Giardiasis o gardiosis

GIARDIASIS o GIARDIOSIS

Dra. Teresa Uribarren Berrueta

Departamento de Microbiología y Parasitología, Facultad de Medicina, UNAM

berrueta@unam.mx

Introducción.

Giardia duodenalis (Sín: G. lamblia; G. intestinalis) es el nombre del protozoo flagelado del phylum Sarcomastigophora, subphylum Mastigophora, agente causal de la giardiasis (Monis et al., 2009), una parasitosis de intestino delgado proximal, cosmopolita, que puede manifestarse como un síndrome diarreico agudo, crónico o intermitente. También existe el estado de portador asintomático.

De acuerdo a la nueva sistémica en taxonomía, basada en datos bioquímicos, genéticos, y estructurales, Giardia pertenece al Phylum Metamonada, Subphylum Trichozoa.

La giardiasis es la protozoosis entérica más frecuente en el mundo. Desde el año 2004 fue incluida como una "enfermedad descuidada" (neglected disease) en la iniciativa de la OMS.

Epidemiología.

Se estima que alrededor de 200 millones personas presentan la enfermedad en Asia, África, Latinoamérica, con 500 000 casos nuevos/año. (Thompson RCA. 2008), observándose un mayor grado de riesgo en la población pediátrica. Las más altas prevalencias se presentan en regiones tropicales y subtropicales, en las zonas rurales de países en desarrollo.

Desde 1960 la giardiasis se ha asociado a brotes epidémicos importantes en países altamente industrializados, por ingesta de agua contaminada y en guarderías. Actualmente, se reporta un aumento en el número de casos.

Afecta a diversos mamíferos, anfibios, reptiles y aves. Los animales domésticos y el ganado representan reservorios potenciales importantes de Giardia (se ha hecho mención de brotes zoonóticos aislados).

Se ha demostrado la contaminación de fuentes de agua, ya sea redes de agua potable, de superficie o recreativas con microorganismos, entre ellos ooquistes de Cryptosporidium y quistes de Giardia, lo cual significa un importante mecanismo de transmisión para humanos y animales.

Cabe resaltar que en México, la prevalencia (7.4 - 68.5%) e incidencia más altas se encuentran entre lactantes, preescolares y escolares.

- Pueden acceder a información epidemiológica en el Boletín de Epidemiología, disponible desde el 2003. Secretaría de Salud. CENAVECE.

Hasta ahora, los estudios moleculares han identificado 8 grupos genéticos o ensamblajes (A - H). Existe cierta confusión debido a que el empleo de los términos genotipo, ensamblaje, subensamblaje y subgenotipo en diversos trabajos de investigación, no es consistente. (Benere et al. 2012; Asher et al., 2012; Bonhomme et al. 2011).

Los subgrupos incluidos en los ensambles A y B tienen mayor potencial zoonótico y se encuentran tanto en humanos como en animales, en tanto que los otros seis (C - H) son huésped-específicos. En México se han identificado con mayor frecuencia los ensamblajes AI y AII de perros. (Ryan & Cacciò. 2013; Asher et al., 2012; Cacciòa et al., 2010; Monis et al., 2009; Eligio-García et al., 2008; Ponce-Macotela et al., 2005).

Especies:

G. duodenalis - principalmente en mamíferos: El humano, otros primates, perros, gatos y un gran número de mamíferos silvestres;

G. agilis - en anfibios;

G. ardeae y G. psittaci - en aves;

G. microti y G. muris - en roedores.

Giardia varani, del reptil Varanus salvator, no ha sido confirmada genéticamente. (Ryan & Cacciò. 2013).

Transmisión.

La enfermedad se contrae principalmente a través de alimentos y agua contaminados con materia fecal de hospederos infectados. No debe ser excluido el potencial zoonótico derivado de la convivencia con ganado lechero y animales de compañía infectados. (Ryan & Cacciò. 2013; Ballweber et al., 2010).

Otros mecanismos que deben considerarse son: Contacto directo, este agente también puede ser transmitido por contacto sexual, exposición oral-fecal, reportado sobre todo entre sujetos del sexo masculino, y a través de fomites.

Los rotavirus, Cryptosporidium y Giardia han sido identificados como los principales agentes causales de episodios diarreicos en guarderías y asilos. La ubicuidad de Giardia es patente en ambientes urbanos, periurbanos y rurales en los que predominan higiene deficiente y hacinamiento.

Es importante considerar que existen a la venta diversos productos desinfectantes para eliminar bacterias, sin embargo, sólo algunos destruyen quistes y ninguno logra destruir huevos de helmintos (PROFECO).

Morfología.

Giardia es un protozoo no invasivo, microaerofílico. Reside y se multiplica por división binaria en la superficie de las primeras porciones del intestino delgado, a un pH ligeramente alcalino que favorece su desarrollo. Cabe mencionar que existe evidencia genética y epidemiológica sobre su capacidad de recombinación sexual. (Monis et al., 2009; Cacciòa et al., 2010).

