Giardia Sis

Catalogacin Editorial Ciencias Mdicas

Fonte Galindo, Luis. Giardiasis. Entre realidades y mitos / Luis Fonte Galindo,Saleh All Saleh Almannoni. -La Habana: Ecimed, 2009. XVI., 130 p. : il., tab.

WC 7001. Giardiasis2. Giardia lamblia

I. Saleh All Saleh Almannoni.

Edicin: MsC. Tania Snchez FerrnDiseo: D.I. Jos Manuel Oubia GonzlezIlustraciones: Luis Felipe J. Higginson

Luis Fonte Galindo y Saleh Ali Saleh Almannoni, 2009 Sobre la presente edicin: Editorial Ciencias Mdicas, 2009

ISBN: 978-959-212-476-9

Editorial Ciencias MdicasCentro Nacional de Informacin de Ciencias MdicasCalle 23 No. 117 e/ N y O, Edificio Soto, 2do. piso, El Vedado,Plaza de la Revolucin, La Habana, CP: 10400, Cuba.Correo electrnico: [email protected]: 838 3375 / 832 5338

Luis Fonte GalindoDoctor en Ciencias Mdicas. Especialista de II Grado en Inmunologa.Profesor Titular del Instituto Superior de Ciencias Mdicas de La Ha-bana. Investigador Auxiliar del Instituto de Medicina Tropical PedroKour (IPK). Presidente de la Comisin Cientfica especializada enParasitologa del IPK. Miembro fundador de la Sociedad Cubana deInmunologa y miembro de la Sociedad Cubana de Microbiologa.

Saleh Ali Saleh AlmannoniMaster en Parasitologa, Licenciado en Biologa, Departamento deEnfermedades Infecciosas del Centro de Higiene y Epidemiologa, Sebha,Libia. Profesor Adjunto de Microbiologa y Parasitologa Mdicas en elInstituto Superior de la Salud, Sebha, Libia.

La prevalencia e intensidad de las infecciones producidas por protozoosy helmintos, con su profundo impacto sobre la salud y desarrollo huma-nos, continan siendo altas. Se estima que ms de dos mil millones depersonas, aproximadamente la tercera parte de la poblacin mundial,estn infectadas por uno de estos parsitos o ms.

La infeccin del hombre por Giardia lamblia tiene un carcter cos-mopolita. Sin embargo, la endemicidad de la giardiasis es mayor en lospases econmicamente subdesarrollados. La Organizacin Mundialde La Salud ha estimado que aproximadamente mil millones de perso-nas de esas naciones estn infectadas por G. lamblia. En Asia, fricay Amrica Latina, alrededor de 200 millones de personas desarrollanmanifestaciones clnicas a causa de la giardiasis y 500 mil nuevos ca-sos se reportan anualmente.

En Cuba, los resultados de la encuesta nacional de parasitismo realiza-da en 1984 demostraron que la infeccin por G. lamblia tena unaprevalencia de 7,2 %. Una nueva encuesta de alcance nacional, ac-tualmente en fase de realizacin, ofrecer datos ms actualizados so-bre la prevalencia de esta parasitosis en nuestro pas.

Sin embargo, los motivos para abordar el control de la giardiasis no seagotan en las cifras de morbilidad citadas ni en la amplia distribucingeogrfica de esta parasitosis. Otro aspecto que se debe tener en cuentaes: su aporte a la insalubridad y a la pobreza en la mayora de los pasesdonde son endmicas. Por ese motivo, coincido con los autores dellibro que hoy presentamos cuando, haciendo una generalizacin que vams all de la propia giardiasis, expresan:

A diferencia de lo que ocurre con otras parasitosis (por ejemplo, lamalaria), la giardiasis no es causa de altos ndices de mortalidad. Estehecho y la insuficiencia de recursos, tanto humanos como financieros,

Prlogo

han propiciado que el diagnstico, tratamiento y control de esta parasitosisno haya recibido atencin adecuada por parte de las autoridades sani-tarias de la mayora de los pases donde su endemicidad es mayor. Lagiardiasis, junto a otras entidades infecciosas que comparten con ellaesa situacin de relativo abandono (por ejemplo, las geohelmintosis),rene los criterios de lo que recientemente se ha dado en llamar Enfer-medades Desatendidas. Estas enfermedades realizan una significativacontribucin a la perpetuacin de la pobreza en la mayora de las reaso pases donde son endmicas, al deteriorar el crecimiento fsico y eldesarrollo cognoscitivo de sus generaciones ms jvenes y reducir lacapacidad de trabajo y la productividad de sus adultos.

Al menos, dos hechos (realidad incuestionable, el primero; mito que sedebe superar, el segundo) justifican un acercamiento integral al mejorsaber sobre la giardiasis. Me referir a uno y otro citando nuevamentea los propios autores:

Los conocimientos en relacin con la biologa de G. lamblia yla infeccin que este protozoo produce en el ser humano hanexperimentado importantes cambios en los ltimos aos. Loscriterios morfolgicos que servan de base para la identifica-cin de G. lamblia en las heces o en el lquido duodenal de losindividuos infectados, aunque permiten establecer el diagns-tico, ya no son suficientes para indicar tratamiento contra elparsito. Evidencias genticas e inmunolgicas muy recientesdemuestran que deben tenerse en cuenta elementos adiciona-les, tanto clnicos como epidemiolgicos.

Otro hecho, este proveniente de la prctica mdica, complicael adecuado diagnstico, tratamiento y control de la giardiasis.En las ltimas dcadas gan espacio, a partir de publicacionesmuchas veces anecdticas, la creencia de que esta parasitosispuede dar lugar a manifestaciones extraintestinales y que es-tas se presentan con frecuencia. Consecuencia de ello, se hahecho habitual el diagnstico de giardiasis a pacientes con le-siones dermatolgicas de naturaleza muy variada y de causano conocida, en muchas ocasiones sin el hallazgo del protozooen sus heces o en el fluido duodenal correspondiente. En Cuba,la frase `todo el mundo tiene giardias ya es popular.

En correspondencia con lo expresado en los prrafos precedentes, sientogran satisfaccin por la salida del libro Giardiasis. Entre realidades ymitos, de los autores Luis Fonte Galindo y Saleh Ali Saleh Almannoni.El primero, investigador de nuestro centro con experiencia y xitos enla preparacin de este tipo de literatura especializada. El segundo, pro-metedor profesional libio que ha realizado estudios de Maestra y Doc-torado en nuestra institucin.

El lector encontrar, ofrecidas de forma muy didctica, informacionesy consideraciones sobre numerosos aspectos de la giardiasis. Estasson el resultado de la experiencia de los autores y de la bsquedaacuciosa de todo lo publicado sobre esta entidad durante las ltimastres dcadas, como lo es la demostracin definitiva de la transmisinzoontica de esta parasitosis.

El libro ofrece a los lectores, adems, novedosas informaciones querevolucionan el conocimiento sobre esta parasitosis y posibilitan un an-lisis ms integral. En ese sentido, destacan los captulos que abordantemas como la biologa, patogenicidad e inmunobiologa de la infeccinpor Giardia lamblia. En el resto de los captulos se tratan temas sobreclnica, diagnstico, tratamiento, epidemiologa, prevencin y control dela giardiasis, con lo que se les ofrece a los profesionales interesados, deforma amena y actualizada, herramientas tiles para el manejo y con-trol de esta parasitosis.

Los autores, al finalizar cada captulo, hacen recomendaciones biblio-grficas que, sin dudas, les pueden ser de sumo inters y refleja lacomplejidad y seriedad con que han trabajado para llevarles un mate-rial que considero ser, por su importancia, muy bien acogido.

Muy necesaria es este tipo de literatura especializada, tanto por la in-formacin que provee a los profesionales a los que va dirigida comopor su contribucin a sustituir o modificar conceptos que la investiga-cin y prctica mdicas han demostrado estn alejados de la realidadque describen. Muy reconocida es la calidad de los servicios de saludde Cuba, con profesionales de gran experiencia e indiscutibles xitosen su acaecer en pro de la salud humana. Por esas razones, como yaexpres en el prlogo a un libro sobre amebiasis de uno de los autores,

es imprescindible que esa experiencia y conocimiento se traduzca enobras como la que se ofrece a los lectores, que reflejen todo ese poten-cial que poseemos, del que indiscutiblemente nos sentimos responsa-bles y orgullosos.

Profesor Gustavo Kour FloresDirector General,Instituto de Medicina Tropical Pedro KourCiudad de La Habana, Cuba.

Los conocimientos en relacin con la giardiasis han experimentado tras-cendentales cambios en los ltimos aos. Los criterios morfolgicosque servan de base para la identificacin de G. lamblia en las heces oen el lquido duodenal de los individuos infectados, aunque permitenestablecer el diagnstico, ya no son suficientes para indicar tratamien-to contra el parsito. Evidencias genticas e inmunolgicas muy re-cientes demuestran que se deben tener en cuenta elementos adiciona-les, tanto clnicos como epidemiolgicos.

Otro hecho, proveniente de la prctica mdica, complica el adecuadodiagnstico, tratamiento y control de la giardiasis. En las ltimas dca-das gan espacio, a partir de publicaciones muchas veces anecdticas,la creencia de que esta parasitosis puede dar lugar a manifestacionesextraintestinales y que estas se presentan con frecuencia. Como resul-tado, se ha hecho habitual el diagnstico de giardiasis a pacientes conlesiones dermatolgicas de naturaleza variada y de causa no conocida,en muchas ocasiones sin el hallazgo del protozoo en sus heces o en elfluido duodenal correspondiente.

Nuestro grupo de trabajo, con sede en el Instituto de Medicina TropicalPedro Kour, report recientemente los resultados de un estudio enel que solo se pudo demostrar la infeccin por G. lamblia en 33,3 % depacientes (38 de 114) con lesiones cutneas atribuidas a esta parasitosis.Por lo tanto, se confirm nuestra presuncin inicial de que la giardiasisestaba siendo sobredimensionada como causa de manifestaciones cu-tneas.

Las consideraciones anteriores nos alertaron sobre la necesidad derevisar nuestra estrategia de respuesta mdica al problema de la infec-cin por G. lamblia. Aparentemente, se hace necesario reorganizar yactualizar nuestro sistema de creencias en relacin con esta parasitosis,si no queremos indicar medicamentos contra el parsito de maneraindiscriminada y, en muchos casos, dilatar el diagnstico y tratamientode la enfermedad que realmente afecta al paciente.

