Vòng đời cơ bản của ký sinh trùng sốt rét là như nhau ở tất cả các loài Plasmodium.
- Quá trình truyền bệnh bắt đầu khi muỗi cái Anopheles hút phải máu có chứa bào tử từ một người bị sốt rét.
- Các giao tử bên trong muỗi bắt đầu sinh sản và tạo ra các thoa trùng sau khoảng 1 – 2 tuần.
- Khi muỗi mang mầm bệnh đốt người khác, thoa trùng được tiêm vào bên trong cơ thể, nhanh chóng đến gan và xâm nhập vào tế bào gan.
- Tại đây, các thoa trùng trưởng thành thành các thể phân liệt (schizonts).
- Sau đó, các thể phân liệt này vỡ ra và giải phóng các mảnh trùng (merozoites). Sự nhân lên của ký sinh trùng sốt rét trong gan được gọi là chu kỳ tiền hồng cầu.
- Các mảnh trùng di chuyển vào hồng cầu rồi bắt đầu quá trình nhân đôi vô tính, giai đoạn này là chu kỳ hồng cầu. Trong đó, các mảnh trùng phát triển thành thể tư dưỡng (trophozoites) rồi trưởng thành thành các thể phân liệt.
- Các thể phân liệt này vỡ ra và giải phóng các thoa trùng. Sau từ 48 đến 72 giờ, chúng làm vỡ tế bào hồng cầu và giải phóng thoa trùng vào huyết tương, gây ra các triệu chứng lâm sàng của sốt rét.
- Một số có thể biệt hóa thành thể hữu tính (các giao tử) khi vẫn còn trong giai đoạn hồng cầu. Khi đốt người, muỗi hút các giao tử đực và giao tử cái, bắt đầu quá trình sinh sản hữu tính, gọi là chu kỳ bào tử sinh.
- Trong dạ dày của muỗi, giao tử đực thâm nhập vào giao tử cái để tạo ra hợp tử.
- Các hợp tử sau đó biến đổi, dài ra, có khả năng di chuyển và phát triển thành trứng di động.
- Trứng di động chui qua mặt ngoài thành dạ dày của muỗi, phát triển thành thể trứng nang.
- Thể trứng nang phát triển, vỡ ra, làm giải phóng các thoa trùng.
- Các thoa trùng di chuyển đến tuyến nước bọt của muỗi, tại đây chúng sẵn sàng để được truyền vào vật chủ mới và tiếp tục vòng đời của trùng sốt rét.
Đối với một số loài ký sinh trùng sốt rét như Plasmodium vivax và Plasmodium ovale, thoa trùng tồn tại một giai đoạn bất hoạt gọi là thể ngủ (hypnozoites). Nếu không được điều trị, thể ngủ có thể tồn tại ở gan trong nhiều tuần, thậm chí nhiều năm sau đó và sẽ gây tái phát sốt rét triệu chứng bằng cách xâm nhập vào dòng máu. Thể ngủ gần như không đáp ứng với hầu hết các thuốc điều trị sốt rét dùng để tiêu diệt ký sinh trùng trong máu.
Chu kỳ tiền hồng cầu (giai đoạn gan) trong vòng đời trùng sốt rét sẽ không xảy ra nếu bệnh lây truyền qua truyền máu, sử dụng chung kim tiêm hoặc do nguyên nhân bẩm sinh. Do đó, những phương thức lây truyền này không gây ra triệu chứng tiềm ẩn hoặc sự tái phát sau này.
Những triệu chứng lâm sàng của sốt rét xuất hiện khi các thoa trùng được giải phóng vào huyết tương trong giai đoạn hồng cầu. Nếu trầm trọng, sự tan máu có thể dẫn đến thiếu máu và vàng da, đây là gánh nặng cho lách để thực bào những hồng cầu nhiễm bệnh. Tình trạng thiếu máu thường nghiêm trọng hơn nếu nhiễm ký sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum hoặc nhiễm Plasmodium vivax mạn tính.
