'aquesta espècie de plasmodi i, per tant, un major índex d'inoculació entomològica global. Fins fa poques dècades, la malària falcípara era una malaltia pròpia d'àrees rurals; avui dia, però s'aprecia un canvi en aquest patró i la seva incidència en els àmbits urbans ha augmentat. A banda dels fenòmens migratoris, l'adaptació del paràsit a nous anòfels és una concausa a tenir en compte. També s'ha comprovat que la coexistència en diverses espècies dAnopheles presents a l'Àfrica tropical de P. falcipaum i determinats tripanosomes autòctons altera la capacitat vectorial dels mosquits, un fet que pot ajudar a entendre millor la dinàmica de la transmissió del paràsit dins d'aquesta regió geogràfica.
A l'Estat espanyol, la malària es considerà erradicada l'any 1964 i d'aleshores ençà s'han registrat poquíssims casos en persones sense antecedents de viatge a zones endèmiques. A priori, el mosquit vector Anopheles atroparvus predominant a la Península Ibèrica només pot iniciar cicles de transmissió de P. vivax i P. ovale, però cal tenir present que tant els fenòmens derivats de l'escalfament global com la importació continuada de plasmodis exòtics comporten un elevat risc de d'aparició de soques de P. falciparum capaces de reproduir-se en ell. El 1975 s'aconseguí eliminar el darrer focus europeu de malària falcípara autòctona a la regió grega de Macedònia.
Diagnosi L'anàlisi microscòpic de les característiques morfològiques del paràsit i dels eritròcits infectats per ell, en frotis de sang tenyits amb Giemsa o mètodes derivats, permet diferenciar-lo de les altres espècies de Plasmodium. En extensions hemàtiques de poc gruix i si la tinció és de bona qualitat, és poden apreciar unes estructures membranoses singulars a l'interior dels glòbuls vermells infectats pel P. falciparum, anomenades fenedures de Maurer i que tenen el seu origen en les proteïnes que el paràsit exporta a l'eritròcit. Una alternativa a les tincions tipus Giemsa és la benzotiocarboxipurina (un tint fluorescent). Distingir els diferents tipus de plasmodis amb microscòpia òptica no és fàcil, en especial a zones sense possibilitat d'accedir a procediments especials i amb coendemisme d'espècies, un fet que pot alterar l'eficàcia dels tractaments i potenciar la resistència de P. falciparum contra ells. Per aquest motiu, s'han ideat plataformes digitals senzilles que permeten entrenar a persones no expertes en el reconeixement de les característiques visuals microscòpiques més notòries (color, forma, textura, mida) en tincions de Giemsa corresponents als eritròcits infectats per les cinc espècies de Plasmodium causants de malària.
Els procediments diagnòstics també inclouen la PCR en temps real, la detecció antigènica i la detecció d'anticossos específics. Els sistemes automatitzats de citometria de flux són unes eines ràpides i simples per quantificar la parasitèmia provocada pel microorganisme. Els kits per recollir ADN de mostres de saliva, conservats i transportats a temperatura ambient, han demostrat ser una alternativa eficaç a la clàssica extracció de sang que podria ser un ajut per a facilitar el diagnòstic en zones sense gaires recursos. Noves tècniques basades en la PCR niuada permeten detectar conjuntament P. falciparum, P. vivax, P. ovale, P. malariae i P. knowlesi. Un grup d'investigadors danesos i suecs ha dissenyat un mètode que permet la seqüenciació genòmica total directa de P. falciparum en mostres de sang seca sobre un paper de filtre especial sense necessitat d'aparells elèctrics.
Trets filogènics Es creu que el Plasmodium falciparum que infecta els humans és el resultat de la transmissió entre espècies d'un paràsit diversificat prèviament entre els goril·les. A més dels goril·les, P. falciparum ha estat identificat en els bonobos i en els ximpanzés comuns. A Sud-amèrica infecta el tití bru, la mona llanosa grisa i a les espècies Alouatta puruensis i Ateles chamek. Es desconeixen els factors genètics i ecològics que permeten al paràsit adaptar-se a hostes d'espècies diferents en diferents continents. Per això, els experts consideren possible la coexistència de dues hipòtesis: que els grans simis siguin un reservori implicat en la difusió de la malaltia entre les poblacions properes als seus hàbitats i que l'augment de la infecció en els humans representi un factor accelerant en la desaparició de dits primats.