A modo de prefacio

Para incursionar en los posibles factores relacionados con la sobre-dimensin de la giardiasis como causa de manifestaciones cutneas,aplicamos una encuesta sobre conocimientos, percepciones y prcti-cas a mdicos vinculados con el diagnstico, tratamiento y control deesta parasitosis (Medicina Familiar, Pediatra, Medicina Interna, Der-matologa, Alergologa y Gastroenterologa). La aplicacin de ese ins-trumento demostr importantes deficiencias cognoscitivas, perceptualesy conductuales entre los profesionales de las seis especialidades parti-cipantes.

Con la intencin de contribuir a la atenuacin del problema antes des-crito, y de sus consecuencias, actualmente comenzamos a ejecutar, amodo de intervencin, un grupo de acciones de ndole acadmica. Lu-gar protagnico entre esas medidas ocupa la preparacin, publicaciny distribucin gratuita a los mdicos sobre los que se realiza la inter-vencin del libro Giardiasis. Entre realidades y mitos.

Para la preparacin de esta monografa revisamos, con el auxilio dediferentes buscadores electrnicos, todos los libros y artculos sobregiardiasis, o relacionados con esta parasitosis, publicados durante elperiodo 1985-2008 (puntualmente, algunas monografas y reportes decasos fechados con anterioridad al intervalo mencionado tambin fue-ron consultados) y tuvimos en cuenta las deficiencias cognoscitivas,perceptuales y conductuales que fueron reveladas por la aplicacin dela encuesta.

Los textos de este libro, como los publicados antes por uno de nosotrosen relacin con la amebiasis, han sido redactados con la intencin decontribuir a remover lo que de obsoleto permanece en los sistemas decreencias tradicionales sobre la giardiasis y de proponer en su lugar,adems de un conocimiento ms actualizado, soluciones operativas msacordes con la filosofa mdica y evidencias experimentales ms actuales.

Los autores deseamos agradecer a las Dras. Deisy Martn Pupo eIngrid Domenech Caete los materiales bibliogrficos aportados parala preparacin de esta monografa.

Luis Fonte GalindoSaleh Ali Saleh Almannoni

Contenido

Captulo 1. Giardias y giardiasis. Notas introductorias y apuntes histricos/ 1Giardiasis/ 1Giardias/ 3Bibliografa recomendada/ 5

Captulo 2. Giardia lamblia. Aspectos de su biologa/ 7Ciclo de vida de G. lamblia/ 7Organizacin celular de G. lamblia/ 11

Trofozoto / 11Quiste/ 18

Metabolismo de G. lamblia / 20Bibliografa recomendada/ 21

Captulo 3. Giardiasis una zoonosis? / 22Giardia. Evolucin del conocimiento sobre la taxonoma del gnero/ 22

De la especificidad de hospedero a la similitud morfolgica/ 22De la similitud morfolgica a la especificidad de especie/ 23

Giardia lamblia una especie o un complejo de ellas?/ 24Caracterizacin molecular de giardias obtenidas de humanos/ 24Caracterizacin molecular de giardias obtenidas de otros animales/ 26

Giardia lamblia. Transmisin zoontica/ 27Caracterizacin gentica de la especie G. lamblia/ 27Especificidad de hospedero/ 28Ciclos de transmisin/ 28

Evidencias epidemiolgicas de la transmisin zoontica/ 31Bibliografa recomendada/ 33

Captulo 4. Giardia lamblia. Mecanismos de patogenicidad/ 35Alteraciones morfolgicas de la giardiasis/ 35Mecanismos de patogenicidad/ 38

Impedimento mecnico a la absorcin intestinal/ 38Atrofia de vellosidades intestinales/ 39Acortamiento y separacin de las microvellosidades epiteliales/ 39

Aumento de la permeabilidad intestinal/ 40Aumento del peristaltismo intestinal/ 40Disminucin de la digestin y absorcin de lpidos/ 41Sobrecrecimiento bacteriano/ 41Evasin de los mecanismos defensivos del hospedero/ 41

Inmunopatologa de la infeccin por Giardia/ 42Bibliografa recomendada/ 44

Captulo 5. Inmunobiologa de la infeccin por giardias/ 46Factores predisponentes/ 46Mecanismos defensivos contra G. lamblia/ 47

Barreras naturales contra la infeccin por G. lamblia/ 48Respuestas inmunitarias a la infeccin por G. lamblia/ 51

Mecanismos de evasin de G. lamblia/ 65Variacin antignica/ 65Inhibicin de la produccin de xido ntrico por las clulas epitelialesintestinales/ 66Inhibicin del desarrollo de respuestas inflamatorias/ 66Inmunosupresin transitoria del hospedero/ 67Formacin de quistes/ 67

Bibliografa recomendada/ 67

Captulo 6. Formas clnicas de la giardiasis/ 69Giardiasis asintomtica/ 69Giardiasis sintomtica/ 70

Giardiasis aguda/ 70Giardiasis crnica/ 71

Manifestaciones extraintestinales de la giardiasis/ 72Manifestaciones cutneas / 73Manifestaciones oculares/ 74Manifestaciones bucales/ 74Manifestaciones articulares / 75


Captulo 7. Diagnstico de la giardiasis/ 76Procedimientos diagnsticos/ 76

Procedimientos directos/ 76Procedimientos indirectos/ 86

Diagnstico de las diferentes formas clnicas de giardiasis/ 88

Diagnstico de la giardiasis asintomtica/ 88Diagnstico de la giardiasis sintomtica/ 89


Captulo 8. Tratamiento de la giardiasis/ 93Medicamentos con actividad antigiardisica/ 93

Nitroimidazoles/ 94Quinacrina/ 97Furazolidona/ 98Benzimidazoles/ 100Antibiticos/ 101Cloroquina/ 102Nitazoxanida/ 102Medicamentos antigiardisicos en perspectivas/ 103Productos naturales con actividad antigiardisica/ 104Inmunoterapia/ 104

Tratamiento de la infeccin por G. lamblia/ 105Tratamiento de la infeccin asintomtica/ 105Tratamiento de la infeccin sintomtica/ 107Tratamiento de la infeccin en circunstanciasespeciales/ 108


Captulo 9. Epidemiologa de la giardiasis/ 112A modo de advertencia / 112Distribucin geogrfica/ 113ndices epidemiolgicos/ 114

Prevalencia de infeccin/ 114Portadores/ 114Seroprevalencia/ 115Frecuencia de enfermos/ 115

Transmisin/ 116Forma infectante/ 116Reservorios/ 116Modos de transmisin/ 116

Giardiasis e infeccin por el virus de la inmunodeficiencia humana/ 117Bibliografa recomendada/ 118

Captulo 10. Prevencin y control de la giardiasis/ 119Prevencin de la transmisin fecal-oral/ 119

Saneamiento ambiental/ 120Higiene personal y de los alimentos/ 120Aseguramiento de agua de calidad adecuada y en volmenessuficientes/ 121Control de reservorios/ 124Control de vectores mecnicos/ 124

Tratamiento mdico de portadores y pacientes / 124Inmunoprofilaxis / 125

Consideraciones generales/ 125Cronologa de las aproximaciones ms exitosas/ 125GiardiaVaxTM. xitos e incertidumbres/ 128


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Captulo 1

Giardias y giardiasis. Notas introductorias yapuntes histricos

GiardiasisEl vocablo giardiasis*, en su acepcin ms universal, designa la infeccin

del hombre por el protozoo flagelado Giardia lamblia, con independencia deque esta d lugar o no a manifestaciones clnicas. Como en los casos de otrasinfecciones, el desarrollo de signos y sntomas atribuibles a esta parasitosisest supeditado a la interaccin de factores relacionados con el hospedero, elprotozoo y el medio ambiente, a los cuales hacemos referencia en otros cap-tulos de esta monografa.

Aunque G. lamblia tiene un amplio rango de hospederos (tambin se leha identificado en heces de perros, gatos, ganados bovino y ovino, animalessalvajes, entre otros), su potencial patgeno es mejor conocido en humanos.El ciclo evolutivo de este protozoo, relativamente simple, da lugar a quistesresistentes a condiciones ambientales muy diversas, lo que hace posible quela infeccin sea transmitida de forma directa de un individuo a otro, o indirec-tamente por la contaminacin de aguas y alimentos. La giardiasis es la infec-cin parasitaria ms frecuentemente transmitida por el agua.

La giardiasis tiene una amplia distribucin mundial. Se estima que alrede-dor de 280 millones de personas de todo el planeta, residentes en pases declima y desarrollo socioeconmico muy diferentes, padecen de esta parasitosis.

* En 1988, con el objetivo de sistematizar la nomenclatura de las enfermedades parasitarias, sepropuso el trmino giardiosis en lugar de giardiasis. Sin embargo, giardiasis sigue siendo elvocablo ms universalmente aceptado para designar la infeccin del hombre por G. lamblia y elque emplearemos en toda la extensin de esta monografa. (Todas las notas son del Autor.)

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No obstante su carcter cosmopolita, la endemicidad de la giardiasis esmayor en zonas tropicales y, en estas, en las reas de ms elevados ndices depobreza. En Asia, frica y Amrica Latina, alrededor de 200 millones depersonas desarrollan manifestaciones clnicas a causa de la giardiasis y 500 milnuevos casos se reportan cada ao. En vastas regiones de estos continentes,esta parasitosis es una causa comn de diarreas que, cuando se hacen crni-cas, pueden conducir a desrdenes nutricionales de intensidad variable y, enel caso de los nios, a retardo del crecimiento.

En Cuba, segn datos de la encuesta nacional de parasitismo realizada en1984, G. lamblia es el parsito intestinal ms identificado en la poblacin delpas. Ms recientemente, estudios realizados por Nez y colaboradores mos-traron cifras de prevalencia de esta parasitosis de entre 20 y 54 % en niosque asistan a crculos infantiles de Ciudad de La Habana.

A diferencia de lo que ocurre con otras parasitosis (por ejemplo, la mala-ria), la giardiasis no es causa de altos ndices de mortalidad. Este hecho y lainsuficiencia de recursos, tanto humanos como financieros, han propiciadoque el diagnstico, tratamiento y control de esta parasitosis no hayan recibidoatencin adecuada por parte de las autoridades sanitarias de la mayora de lospases donde su endemicidad es mayor. La giardiasis, junto a otras entidadesinfecciosas que comparten con ella esa situacin de relativo abandono (porejemplo, las geohelmintosis), rene los criterios de lo que recientemente se hadado en llamar enfermedades desatendidas. Estas enfermedades realizan unasignificativa contribucin a la perpetuacin de la pobreza en las reas o pasesdonde son endmicas, al deteriorar el crecimiento fsico y el desarrollocognoscitivo de sus generaciones ms jvenes y reducir la capacidad de tra-bajo y la productividad de sus adultos.