Presenta dos formas: trofozoíto y quiste.

Trofozoíto G. duodenalis. S.J. Upton, Kansas University

Los trofozoítos, formas vegetativas, miden 10 - 12 µm de longitud, son piriformes, con superficie dorsal convexa y ventral cóncava. Sus movimientos en espiral dan la impresión de "una hoja de árbol que cae". Las estructuras internas que pueden apreciarse son: dos núcleos con endosoma, cuerpos medianos en número variable*, disco adhesivo, ventral, con estructura cóncava, rígida, en espiral, de ~9 µm de diámetro, compuesto por microtúbulos y proteínas asociadas* ubicado en la mitad anterior ventral, con capacidad contráctil, y un paquete de axonemas con cuerpos basales en posición anterior con respecto a los núcleos, del cual derivan 4 pares de flagelos* (par anterior, dos pares laterales y par posterior) con el típico arreglo de microtúbulos 9+2. Carecen de mitocondrias y peroxisomas, y presentan mitosomas minúsculos <2 µm y nucleolos. El retículo endoplásmico rugoso y Golgi son aparentes durante la secreción de componentes requerida para el enquistamiento.

En ambientes con restricción de oxígeno, la mitocondria ha sufrido modificaciones importantes en contenido y función, dando lugar a "organelos relacionados con la mitocondria" (mitochondrion-related organelles - MROs), entre ellos los mitosomas y los hidrogenosomas. Cuentan con estos organelos múltiples microorganismos parasitarios y de vida libre. Cabe mencionar a protistas anaeróbicos o microaerofílicos, como Entamoeba histolytica, Giardia intestinalis, Trichomonas vaginalis, Cryptosporidium parvum,Blastocystis hominis. El mitosoma de Giardia intestinalis presenta una importante reducción de proteínas y retiene una función mitocondrial: la biosíntesis de Fe/S. (Makiuchi T & Nozaki T. 2013; Heinza E & Lithgow T. 2012).

Protozoos con mitosomas. Modificado de: Heinza E, Lithgow T. Back to basics: A revealing secondary reduction of the mitochondrial protein import pathway in diverse intracellular parasites. BBA - Molecular Cell Research.Feb 2013;1833(2): 295–303

* El citoesqueleto, necesario para la adhesión, desprendimiento y movimiento, tráfico intracelular, está compuesto principalmente por los 8 axonemas y sus cuerpos basales, los cuerpos medianos, el funis (capas de microtúbulos asociados a los axonemas de los flagelos caudales) y el disco adhesivo, en cuya composición se encuentran: alfa y beta tubulinas, giardinas, entre otras proteínas.

Morfología y movimiento de trofozoítos en los videos:

Giardia - trofozoito. Animación sencilla. 3D4Medical.

Giardia lamblia y Giardia swimming. YouTube.

Giardia sp. Trofozoítos. Microscopía de barrido: Se observa disco ventral, axonemas. Imágenes: Dra. Martha Ponce Macotela. Laboratorio de Parasitología Experimental del Instituto Nacional de Pediatría, México, D.F.

Los quistes, formas de resistencia, infectantes, ovales, miden entre 11-14 µm de longitud y contienen 4 núcleos y estructuras residuales de la forma vegetativa (axonemas, restos de disco adhesivo y cuerpos medianos). La resistente pared quística está formada por una capa filamentosa externa y una capa membranosa interna. Su grosor es de 0.3 - 05 µm. El principal carbohidrato del componente glicoprotéico externo es N-acetilgalactosamina (GalNAc).

Son eliminados con las heces fecales y transmitidos a otro hospedero, directamente, o a través de vehículos como agua y alimentos. Se estima que 10 - 100 quistes son suficientes como dosis infectante. Después de la ingestión, la exposición al ácido gástrico induce la activación del quiste en reposo. En respuesta al pH alcalino, las proteasas del intestino y señalizaciones propias del parásito, emerge una célula que se divide 2 veces sin replicación del DNA, produciendo eventualmente cuatro trofozoitos.

Ciclo biológico.

Patogenia.

Sus mecanismos no están bien comprendidos, pero trabajos experimentales in vivo, in vitro y estudios sobre la infección en el humano coinciden en que se trata de un proceso multifactorial, en el que se encuentran involucrados aspectos inmunológicos y funcionales de hospedero y parásito (Ortega-Pierres et al. 2009; Cotton et al. 2011):

— El factor mécanico: adhesión mediante el disco ventral, movimiento flagelar; Alteraciones en las funciones de la barrera intestinal a nivel de los complejos de unión entre células epiteliales - F-actina, zonula occludens -ZO-1, claudin-1, y a-actinina, con aumento en la permeabilidad intestinal.

— Aumento en la apoptosis de los enterocitos; y aumento en el índice mitótico: rápido recambio celular (con células inmaduras). El tiempo de

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