En esta fase, los micromerozoitos infectan los glóbulos rojos. Mientras están en los glóbulos rojos, los micromerozoitos pasan por varias fases de desarrollo hasta que finalmente se convierten en merozoitos. Esta forma parasitaria asexual está presente en un momento variable desde que el ser humano fue inoculado con el esporozoito. En P.vivax esto ocurre a los 12 días aproximadamente, en P. falciparum a los 9 días.
Los glóbulos rojos invadidos dependen de la forma de Plasmodium que se haya inoculado al paciente. P. falciparum invade todos los glóbulos rojos. P. vivax y P. ovale invaden preferentemente los hematíes jóvenes y los reticulocitos. P. malariae invade preferentemente los glóbulos rojos senescentes.
A continuación, los merozoitos pasan por un ciclo en el que atraviesan las distintas fases de desarrollo para producir más merozoitos. Al final de cada ciclo, los glóbulos rojos se rompen y los merozoitos se liberan en la circulación. Los merozoitos pueden entonces invadir más glóbulos rojos y el ciclo continúa de nuevo. El ciclo se produce aproximadamente cada 48 horas en la infección por P. falciparum, cada 48-72 horas en la infección por P. vivax y P. ovale, y cada 72 horas en la infección por P. malariae.
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