En pases econmicamente desarrollados, debido a que la giardiasis pue-de ser causa de brotes de enfermedad diarreica (sobre todo en institucionescerradas, como centros para el cuidado de nios) y teniendo en cuenta elcada vez ms intenso trfico de personas entre reas geogrficas con dife-rentes niveles de endemicidad, el diagnstico, tratamiento y control de estaparasitosis recibe atencin creciente, tanto de las autoridades sanitarias comode sectores acadmicos.

Los conocimientos sobre la giardiasis han experimentado trascendentalescambios en los ltimos aos. Los criterios morfolgicos que servan de basepara la identificacin de G. lamblia en las heces o en el lquido duodenal delos individuos infectados, aunque permiten establecer el diagnstico, ya noson suficientes para indicar tratamiento contra el parsito. Evidencias genticase inmunolgicas muy recientes demuestran que elementos adicionales, tantoclnicos como epidemiolgicos, deben tenerse en cuenta.

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Otro hecho, proveniente de la prctica mdica, complica el adecuado diag-nstico, tratamiento y control de la giardiasis. En las ltimas dcadas ganespacio, a partir de publicaciones muchas veces anecdticas, la creencia deque esta parasitosis puede causar manifestaciones extraintestinales y queestas se presentan con frecuencia. Como consecuencia, se ha hecho habitualel diagnstico de giardiasis a pacientes con lesiones dermatolgicas de natu-raleza muy variada y de causa no conocida, en muchas ocasiones sin el ha-llazgo del protozoo en sus heces o en el fluido duodenal correspondiente. EnCuba, la frase todo el mundo tiene giardias ya es popular.

GiardiasG. lamblia (G. duodenalis, G. intestinalis)* es una de las especies que,

en nmero creciente, forman parte del gnero Giardia. Desde una perspec-tiva taxonmica, dos aspectos hacen de este gnero uno de los ms estudia-dos durante las ltimas dcadas:

1. Su capacidad de parasitar numerosas especies. Giardia habita, con unamplio rango de consecuencias clnicas y epidemiolgicas, en el tractogastrointestinal de hospederos de numerosas especies.

2. Sus peculiaridades estructurales. Giardia exhibe una organizacinintracelular muy simple, sin mitocondrias y peroxisomas. En correspon-dencia con ello, resultados de anlisis filogenticos de cido ribonucleico(ARN) ribosomal han permitido clasificar al protozoo como un organis-mo eucaritico muy primitivo, surgido poco despus de la divergenciaentre pro y eucariotas y antes de que estos ltimos adquirieranmitocondrias. Giardia se ha convertido en un organismo clave para elmejor entendimiento de la evolucin de las clulas eucariticas. Porejemplo, un estudio reciente ha permitido caracterizar en Giardia unsistema secretor vesicular muy rudimentario, predecesor evolutivo delaparato de Golgi de los organismos superiores (ver captulo 2 Giardialamblia. Aspectos de su biologa).

La primera descripcin de lo que despus se conoci como G. lambliacorrespondi al comerciante y microscopista holands Antony vanLeeuwenhoek, en 1681. Van Leeuwenhoek, empleando un microscopio

*Aunque los nombres G. lamblia, G. intestinalis y G. duodenalis se utilizan indistintamente enla literatura mdica internacional, existe una tendencia creciente al uso de G. duodenalis paradesignar a la especie de Giardia que infecta a los mamferos, incluidos los humanos. Sinembargo, G. lamblia sigue siendo la denominacin ms empleada en la prctica mdica denuestra rea y, por tanto, la que utilizaremos en lo adelante.

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artesanal inventado por l, observ en sus propias heces unos animculoscuyas caractersticas morfolgicas grosso modo se corresponden con las delparsito. El microorganismo fue descrito ms detalladamente, despus delexamen microscpico de una muestra de heces de un nio, por el mdicocheco Wilhelm Lambl, en 1859. Lambl incluy al parsito dentro del gneroCercomonas y lo nombr Cercomonas intestinalis.

En 1879, Grassi describi, tras su hallazgo en una muestra de heces deratn, un microorganismo parecido al encontrado por Lambl, al que nombrDimorphus muris. En 1882, Kunstler encontr, en renacuajos, un parsitocon caractersticas microscpicas semejantes y lo denomin Giardia agilis.Era la primera vez que se utilizaba el trmino giardia para nombrar un gnero,lo que probablemente fuera un homenaje al bilogo francs Alfred Giard,quien aparentemente no tuvo relacin alguna con estudios sobre este proto-zoo. En 1888, Blanchard sugiri la denominacin de Lamblia intestinalispara la especie descrita por Lambl. En 1902, Stiles sugiri nombrar Giardiaduodenalis a la misma especie. En dos trabajos sucesivos sobre taxonomade protozoos flagelados con capacidad para habitar en el intestino delgado delos humanos, Kofoid y Christiansen propusieron las denominaciones deG. lamblia, en 1915, y G. enterica, en 1920.

Durante la primera mitad del siglo XX, cierta falta de rigor en la denomi-nacin de nuevas especies hizo complicada y, en muchos casos, confusa lataxonoma del gnero Giardia. Numerosas especies del parsito, ms de 40segn algunos autores, fueron descritas sobre la base de las diferencias deespecie de sus hospederos. Solo Simn, en 1922, utiliz criterios morfolgicospara distinguir entre las giardias encontradas en humanos y las halladas enratones, y acept los nombres de G. lamblia y G. muris para denominar aunas y otras, respectivamente.

En 1952, Filice public una detallada descripcin de la morfologa del gne-ro Giardia y propuso, basado fundamentalmente en las caractersticas estruc-turales de los cuerpos medianos del protozoo, que solo fueran reconocidas tresespecies del parsito: G. duodenalis, observada en humanos y en otros mam-feros; G. agilis, hallada en anfibios, y G. muris, encontrada en ratones.

La propuesta de Filice, aunque propici una importante racionalizacin alcaos taxonmico prevaleciente, era solo una solucin temporal. La variabili-dad fenotpica entre aislamientos de Giardia procedentes de diferenteshospederos sugera la existencia de otras especies, pero las limitaciones tec-nolgicas de aquellos aos impedan demostrarlo. El desarrollo posterior deprocedimientos de cultivo in vitro, que permitieron la obtencin y amplifica-cin axnica de aislamientos de Giardia provenientes de algunas especies de

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hospederos, devino un paso significativo en ese sentido. Desde entonces, fueposible disponer de parsitos en cantidad y homogeneidad adecuadas paraestudios de diferenciacin fenotpica adicionales (por ejemplo, de ultraestructuray de isoenzimas) y de caracterizacin gentica de especies.

La mayor resolucin de la microscopia electrnica permiti hallar dife-rencias morfolgicas adicionales entre las giardias obtenidas de algunos aisla-mientos, lo que condujo a la descripcin de otras dos especies: G. ardeae y G.psittaci, ambas observadas en aves (garzas y pericos, respectivamente). Msrecientemente, la aplicacin de procedimientos de reaccin en cadena de lapolimerasa (PCR, del ingls: polimerase chain reaction) ha permitido lacaracterizacin gentica de giardias obtenidas de manera directa de mues-tras fecales o ambientales y, con ello, resolver el problema devenido de laimposibilidad de cultivar in vitro giardias procedentes de algunos hospederos.

El empleo de procedimientos de biologa molecular ha posibilitado encon-trar diferencias genticas entre aislamientos de G. lamblia provenientes dediferentes especies de hospederos (o entre giardias obtenidas directamentede muestras fecales de diferentes especies de hospederos). Estos hallazgosbiomoleculares y la utilizacin de criterios fenotpicos y epidemiolgicos demayor resolucin, han conducido a la descripcin de una nueva especie(G. microti, que infecta a roedores silvestres) y de genotipos de G. lambliacon diferentes grados de especificidad de hospedero, y han arrojado luz sobrela posible transmisin zoontica de esta parasitosis (ver captulo 3 Giardiasisuna zoonosis?).

Aunque los humanos han padecido de la infeccin por giardias durantecientos de aos, el reconocimiento de la accin patgena de G. lamblia esrelativamente reciente. En 1978, con base en manifestaciones clnicas y le-siones histopatolgicas de la porcin superior del intestino delgado, observa-das en pacientes de los cuales el parsito haba sido aislado, Kulda y Nohynkovademostraron definitivamente que este microorganismo poda causar enfer-medad en el humano. En 1981, la Organizacin Mundial de La Salud (OMS)aadi a G. lamblia a su lista de parsitos patgenos.

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Captulo 2

Giardia lamblia. Aspectos de su biologaAdems de G. lamblia, que infecta al hombre y a otros animales, otras

especies del gnero Giardia han sido descritas: G. agilis, G. muris, G. ardeae,G. psittaci y G. microti. Estas giardias, sin excepcin, son parsitos obligadosdel aparato digestivo de sus respectivos hospederos.

G. lamblia muestra tres elementos estructurales que permiten clasificarlacomo un organismo eucaritico: ncleo y membrana nuclear bien definidos,citoesqueleto relativamente desarrollado y sistema de endomembranaspolifuncional. Sin embargo, en este protozoo estn ausentes otros organeloscuya presencia es casi universal en las clulas eucariticas; por ejemplo,nucleolos y peroxisomas. G. lamblia, adems, es un organismo anaerobio (noposee ni mitocondrias ni componentes de los procesos de fosforilacinoxidativa).

G. lamblia, cuya clasificacin taxonmica se muestra en la tabla 2.1,perpeta su existencia mediante el trnsito por un ciclo evolutivo muy simple,realiza sus actividades vitales haciendo gala de una organizacin celular pococompleja y exhibe un metabolismo celular relativamente sencillo. A esos as-pectos, ciclo evolutivo, organizacin celular y metabolismo, nos referiremoscon ms detalles en los tres acpites que integran este captulo*.

Ciclo de vida de G. lambliaLa carencia de etapas sexuales y de hospederos intermediarios, que s

estn presentes en el desarrollo ontognico de otros parsitos, evidencia la

* Por la abundante y polmica informacin que se ha acumulado en los ltimos aos sobre losmecanismos de patogenicidad de G. lamblia, y con la intencin de referirnos a ellos de maneradiferente, hemos redactado un captulo independiente acerca de ese importante aspecto de labiologa de este protozoo.