Es creu que les dues majors poblacions americanes de P. falciparum s'originaren a partir de soques provinents del comerç transatlàntic d'esclaus. En pocs segles, el paràsit ha desenvolupat geogràficament un considerable nombre de polimorfismes i modificacions en els seus microsatèl·lits que tenen importància mèdica.
Patogènesi i manifestacions clíniques de la infecció per P. falciparum Per envair els glòbuls vermells, P. falciparum utilitza primordialment el receptor eritrocitàri basigina (una proteïna de membrana multifuncional). Es creu que aquest plasmodi pot induir l'apoptosi d'eritròcits no infectats.
El paràsit té la capacitat d'alterar les funcions de les cèl·lules endotelials de la barrera hematoencefàlica i provocar una forma molt greu de la malaltia que té una considerable taxa de mortalitat (10-25%) tot i ser tractada correctament amb antipalúdics, la malària cerebral, Els eritròcits infectats presenten a la seva superfície molècules de proteïnes generades pel plasmodi que creen un fenomen de ‘citoadherència’ amb determinades estructures de l'endoteli de la microvasculatura del cervell. Una de les principals molècules adhesives és la proteïna de membrana eritrocitària P. f'alciparum 1 (PMEPf1). La PMEPf1 inclou una gran varietat de proteïnes codificades per diferents gens del paràsit, que poden variar segons la seva pertinença a una població concreta. Fins fa poc es coneixien 14 estructures endotelials superficials receptores d'aquest tipus de molècules originades pel paràsit. Aquesta característica especial provoca que algunes tècniques analítiques efectuades amb sang perifèrica no indiquin correctament la gravetat de la infecció. El marcatge luminescent d'una proteïna específica creada pel plasmodi, la proteïna II rica en histidina del P. falciparum, fa possible determinacions d'aplicació pronòstica molt més acurades. In vitro, s'ha aconseguit inhibir la citoadherència endotelial del plasmodi falcípar emprant determinats anticossos monoclonals (Anti-ICAM-1 i CD36), si bé no ha estat assolida una complerta antiadhesió. Experimentalment, determinats polisacàrids aniònics semi sintètics modificats -en concret un tipus de glicosaminoglicà derivat de productes d'ús industrial- han demostrat tenir la capacitat potencial d'impedir i revertir la citoadherència del paràsit sense efectes adversos significatius, obrint la porta al desenvolupament futur d'agents farmacològics basats en aquests compostos. Algunes variants hemoglobíniques presents en els eritròcits (hemoglobina C i hemoglobina S modifiquen l'expressió de la PMEPf1 i, per tant, la capacitat d'adhesió del paràsit a l'endoteli. Això podria explicar l'efecte protector d'aquests tipus d'hemoglobina observat en les persones portadores davant les formes palúdiques més greus. Hi ha també un conjunt molt complex de variables en l'hoste que poden influir en la morbiditat de la infecció, com ara l'edat o el grup sanguini. S'han identificat nous receptors d'adherència eritrocitària (JAM-B -Junction Adhesion Molecule B-, fibronectina cel·lular i laminina, per exemple), si bé per ara no ha estat descoberta cap associació significativa entre un receptor en particular i la intensitat lesiva de la malària falcípara.
La forma cerebral de la malària falcípara s'acompanya sovint, sobretot en nens, d'una retinopatia hemorràgica particular derivada de l'oclusió de la microcirculació ocular secundària al fenomen de segrest eritrocitàri característic del paràsit. Ocasionalment, dita retinopatia s'observa en adults, sent reversible amb el tractament oportú. La malària cerebral debuta de vegades amb un quadre psicòtic agut, el qual pot tenir característiques similars a les que provoca una infecció pel virus de la ràbia.