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sencillez del ciclo evolutivo de G. lamblia (Fig. 2.1). Bsicamente, el ciclo devida de este microorganismo pasa por solo dos fases: la de quiste, formainfectante, y la de trofozoto, forma vegetativa (Fig. 2.2). Las condiciones quedesencadenan el exquistamieto y el enquistamiento, aunque mejor conocidasque en los casos de otros protozoos, an son objeto de estudio.

La infeccin es adquirida por la ingestin de quistes. Aparentemente, elbajo pH del contenido estomacal daa la pared de estos, pero no lo bastantepara que tenga lugar la exquistacin en ese segmento del tubo digestivo. Estase produce en el duodeno, donde la accin de las enzimas pancreticas, tripsinay quimotripsina, terminan por debilitar la pared de los quistes en grado sufi-ciente para que de ellos emerjan los exquizotos.

El proceso de exquistamiento tiene lugar rpidamente (en apenas 10 min,en los casos de G. lamblia y G. muris). Tres observaciones de estudios invitro de ese proceso deben ser mencionadas:

1. El exquistamiento es facilitado por la presencia de enzimas pancreticasy, en correspondencia con ello, prevenida por la accin de inhibidores detripsina.

2. Adems de las proteasas externas (es decir, las pancreticas), otras delparsito son necesarias para que tenga lugar la evolucin a la formavegetativa de este. Se ha demostrado que una proteasa dependiente decistena, de la familia de las catepsina B, participa en el exquistamientode G. lamblia. La actividad de proteasas dependiente de cistena se halocalizado en vacuolas parecidas a endosomas presentes en el citoplas-ma de esta especie (ver ms adelante). La inhibicin de estas enzimaspreviene el proceso de exquistamiento. Con base en estas observacio-nes, se ha sugerido que el desarrollo de compuestos inhibidores deproteasas de G. lamblia podra ser otra va para la obtencin de frmacoscontra este parsito.

3. Anticuerpos contra la pared del quiste inhiben el exquistamiento. Comoveremos ms adelante, la actividad de estos anticuerpos contra el pro-ceso inverso, el enquistamiento, tambin se ha estudiado.

Tabla 2.1. Clasificacin taxonmica de Giardia lamblia

Reino: Protista Orden: DiplomonadidaSubreino: Protozoa Suborden: DiplomonadinaPhyllum: Sarcomastigophora Familia: HexamitidaeSubphyllum: Mastigophora Gnero: GiardiaClase: Zoomastigophorea Especie: lamblia

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Fig. 2.1. Ciclo evolutivo de G. lamblia. En la parte superior estn representadas lasprincipales vas por las cuales los quistes pueden llegar al sistema digestivo delhombre. En ambos laterales se aprecian las diferentes etapas del ciclo biolgico deesta especie: 1. y 9. Quistes tetranucleados; 2. Exquizoto, 3. Trofozotos tetranu-cleados, 4-7. Trofozotos binucleados y 8. Quiste binucleado. Al centro estnesquematizadas las porciones del aparato digestivo por las que transita el parsito.

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El estadio de exquizoto es de muy corta duracin (10 a 15 min). Mientrastranscurre ese periodo, el microorganismo es oval, tiene ocho flagelos y muestraun metabolismo intermedio entre trofozoto y quiste. Esta clula, que tienecuatro ncleos y una ploida de 16N, realiza dos divisiones celulares (la prime-ra sin divisin nuclear y ambas sin replicacin del ADN) y genera cuatrotrofozotos, cada uno con dos ncleos y una ploida de 4N. Durante la primeradivisin del exquizoto, tiene lugar el reensamblaje de los discos ventrales(estos, como se describe ms adelante, son desensamblados y almacenadosdurante el proceso de enquistamiento).

Dando continuidad a su ciclo biolgico, los trofozotos de Giardia se repli-can asexualmente, por fisin binaria, sobre las criptas de duodeno y porcinsuperior del yeyuno. Primero se divide el ncleo, despus el aparato locomo-tor, el disco ventral y el citoplasma, en ese orden. El proceso de multiplicacines tan intenso, que se ha estimado que una deposicin diarreica podra conte-ner miles de millones de parsitos.

Con la ayuda de su aparato locomotor, de manera particular sus flagelos,los trofozotos de Giardia realizan movimientos sobre la mucosa intestinal. Adiferencia de otros protozoos que parasitan el tubo digestivo, los trofozotosde este gnero no invaden el epitelio intestinal, sino que se adhieren a lasuperficie de este mediante un proceso que protagoniza el disco ventral.

Parte de los trofozotos no adheridos a la superficie intestinal son arras-trados en el mucus y en los alimentos en digestin. A medida que la formavegetativa del parsito avanza distalmente, las condiciones se le hacen ms

Fig. 2.2. Trofozotos (a) y quistes (b) de G. lamblia, teidos con solucin yodada.

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adversas y se inicia el proceso de enquistamiento. Entre otras, son sealespara el comienzo de este proceso, la deshidratacin de las heces, la exposi-cin a sales biliares conjugadas y la disminucin de la concentracin decolesterol en el medio circundante.

Durante el enquistamiento tiene lugar el desensamblaje y almacenamien-to de los flagelos y del disco ventral, y se estructura un complejo de membra-nas, parecido a un aparato de Golgi, por el que circulan hacia vesculas espe-cializadas, tambin en desarrollo, molculas para la formacin de componen-tes del quiste. En estas vesculas se han identificado bloques de la pared enconstruccin. Posteriormente, la clula en transicin se cubre de la paredprotectora y se convierte en quiste, an inmaduro. Este, como los trofozotosque lo preceden, solo posee dos ncleos. Una divisin nuclear, que da origena un quiste tetranucleado, caracteriza la fase final del proceso de enquis-tamiento.

Los quistes tetranucleados, que son excretados en forma intermitente enlas heces, constituyen la forma infectante del protozoo. Estos quistes sonresistentes a condiciones ambientales adversas y pueden permanecer viablespor semanas y meses.

El ciclo biolgico de Giardia se completa cuando el quiste es ingerido porel hospedero correspondiente. En relacin con G. lamblia, adems del hom-bre, se han descrito varios hospederos y, consecuencia de ello, el potencialzoontico de la especie ha sido objeto de intenso estudio durante las ltimasdos dcadas (ver captulo 3 Giardiasis una zoonosis?).

Organizacin celular de G. lambliaPor el enorme inters que su posicin filogentica e importancia mdica

desatan, se han publicado recientemente revisiones bibliogrficas exhausti-vas sobre la organizacin celular del gnero Giardia, en general, y de laespecie G. lamblia, en particular. La existencia de esos excelentes acerca-mientos a los conocimientos ms recientes sobre la biologa de Giardia per-mite referirnos en estas pginas a aquellos aspectos estructurales y funciona-les de G. lamblia que, desde una perspectiva mdico asistencial, considera-mos ms necesarios.

TrofozotoLa forma vegetativa de G. lamblia (Fig. 2.3a), a diferencia de los quistes

de la propia especie, que son de tamao relativamente uniforme, exhibendimensiones muy variables (10 y 21 de longitud, 5 a 15 de ancho y 2 a 4 degrosor).

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Los trofozotos de G. lamblia no muestran el pleomorfismo de los deotras especies de protozoos (por ejemplo, Entamoeba histolytica). En gene-ral, los ejemplares de esta fase evolutiva despliegan una forma muy regular:observados en direccin dorsoventral, son piriformes (redondeados en su por-cin anterior y cada vez ms afilados en la medida que nos acercamos a suextremo posterior); vistos desde los laterales, son aplanados (convexosdorsalmente y cncavos en su superficie ventral) (Fig. 2.4).

Dos aspectos morfolgicos demuestran el carcter eucaritico de Giardia:la presencia de ncleos rodeados de membranas y de un citoesqueleto alta-mente desarrollado. Refirmonos, en primer lugar, a estos dos elementos es-tructurales.

NcleoLos trofozotos de Giardia tienen dos ncleos, ambos transcripcionalmente

activos, que son idnticos segn todos los criterios utilizados para estudiarlos.Estos ncleos se sitan en la mitad anterior del parsito (aproximadamente,en la unin entre los cuartos primero y segundo del cuerpo del microorganis-mo) y en posicin simtrica respecto al eje longitudinal de este (Fig. 2.5).

Los ncleos son ovoides y muestran un cariosoma central, formado poruna masa densa de cromatina o por un grupo de granos finos que, en ocasio-nes, pueden estar parcialmente dispersos en el nucleoplasma. La membrananuclear, muy delgada y de composicin poco conocida, no est cubierta decromatina.

Como ya fuera mencionado, en los ncleos de Giardia no se han identifi-cado nuclolos. Los ncleos de las clulas eucariticas superiores poseennuclolos fcilmente visibles, en los cuales tiene lugar la transcripcin de losARN ribosomales. Un importante componente proteico de los nuclolos es lafibrilarina, molcula que participa en el procesamiento prerribosomal de ARN.Anticuerpos contra la fibrilarina de G. lamblia, previamente conjugados, ti-en de forma difusa el ncleo de este protozoo, lo que sugiere que el procesa-miento prerribosomal de ARN no est localizado en determinada regin delncleo y que, por tanto, estas clulas no presentan nuclolos.

El genoma de Giardia tiene las caractersticas de una clula eucaritica,incluida la presencia de cromosomas lineales flanqueados por telmeros simi-lares en secuencia a los encontrados en organismos eucariticos de mayordesarrollo filogentico (TAGGG).

Los datos publicados acerca del nmero de cromosomas de Giardia noson coincidentes. La mayora de los autores sugieren la presencia de cincocromosomas en cada ncleo, todos con varias copias. Tambin se describe lapresencia de cromosomas de menor tamao, denominados menores o acce-

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sorios, los cuales son copias parciales de los cromosomas mayores. En con-secuencia, y con independencia de su reproduccin asexual, Giardia es unorganismo poliploide. Recientemente, se ha especulado con que la poliploidadel protozoo pudiera ser el medio de que dispone este para, en su condicin deasexual, reparar mutaciones y otros defectos de sus genes.

Se han empleado diferentes procedimientos para determinar el tamaodel genoma de los trofozotos de G. lamblia y los resultados han sido muy

Fig. 2.3. Trofozotos (a) y quistes (b) de G. lamblia al microscopio electrnico debarrido.

a

b

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dismiles. La suma de las tallas de los cinco cromosomas (3,8; 3,0; 2,3; 1,6 y1,6 Mb) permite calcular que el tamao del genoma haploide es de 12,3 Mb,bastante similar a los tamaos estimados por estudios densitomtricos (10,6 a11,9 Mb). Debido a que G. lamblia no posee mitocondrias u otros organeloscitoplasmticos que contengan ADN, se considera que este tipo de cidonucleico solo est presente en el ncleo.

Fig. 2.4. Trofozotos de G. lamblia en fresco. Vistas anterior (a) y lateral (b).

Fig. 2.5. Trofozoto de G. lamblia teido con solucin de Giemsa (a) y diagramacorrespondiente (b).

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CitoesqueletoLa presencia de microtbulos como parte de su citoesqueleto es una ca-

racterstica tpica de las clulas eucariticas y Giardia exhibe varias estruc-turas microtubulares. De ellas, las mejor caracterizadas son el disco ventral oadhesivo, los flagelos y los cuerpos medianos.

El disco adhesivo es una estructura cncava y bilobulada, de 0,4 degrosor mximo, que ocupa las tres cuartas partes anteriores de la superficieventral del trofozoto (Fig. 2.5 y 2.6). Este disco es una estructura rgida,reforzada por microtbulos (que se extienden adyacentes a la membranaplasmtica) y cintas fibrosas dorsales (que cursan desde los microtbulos alcitoplasma) y rodeada de un anillo de citoplasma contrctil. El disco adhesivo,junto al par de flagelos ventrales, que se encuentran en el surco que separasus dos lbulos, es responsable de la capacidad del parsito de adherirse aclulas del hospedero.

Cuatro pares de flagelos emergen de cada trofozoto: ventrales, ya men-cionado, anteriores, posteriores y caudales (ver Fig. 2.5). Los flagelos, queson estructuras mviles responsables de la locomocin del parsito, se origi-nan en ocho kinetosomas situados simtricamente, prximos a la lnea mediay al borde anterior de los ncleos. Los axonemas de todos los flagelos cursandistancias variables dentro del citoplasma antes de salir del cuerpo del proto-zoo, y los correspondientes al par de flagelos anteriores tienen la particulari-

Fig. 2.6. Diagrama de corte transversal de trofozoto de G. lamblia al microscopioelectrnico de transmisin.

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dad de emerger lateralmente al rea del disco adhesivo en el lado opuesto asu respectivo kinetosoma.

Los cuerpos medianos son un par de estructuras alargadas, de coloracinoscura, ligeramente curvas, dispuestas de manera oblicua o transversal y muyprximas entre s. Estn situadas inmediatamente detrs del disco adhesivo yencima de los axonemas de los flagelos caudales (ver Fig. 2.5). Estos ele-mentos, nicos del gnero Giardia, y cuyas funciones an no se conocen,han sido calificados de diferentes maneras por varios grupos de autores: cuerposparabasales, kinetoplastos y cuerpos cromatoidales. Sin embargo, los estu-dios de ultraestructura de alta resolucin realizados hasta el presente niegansu participacin en las actividades biolgicas a las que aluden esas denomina-ciones. La observacin de diferencias en la formas de los cuerpos medianosde giardias provenientes de diferentes fuentes permiti a Filice, en 1952, pro-poner una nueva clasificacin de las especies del gnero (ver captulo 3Giardiasis una zoonosis?). Los cuerpos medianos de los trofozotos deG. lamblia, por ejemplo, remedan la forma de garras.

Dos son las familias de protenas mejor caracterizadas del citoesqueletode Giardia: giardinas, grupo de 23 protenas de estructura -helicoidal y depesos moleculares entre 29 y 38 kDa, identificadas en las cintas dorsales deldisco ventral, y tubulinas, protenas de estructura y pesos moleculares menosconocidos, que forman parte de los microtbulos presentes en el disco ven-tral, flagelos y cuerpos medianos (para ms detalles sobre giardinas y tubulinas,ver acpite Antgenos de giardias del captulo 5 Inmunobiologa de la in-feccin por giardias). Otras protenas asociadas con microtbulos (actina,miosina y tropomiosina, entre otras), de las que la informacin disponible esan ms escasa, tambin participan en las actividades motrices de Giardia.

No es sorprendente, teniendo en cuenta el desarrollo del citoesqueleto deGiardia, que un grupo de drogas antihelmnticas, los benzimidazoles, de ma-nera particular el albendazol, sean potentes medicamentos antigiardisicos.Los benzimidazoles interactan con las tubulinas, impidiendo la polimerizacinde los microtbulos (ver captulo 8 Tratamiento de la giardiasis).

Vesculas perifricasUn elemento caracterstico de los trofozotos de Giardia es la presencia

de numerosas vesculas en la periferia citoplasmtica, especialmente en elrea correspondiente a la superficie dorsal (ver Fig. 2.6). Con el empleo demicroscopia de fluorescencia de trofozotos incubados en presencia de Ama-rillo Lucifer, un cromgeno que es internalizado por clulas eucariticas me-diante endocitosis, qued demostrado que esas estructuras, denominadas ve-sculas perifricas, forman parte del sistema endoctico del protozoo.

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Hace poco se demostr la presencia de fosfatasa cida, un marcadorclsico de lisosomas, en las vesculas perifricas. Esta observacin, junto a ladel prrafo precedente, sugiere que Giardia posee unidos los sistemasendoctico y lisosomal. Es decir, y ello es una prueba de la importancia delgnero en estudios de evolucin de las especies, Giardia exhibe un sistemade vesculas muy ancestral con funciones mltiples, que ms adelante derivhacia compartimientos tales como endosomas y lisosomas en organismoseucariticos superiores.

Retculo endoplsmico y complejo de GolgiHasta la segunda mitad de la dcada de 1990, no existan argumentos en

favor de que Giardia poseyera un retculo endoplsmico bien desarrollado.Las mejoras experimentadas por las tcnicas de procesamiento celular du-rante esa dcada, que permitieron una preservacin ms adecuada de estruc-turas subcelulares, hicieron posible la identificacin de actividad de glucosa-6-fosfatasa, un marcador tpico de cisternas de retculo endoplsmico, entrofozotos de Giardia.

Experimentos adicionales, empleando la misma herramienta, demostra-ron la presencia sucesiva de actividad de glucosa-6-fosfatasa en las cisternasy en las vesculas perifricas, lo que evidenciaba una conexin directa entreambas estructuras. En vistas de la controversia an vigente en relacin con laexistencia en Giardia, al menos durante parte de su ciclo evolutivo, de uncomplejo de Golgi tpico, el marcaje sucesivo de esos organelos ha sugeridoque, alternativamente, protenas sintetizadas en el retculo endoplsmico po-dran ser transferidas de forma directa a las vesculas perifricas.

Con la utilizacin de microscopia de fluorescencia de giardias incubadascon la ceramida C6-NBD, una sonda muy empleada en la identificacin decomplejo de Golgi en clulas eucariticas, esta estructura ha sido hallada entrofozotos, fundamentalmente durante el proceso de enquistamiento (una vezinternalizadas, las molculas de la sonda son divididas y los fragmentosceramdicos fluorescentes resultantes se acumulan en la regin perinuclearde trofozotos y quistes en formacin). A pesar de esta evidencia, la mayorade los autores consideran que todava es necesaria la utilizacin de otrosmarcadores de complejo de Golgi para confirmar la presencia, y conocer dela organizacin, de este organelo a lo largo del ciclo evolutivo del parsito.

Superficie del trofozotoLa mayora de los estudios morfolgicos de Giardia, aun aquellos realiza-

dos con el empleo de procedimientos clsicos de microscopia electrnica detransmisin de cortes delgados y de microscopia electrnica de barrido de

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clulas completas, coinciden en describir como lisa la superficie de lostrofozotos.

Sin embargo, la reciente utilizacin de microscopia electrnica de trans-misin de clulas fragmentadas por congelacin ha revelado que el carcterliso de la superficie de los trofozotos de Giardia es solo relativo. El uso deesta herramienta, de mayor resolucin que las antes mencionadas, ha permi-tido la observacin de numerosas ondulaciones sobre la superficie dorsal delparsito y de algunas reas rugosas sobre la superficie de sus flagelos. Paraalgunos autores, ondulaciones y rugosidades son la expresin superficial demacromolculas de membrana, particularmente antgenos variables de su-perficie (ver captulo 5 Inmunobiologa de la infeccin por giardias).

La microscopia electrnica de transmisin de clulas fragmentadas porcongelacin tambin se ha empleado para estudiar la organizacin interior dela membrana plasmtica de los trofozotos. Los resultados de esos estudioshicieron posible demostrar la presencia de partculas intramembranosas, quese corresponden con protenas integrales de membrana. Estas partculas sonmuy numerosas en las reas de membrana citoplasmtica correspondientesal cuerpo del parsito (con mayor densidad en las proximidades de la superfi-cie protoplasmtica que en la vecindad de la superficie exterior de la mem-brana) y muy escasas en las reas correspondientes a los flagelos.

Dos detalles microscpicos caracterizan al rea de membrana que cubreel anillo exterior de citoplasma contrctil del disco ventral:

1. La ausencia casi total de partculas intramembranosas, tal como ocurreen las reas correspondientes a los flagelos.

2. La baja concentracin de colesterol, comparada con las concentracio-nes encontradas en otras regiones de la membrana plasmtica del cuer-po del protozoo.

Se ha sugerido que estas caractersticas estructurales podran proveer aesta rea de membrana de mayor flexibilidad, lo que facilitara la contraccindel anillo exterior del disco ventral.

QuisteComo los quistes de otras especies de protozoos, los de G. lamblia tienen

forma y tamao relativamente uniformes. Son ovalados y miden de 8 a 12 de longitud y 7 a 10 de ancho) (ver Fig. 2.3b). Segn su nivel de desarrollo,poseen diferentes nmeros de ncleos: los inmaduros exhiben dos, los madu-ros cuatro (Fig. 2.7). Por lo general, son identificables en preparaciones h-medas con solucin salina (la pared del quiste es muy refrctil) o cuando setien con solucin de Lugol (con la que los quistes muestran una coloracinamarilla o castao claro) (Fig. 2.8).

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En la periferia del citoplasma del quiste, justo debajo de la membranacelular, se observa un extenso entramado de vesculas y tbulos. En el restodel citoplasma, finamente granular, pueden observarse ribosomas, no asocia-dos con retculo endoplsmico, y estructuras del citoesqueleto de las que es-taban presentes en el trofozoto, fundamentalmente axonemas y fragmentosdel disco ventral, antes desensamblados y almacenados durante el proceso deenquistamiento.

Fig. 2.7. Diagrama de quistes en diferentes fases de desarrollo. a) Quiste inmaduro yb) maduro.

Fig. 2.8. Quiste de G. lamblia teido con solucin yodada.

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Con el empleo de tcnicas de microscopia electrnica de transmisin dealta resolucin, se ha demostrado que la pared del quiste de Giardia, de 0,3 a0,5 de grosor, est constituida por dos capas: una externa, de carcterfilamentoso, y una interna, de tipo membranoso. Estas estn separadas por unespacio muy estrecho, que algunos han denominado periplsmico. La compo-sicin qumica de la pared del quiste, de manera particular de la capa externa,ha sido intensamente estudiada (cromatografa gaseosa, espectrometra demasas y anlisis enzimticos). Como consecuencia, se han identificado pro-tenas de diferentes pesos moleculares y la significacin biolgica de cadauna de ellas se estudia en la actualidad. Entre los componentes glusdicosencontrados, la galactosamina, en la forma de N-acetil galactosamina(GalNAc), es el predominante.

Mediante microscopia electrnica de barrido, se ha podido comprobarque, tal como sugeran datos obtenidos con el empleo de procedimientos mi-croscpicos ms primitivos, la superficie de los quistes es relativamente lisa(ver Fig. 2.3b).

Metabolismo de G. lambliaG. lamblia es un microorganismo anaerobio y microaerotolerante; es de-

cir, este protozoo puede sobrevivir y multiplicarse en condiciones de ausenciade oxgeno o presencia de este a bajas concentraciones. Precisamente, enese rango de condiciones se encuentra el parsito cuando yace sobre la mu-cosa del intestino delgado.

La principal fuente de energa de G. lamblia es la glucosa. En este proto-zoo, como clsicamente ocurre en las clulas eucariticas, el catabolismoinicial de la glucosa hasta cido pirvico se realiza a travs de la va deMeyerhof-Embden. Sin embargo, G. lamblia carece de ciclo de Krebs, decitocromos y de mitocondrias. Por este motivo, y a diferencia de la mayorade las clulas eucariticas, a este parsito no le es posible la degradacinaerobia del cido pirvico hasta dixido de carbono y agua. En estas circuns-tancias, el catabolismo final de la glucosa transcurre por vas menos conoci-das y rinde como productos finales, adems de energa, dixido de carbono,acetato, etanol y alanina. El balance de estos productos depende, sobre todo,de las concentraciones de oxgeno en el medio circundante: ms alanina yetanol, y menos acetato, en condiciones anaerobias; menos alanina y etanol, yms acetato, en presencia de oxgeno.

A pesar de su metabolismo anaerobio, los trofozotos de G. lamblia pro-ducen radicales libres de oxgeno y requieren, por tanto, de un mecanismo dedetoxificacin. Aunque algunos autores han reportado actividad superxido

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dismutasa en este protozoo, la mayora de los trabajos coincide en sealar laausencia de esa enzima. Tampoco se ha podido hallar actividad catalasa operoxidasa en este parsito ni se ha podido demostrar alguno de los mecanis-mos de detoxificacin clsicos. Hace poco se ha sugerido que una NADHoxidasa productora de H

2O sera la va ms importante para deshacerse de

oxgeno de este microorganismo.

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Captulo 3

Giardiasis una zoonosis?

Giardia. Evolucin del conocimientosobre la taxonoma del gnero

Grosso modo, la evolucin de los saberes sobre la taxonoma del gneroGiardia ha transcurrido en dos etapas: una primera, marcada por la descrip-cin de tantas especies del parsito como especies de hospederos en las queeste fue hallado, que culmina con el paradigmtico trabajo sobre aspectosmorfolgicos del protozoo, publicado por Filice en 1952, quien redujo a tres elnmero de especies del gnero; y una segunda, signada por un mejor conoci-miento sobre las caractersticas genticas de las giardias provenientes dediferentes hospederos, que est conduciendo, nuevamente, a los preceptos dela especificidad del parsito por el animal que lo hospeda y, en consecuencia,a la descripcin de un mayor nmero de especies dentro del gnero, como sever con ms detalles.

De la especificidad de hospederoa la similitud morfolgica

Durante las dcadas de 1920 y 1930 fueron descritas, con base en lasdiferencias de especie de sus hospederos, numerosas especies del gneroGiardia (ms de 40 segn algunos autores). Solo Simn, en 1922, utiliz cri-terios morfolgicos para distinguir entre las giardias encontradas en humanosy las halladas en ratones, aceptando los nombres de G. lamblia y G. murispara denominar a unas y otras, respectivamente.

En 1952, Filice public una detallada descripcin de la morfologa del g-nero Giardia y propuso, de acuerdo con las caractersticas estructurales de

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los cuerpos medianos del protozoo, que solo fueran reconocidas tres especiesdel parsito: G. duodenalis, observada en humanos y en otros mamferos;G. agilis, hallada en anfibios, y G. muris, encontrada en ratones. No era laprimera vez que se asista, en correspondencia con los cnones de la poca, ala descripcin de especies de parsitos basados exclusivamente en criteriosmorfolgicos.

Segn la racionalizacin taxonmica propuesta por Filice, G. lamblia po-dra parasitar, adems de a los humanos, a otras especies de animales doms-ticos y salvajes. Aos despus, a este argumento en favor del potencialzoontico de G. lamblia se sumara otro: los frecuentes reportes de asocia-cin entre la ocurrencia de brotes de giardiasis por contaminacin de las fuentesde agua y la deteccin de animales infectados por esta especie prximos aestas. En 1979, ambos argumentos condujeron a la OMS a llamar la atencinde la comunidad cientfica sobre el potencial zoontico de esta especie.

De la similitud morfolgica a la especificidadde especie

La propuesta de Filice, aunque propici una importante racionalizacin alcaos taxonmico prevaleciente, era solo una solucin temporal. La variabili-dad fenotpica entre aislamientos de Giardia procedentes de diferenteshospederos sugera la existencia de otras especies, pero las limitaciones tec-nolgicas de aquellos aos impedan demostrarlo. El desarrollo posterior deprocedimientos de cultivo in vitro, que permitieron la obtencin y multiplica-cin axnica de aislamientos de Giardia provenientes de algunas especies dehospederos, devino un paso significativo en ese sentido. Desde entonces, fueposible disponer de parsitos en cantidad y homogeneidad adecuadas paraestudios de diferenciacin fenotpica adicionales (por ejemplo, de ultraestructuray de isoenzimas) y de caracterizacin gentica de especies.

El paso siguiente, todava con criterios puramente morfolgicos, fue elestudio de caractersticas ultraestructurales de giardias provenientes de dife-rentes especies de hospederos. La mayor resolucin de la microscopia elec-trnica permiti hallar diferencias morfolgicas adicionales entre las giardiasobtenidas de algunos aislamientos, lo que condujo a la descripcin de otrasdos especies: G. ardeae y G. psittaci, ambas observadas en aves (garzas ypericos, respectivamente) (Tabla 3.1).

En la actualidad, la aplicacin de procedimientos de PCR ha permitido lacaracterizacin gentica de giardias obtenidas directamente de muestrasfecales o ambientales y, con ello, resolver el problema devenido de la imposi-bilidad de cultivar in vitro giardias procedentes de algunos hospederos.

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El empleo de procedimientos de biologa molecular, como se detallarms adelante, ha permitido encontrar diferencias genticas entre aislamien-tos de G. lamblia provenientes de diferentes especies de hospederos (o entregiardias obtenidas directamente de muestras fecales de diferentes especiesde hospederos). Estos hallazgos biomoleculares han conducido a la descrip-cin de genotipos de G. lamblia que, de manera general y como para dar larazn a los estudiosos del tema en la primera mitad del siglo XX, exhiben unalto grado de especificidad de hospedero.

Giardia lamblia una especie o un complejode ellas?

Durante las dos ltimas dcadas, estudios realizados con el empleo deuna amplia variedad de criterios genticos, fenotpicos, clnicos y epidemio-lgicos han demostrado que G. lamblia no es una especie uniforme. La apli-cacin de procedimientos de PCR, con la utilizacin de iniciadores diseadosa partir de las secuencias nucleotdicas de genes que codifican para molcu-las como la glutamato deshidrogenasa, el factor de elongacin 1-, la triosafosfato isomerasa, la -giardina y el ARN de la subunidad ribosomal menor,ha permitido conocer diferencias genticas fundamentales entre giardias ob-tenidas de diferentes hospederos, todas con las caractersticas morfolgicasde la especie que an denominamos G. lamblia. Sobre la base de esas dife-rencias, se han descrito varios genotipos dentro de esta especie.

Caracterizacin molecular de giardias obtenidasde humanos

La caracterizacin molecular de giardias obtenidas de humanos permitidemostrar que estas se alinean en una de dos agrupaciones. Estos grupos,

Tabla 3.1. Especies del gnero Giardia

Especie* Hospedero

G. lamblia Mamferos, incluidos los humanosG. agilis AnfibiosG. muris RatonesG. psittaci PericosG. ardeae Garzas

*Recientemente, con el empleo de criterios genticos y fenotpicos, fue descrita una nuevaespecie de giardias: G. microti, que infecta a roedores silvestres.

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ambos de amplia distribucin mundial y tambin presentes en otras especiesde mamferos, fueron denominados de tres maneras diferentes: en Europa,como los grupos Polaco y Belga; en Norteamrica, como los grupos 1/ 2 y 3,y en Australia, como los ensambles A y B (Tabla 3.2). De estas denominacio-nes, el trmino ensamble* ha sido el ms utilizado porque es el que mejorrefleja el hecho que esos grupos incluyen una coleccin genticamente diver-sa de aislamientos que no estn confinados a una localizacin geogrficaparticular.

De mucho inters es la demostracin de que la distancia gentica entrelos dos genotipos es mayor que la que separa a otras especies de protozoos.Estas evidencias genticas, y algunas fenotpicas a las que se har referenciams adelante, sugieren que estos genotipos podran ser considerados especiesdiferentes. Sin embargo, la existencia de diferencias genticas entre aisla-mientos correspondientes a cada genotipo, que ha conducido a la descripcinde agrupaciones dentro de ambos, ha aconsejado esperar por datos adiciona-les para el reconocimiento definitivo de que dos especies del gnero Giardiaparasitan al humano. Obviamente, y tal como ha ocurrido en ocasin de laredescripcin de especies correspondientes a otros parsitos, esta novedadtaxonmica tendra importantes implicaciones biomdicas y epidemiolgicas.

El genotipo A consiste en una coleccin de aislamientos provenientes dehumanos y de animales muy relacionados. Estos aislamientos pueden ser re-unidos en dos subgrupos:

1. Subgrupo A-I, formado por giardias obtenidas de humanos y de otrosanimales (sobre este subgrupo se han centrado los estudios sobre elpotencial zoontico de G. lamblia).

2. Subgrupo A-II, constituido exclusivamente por aislamientos provenien-tes de humanos.

El genotipo B comprende una coleccin de aislamientos provenientes dehumanos y, en mucha menor medida que el genotipo A, de otros animales.Estos aislamientos tambin pueden reunirse en dos subgrupos:

1. Subgrupo B-III, formado por giardias obtenidas de humanos y de otrosanimales.

2. Subgrupo B-IV, aparentemente especfico de humanos.

*En 2001, en un intento por unificar las denominaciones utilizadas en la literatura sobre eltema, Adam propuso el trmino genotipo en lugar de ensamble o equivalentes. Los autores nosacogemos a esa propuesta y utilizaremos el trmino genotipo en toda la extensin de estamonografa.

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El nivel de diversidad gentica es mayor entre los aislamientos del genotipoB, en el que muchas agrupaciones a su interior consisten solamente en unaislamiento. La mayor distancia gentica que separa a muchos de los miem-bros de este genotipo sugiere que, respecto al genotipo A, su evolucinfilogentica comenz ms temprano.

Caracterizacin molecular de giardias obtenidasde otros animales

Durante la ltima dcada, cinco nuevos genotipos de G. lamblia (C al G)han sido demostrados en aislamientos o muestras biolgicas provenientes devarios mamferos (Tabla 3.3). Las giardias alineadas en estos genotipos sonmorfolgicamente idnticas a las provenientes de humanos, pero las secuen-cias de los genes que codifican para algunas de sus molculas son diferentesa las de los genotipos A y B.

Dos aspectos caracterizan a las giardias pertenecientes a los nuevosgenotipos:

1. Son genticamente ms uniformes que las giardias correspondientes alos ensambles A y B. No se describen grupos y subgrupos dentro de losgenotipos C al G.

2. Exhiben mayor especificidad de hospedero que las giardias correspon-dientes a los ensambles A y B. Las giardias de los genotipos C y Dinfectan a perros, las del E a animales de granja (vacunos, carneros,cerdos), las del F a gatos y las del G a ratas domsticas.

Ambos aspectos, uniformidad gentica y especificidad de hospedero, ha-cen muy probable el futuro reconocimiento de estos genotipos como nuevasespecies del gnero Giardia. En ese camino, es de inters la muy recientedescripcin de una nueva especie del gnero: G. microti, que infecta a roedo-res silvestres.

Tabla 3.2. Denominaciones de los genotipos* de G. lamblia identificados en sereshumanos

Europa Norteamrica Australia

Grupo Polaco Grupo 1/2 Ensamble AGrupo Belga Grupo 3 Ensamble B

*En 2001, en un intento por unificar las denominaciones utilizadas en la literatura sobre el tema,Adam propuso el trmino genotipo en lugar de ensamble o equivalentes.

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Giardia lamblia. Transmisin zoonticaEn 1979, la entonces incuestionada inespecificidad de hospedero de

G. lamblia y los reportes de posible contaminacin de fuentes de agua poranimales parasitados por el protozoo, condujeron a la OMS, posiblemente concierta prematuridad, a categorizar a esta especie como un parsito zoontico.Desde aquel ao, se han registrado avances notorios en la obtencin de infor-macin sobre la posible transmisin zoontica de esta parasitosis. En cuatroaspectos se han logrado los resultados ms importantes:

1. Caracterizacin gentica de giardias provenientes de diferentes espe-cies de hospederos, lo que condujo a la descripcin de siete genotipos dela especie G. lamblia.

2. Demostracin de diferentes grados de especificidad de hospedero en-tre los genotipos que integran la especie.

3. Caracterizacin de ciclos de transmisin de la infeccin y determina-cin de la frecuencia de transmisin de cada genotipo.

4. Obtencin de evidencias epidemiolgicas de la transmisin zoontica

El anlisis integrado de los resultados obtenidos en cada uno de estosaspectos, a los que se har referencia separadamente en los acpites quesiguen, ha permitido concluir que, en efecto, es posible la transmisin zoonticade la infeccin por G. lamblia y que, por tanto, la giardiasis es una zoonosis.Sin embargo, es necesario sealar que dada la baja frecuencia con que ocu-rre esta forma de transmisin, su importancia epidemiolgica es mnima.

Caracterizacin gentica de la especie G. lambliaA la caracterizacin gentica de giardias provenientes de diferentes es-

pecies de hospederos, que condujo a la descripcin de siete genotipos de laespecie G. lamblia, ya se hizo referencia en el acpite Giardia lamblia una

Tabla 3.3. Genotipos y rangos de hospederos de la especie G. lamblia

Genotipo Rangos de hospederos

A (zoontico) Humanos, vacunos, gatos, perros y castores, entre otrosB (zoontico) Humanos, perros, ratas y castores, entre otrosC y D PerrosE Vacunos, carneros y cerdosF GatosG Ratas domsticas

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especie o un complejo de ellas?. Baste enfatizar que el mayor riesgo zoonticoest relacionado con los genotipos A-I y, en menor medida, B-III. Estos, tam-bin llamados genotipos zoonticos, son los que pueden parasitar indistinta-mente a humanos y a otros animales. Los restantes genotipos estn adaptadosa sus respectivos hospederos, a los nicos que logran parasitar (ver Tabla 3.3).

Especificidad de hospederoEl hallazgo de que giardias de un genotipo pueden parasitar ms de una

especie de hospedero no es una evidencia definitiva de transmisin zoontica.Es necesario conocer si es posible la transmisin cruzada de la infeccin deuna especie de hospedero a otra y, como se ver ms adelante, las vas porlas que de manera natural ocurrira esa transmisin.

La mayora de los resultados de los estudios de transmisin cruzada de lainfeccin por giardias es cuestionable, en algunos casos, y contradictorios, enotros. Varios factores contribuyen a esta incertidumbre: la diversidad genticade los aislamientos utilizados, diferencias en el nmero y viabilidad de losquistes empleados, variaciones en el estatus inmunitario de los hospederos ydiversidad en las tcnicas de deteccin empleadas, entre otras deficiencias ylimitaciones. Thompson, en una revisin sobre el tema publicada en 2004,considera que, desde una perspectiva zoontica, los resultados ms valiososde este tipo de estudios son la demostracin de que es posible la infeccinexperimental de perros con el genotipo A-I y de castores con aislamientos deG. lamblia de origen humano.

Ciclos de transmisinCon base en lo que se conoce sobre la prevalencia de la infeccin por G.

lamblia en diferentes especies de animales, incluido el hombre, y sobre losagrupamientos genticos que caracterizan a esta especie, se han descritocuatro ciclos de transmisin de la infeccin por este protozoo: en humanos, enanimales de granja, en animales de compaa y en animales salvajes (Fig. 3.1).

Ciclo en humanosLa transmisin de la infeccin por G. lamblia entre humanos puede ocu-

rrir directamente, en circunstancias en las que condiciones inadecuadas oconductas higinico-sanitarias hacen posible la diseminacin de quistes depersona a persona, o indirectamente, por la ingestin accidental de quistespresentes en aguas o alimentos contaminados por la actividad del propio hombre.

Los estudios para determinar la prevalencia de infeccin por los genotiposzoonticos de G. lamblia en el hospedero humano han sido relativamente

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escasos, con nmeros pequeos de participantes y, casi siempre, con diseosmuestrales que no excluyen la posible introduccin de sesgos. En consecuen-cia, la determinacin rigurosa de esas cifras de prevalencia es an tarea pen-diente. La mayora de los trabajos realizados han demostrado una mayor pre-valencia del genotipo B. As, para citar ejemplos, investigaciones realizadasen Inglaterra, Australia e India encontraron la presencia predominante delgenotipo B en 64, 70 y 61 %, respectivamente, de las muestras estudiadas.Los restantes estudios, uno de ellos realizado en Cuba, han hallado prevalenciasmuy similares entre los genotipo A y B.

Los trabajos para demostrar la correlacin que podra existir entre elgenotipo de las giardias infectantes y el desarrollo de manifestaciones clnicashan adolecido, en la mayora de los casos, de limitaciones de diseo similaresa las descritas para los estudios de prevalencia de los genotipos zoonticos.Los resultados de una parte importante de esos trabajos apuntan hacia unamayor asociacin entre la presencia del genotipo A-I y el desarrollo desntomas.

Un estudio longitudinal realizado en centros para el cuidado de nios enPerth, Australia, encontr que los infantes infectados por giardias del genotipoA fueron 26 veces ms proclives a padecer de diarreas que los infectados por

Fig. 3.1. Ciclos y vas de transmisin (directa e indirecta) de Giardia lamblia.

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giardias del genotipo B. Adems de aportar elementos a favor de la asocia-cin entre la presencia de un genotipo y el padecer de diarreas, este trabajoofrece un detalle muy interesante: los nios infectados por giardias que nopadecan de diarreas no fueron suspendidos de forma transitoria de esas ins-tituciones. Ello podra explicar la mayor frecuencia de infecciones por elgenotipo B en estos, e, indirectamente, tambin en otras circunstancias ysegmentos poblacionales.

Ciclo en animales de granjaDe los animales de granja, el ganado vacuno es el infectado por G. lamblia

con ms frecuencia. En todo el mundo, la infeccin es muy comn tanto enlos animales destinados a la produccin de carne como a la de leche. Variosestudios longitudinales han demostrado cifras de prevalencia de hasta 100 %.La transmisin ocurre tanto entre animales jvenes como entre adultos, peroes particularmente intensa entre terneros lactantes.

La infeccin del ganado vacuno por G. lamblia tiene consecuencias clni-cas y econmicas. Varios estudios han evidenciado que las giardias, solas oen combinacin con otros patgenos entricos (por ejemplo, Cryptosporidium),pueden causar diarreas en terneros. La infeccin crnica en los ternerosresulta en una ineficiente utilizacin de los alimentos y, a causa de ello, en unareduccin de la ganancia de peso.

Otros estudios demuestran que los terneros pueden estar infectados poruno de dos genotipos de G. lamblia: el genotipo E, identificado con ms fre-cuencia, y el genotipo zoontico A que, segn trabajos realizados en Canad yAustralia, est presente en una pequea proporcin de los animales infectados.

Ciclo en animales salvajesLas investigaciones de caracterizacin gentica de las giardias halladas

en animales que viven en condiciones naturales conservadas, donde la activi-dad del hombre es mnima, han demostrado reiteradamente que estos estnparasitados por sus propios genotipos-especies del gnero Giardia. Sin em-bargo, trabajos recientes evidencian que castores y venados que viven en suhbitat natural pueden estar infectados por genotipos zoonticos de G. lamblia.

Ciclo en animales de compaaRecientes trabajos realizados en Australia concluyeron que G. lamblia

era el parsito entrico detectado con ms frecuencia en perros y gatos do-msticos. Estudios llevados a cabo en otros pases arribaron a resultadosparecidos. Sin embargo, la infeccin de estos animales por giardias rara vezes sintomtica.

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Estudios de epidemiologa molecular han evidenciado que los perros pue-den estar infectados por los genotipos C y D de G. lamblia, adaptados ambosa ese hospedero, y por los genotipos zoonticos A y B. Los gatos, por suparte, pueden estar infectados por el genotipo F, adaptado a ese hospedero, ypor el genotipo zoontico A.

Evidencias epidemiolgicas de la transmisin zoonticaComo se describiera en acpites precedentes, datos moleculares han de-

mostrado que en animales de granja, de compaa y salvajes pueden hallarsegiardias de los genotipos que infectan al humano. Tambin se ha concluidoque es posible la infeccin experimental de algunos animales (perros y casto-res) por giardias de origen humano. Sin embargo, tales datos no confirman elcarcter zoontico de esta parasitosis. Para ello, es necesario demostrar latransmisin natural de la infeccin entre humanos y otros animales y eviden-ciar la forma (o formas) en que esta ocurrira. Partiendo de la informacinacumulada, varios grupos trabajan para comprobar dos vas de transmisinposibles: la contaminacin de fuentes de agua compartidas (transmisin hdrica)y la diseminacin directa de la infeccin entre personas y animales (transmi-sin directa).

Transmisin hdricaLa contaminacin con G. lamblia de fuentes de agua de uso humano

puede ser consecuencia del acceso a ellas de lquidos residuales provenientesde la propia actividad del hombre, de determinadas prcticas ganaderas y, enalgunos casos, de la realizacin en sus proximidades de partes del ciclo vitalde algunos animales salvajes. Sin embargo, la mayora de los brotes de giardiasispor contaminacin de las aguas han ocurrido por el drenaje a ellas de lquidoscontentivos de materia fecal humana. Otros estudios, estos independientes dela ocurrencia de brotes de giardiasis, tambin han probado que es esa la for-ma principal de contaminacin de las aguas utilizadas por el hombre para susmltiples actividades.

Para una interpretacin precisa de los resultados de los estudios de conta-minacin de fuentes de agua de uso humano, se deben tener en cuenta losdatos disponibles sobre los genotipos de las giardias halladas en las heces delos animales con acceso a esas fuentes.

El ganado vacuno es susceptible a la infeccin por el genotipo zoontico A.Por otro lado, se ha hallado que terneros infectados por G. lamblia comn-mente eliminan de 105 a 106 quistes por gramos de heces. Es decir, un nmeroreducido de terneros infectados por el genotipo zoontico A podra represen-

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tar una amenaza significativa para la salud pblica (directamente, para mani-puladores del ganado; e indirectamente, como un importante reservorio parabrotes de giardiasis de transmisin hdrica).

Sin embargo, las evidencias experimentales y epidemiolgicas disponiblesno respaldan la transmisin de la infeccin por giardias entre humanos y elganado vacuno. Por ejemplo, no se ha logrado la infeccin experimental deterneros con aislamientos de giardias de origen humano y un estudio longitudinalmuy reciente demostr que 100 % de los vacunos criados en condiciones decampo se infect durante las primeras 12 semanas de vida, todos por elgenotipo E (en apariencia, este genotipo ms adaptado a este hospedero compitede manera ventajosa con los restantes). Solo en circunstancias muy particu-lares, donde la infeccin por giardias no ha ocurrido antes y, en consecuencia,el genotipo adaptado al hospedero podra estar ausente, parece posible laintroduccin y perpetuacin de un genotipo zoontico. En este sentido, losresultados de un reciente estudio de epidemiologa molecular realizado en unremoto parque nacional en Uganda sugieren que, de alguna manera, los hu-manos introdujeron all la infeccin por giardias del ganado vacuno y que esasera la causa del hallazgo del genotipo A en terneros de ese lugar.

La deteccin de microorganismos del gnero Giardia en animales salva-jes, en particular de giardias morfolgicamente idnticas a las de origen hu-mano, ha sido el principal argumento esgrimido para considerar G. lamblia unagente zoontico. Sin embargo, las evidencias disponibles no otorgan a esosanimales un papel importante como fuente de enfermedad en humanos. Aun-que animales salvajes, en especial mamferos acuticos, estn por lo generalinfectados por Giardia, casi no existen evidencias que los implique comocontaminantes primarios de fuentes de agua. Aparentemente, es ms proba-ble que tales animales se infecten a partir de aguas contaminadas por materiafecal de humanos o, menos probable, por heces de animales domsticos.

Perros y gatos son susceptibles a la infeccin por giardias de los genotiposzoonticos. Pero se considera muy improbable la ocurrencia de eventos decontaminacin de fuentes de agua por la llegada a ellas de heces de estosanimales.

Transmisin directaGatos y, sobre todo, perros son los animales que con mayores probabilida-

des podran estar implicados en la transmisin directa de la infeccin porgiardias a los humanos (y viceversa). La significacin clnica de la infeccingiardisica de estos animales parece ser mnima, pero la significacinepidemiolgica de su posible transmisin directa a los humanos ha recibidomucha atencin en los ltimos aos.

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Durante la segunda mitad de la dcada de 1990, varios trabajos conduje-ron a la identificacin en perros de giardias del genotipo D, adaptado a estehospedero, y del genotipo zoontico A. Sobre ese fundamento se comenz aespecular con la probable transmisin directa de la infeccin giardisica entreperros y humanos. Desde entonces, varios estudios se realizaron para de-mostrar esta va de transmisin zoontica.

De estudios de epidemiologa molecular emergieron resultados muy inte-resantes. En reas donde la frecuencia de transmisin de genotipos zoonticosy no zoonticos es alta, como en comunidades aborgenes de Australia, en lasque los perros suelen permanecer en manadas, el genotipo D es el predomi-nante. En reas donde la frecuencia de transmisin de genotipos zoonticos yno zoonticos es ms baja, como en comunidades de cultivadores de t de laregin de Assam, India, donde los perros regularmente pernoctan con susdueos y podran ingerir heces de los mismos, solo 20 % de los perros estabaninfectados, pero todos con un genotipo zoontico, mayoritariamente el A.

Las primeras evidencias definitivas en favor de la transmisin zoonticadirecta llegaron en 2004, tras otro trabajo realizado en la zona de cultivadoresde t de la regin de Assam, India. Este estudio encontr el mismo genotipode giardia en las personas y en los perros, no solo en la misma comunidad,sino tambin en la misma vivienda. La transmisin zoontica fue sustentada,adems, por una fuerte evidencia epidemiolgica: la significativa asociacinentre la presencia de infeccin por giardias en los humanos y la presencia deun perro infectado por giardias en la misma vivienda.

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Captulo 4

Giardia lamblia. Mecanismos depatogenicidad

Los mecanismos por los cuales Giardia puede causar enfermedad en elhospedero que parasita no son bien conocidos. Debido a la utilidad de esteconocimiento en la mejor comprensin de esta parasitosis, a su estudio se leha prestado atencin especial y, por lo tanto, la informacin acumulada esabundante. Para facilitar al lector un mejor acercamiento a los datos disponi-bles sobre este polmico tema, se comienza este captulo con una descripcinde las alteraciones morfolgicas que pueden desarrollarse en el curso de lainfeccin por giardias.

Alteraciones morfolgicas de la giardiasisDurante mucho tiempo, el acopio de conocimientos acerca de las altera-

ciones macro y microscpicas que pueden observarse en el curso de lagiardiasis estuvo muy limitado. La escasa mortalidad asociada con la infec-cin del humano por G. lamblia, a diferencia de lo que ocurre con otrasparasitosis, no permita la obtencin post mortem de piezas anatmicas parala realizacin de estudios de caracterizacin morfolgica.

Recientes avances en dos reas relativamente distantes han permitidouna mejor aproximacin al estudio de la infeccin por giardias:

1. El desarrollo de tcnicas para el cultivo axnico de Giardia, que condu-jo al establecimiento de modelos animales que remedan, al menos par-cialmente, algunos eventos de la infeccin del humano.

2. El desarrollo del equipamiento e instrumental endoscpico necesariospara la realizacin de biopsias de la mucosa gastroduodenal, que hahecho posible la caracterizacin de lesiones en diferentes periodos evo-lutivos.

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Estos logros han conducido a un mejor conocimiento de los cambioshistopatolgicos y de los mecanismos patognicos que pueden tener lugardurante la infeccin del humano por G. lamblia.

En el curso de la infeccin por giardias, aun en su forma sintomtica, noes frecuente el hallazgo de lesiones macroscpicas. Cuando estn presentes,se caracterizan por zonas de superficie duodenal que muestran signos deinflamacin, casi siempre enrojecimiento, rodeadas de reas de mucosa apa-rentemente conservadas.

La enteropata causada por la infeccin por giardias, como la que se de-sarrolla en otras enfermedades parasitarias, est caracterizada por una re-duccin variable en la altura de las vellosidades intestinales asociada con unarespuesta hiperplsica de las criptas de Lieberkuhn, situadas entre ellas (Fig.4.1). Entonces, tiene lugar una reduccin del ndice vellosidad/cripta y undecrecimiento de la superficie de los segmentos proximales del intestino del-gado.

Los trofozotos de Giardia se pueden encontrar sobre la superficie de lasvellosidades intestinales (Fig. 4.2), tanto de zonas inf

Giardia Sis

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