Giardia lamblia

Taxonomía

Reino: Protista

Subreino: Protozoa

Phylum: Sarcomastigophora

Subphylum: Mastigophora

Superclase: Mastigophora

Clase: Zoomastigophora

Orden: Diplomonadida

Familia: Hexamitidae

Género: Giardia

Morfología

    Giardia lamblia presenta dos estadios en su ciclo de vida: trofozoíto (forma vegetativa que produce la patogenia), y el quiste (forma de resistencia y de transmisión). (Becerril, 2014)

Trofozoíto (Figura 1):

•           Tamaño: con una longitud de 12-15 μm, 5-9 μm de ancho, y un espesor de 1-2 μm.
•           Forma piriforme: En forma de pera o lagrima.
•           Aplanado en su vista ventral, y de su vista dorsal es convexo.
•           Presenta dos núcleos.
•           Posee cuerpos basales.
•           Presenta cuatro pares de flagelos, que surgen de un cuerpo basal, con axonemas.
•           Tiene cuerpo medio: Formado por microtúbulos que le dan soporte al citoesqueleto.
•           Tiene vacuolas periféricas: Algunas pueden contener proteincisteinasas.   
•           Tiene un disco suctorio: En región anteroventral; cóncavo, un poco asimétrico, compuesto de proteínas contráctiles (giardina, tubulina, entre otras).
•           Presenta una cresta lateral que limita la región periférica del disco suctorio.
•           Citoplasma: Contiene además ribosomas, microtúbulos, endomembranas y depósitos de glucógeno.

(Becerril, 2014)

Figura 1.  Trofozoítos de Giardia lamblia teñidos con tinción de Giemsa, donde puede observarse el cuerpo medio (cm), núcleo (n) y flagelo (f). (Becerril, 2014)

Quiste (Figura 2):

• Tamaño: con una longitud de 8-12 μm, 7-10 μm de ancho, con espesor de la pared de 0.3-0.5 μm. 
• Presenta capas: Una filamentosa externa: de filamentos de 7-10 nm, N-acetilgalactosamina y proteínas de pared quística; y una membranosa interna. 
• De dos a cuatro núcleos. 
• Presentan vacuolas.
• Presenta cuerpos basales. 
• Tiene axonemas. 
• A diferencia del trofozoíto, en el quiste podremos encontrar fragmentos del disco suctorio y cuerpo medio, 
• Presenta un espacio lacunar: se encuentra entre la pared y la membrana plasmática. 

(Becerril, 2014)

Figura 2. Tinción de Lugol en quiste de Giardia lamblia donde puede observarse dos núcleos, al igual que fragmentos del disco suctorio. (Becerril, 2014)

Ciclo biológico

    Se trata de un ciclo monoxeno o directo, es decir, Giardia lamblia requiere un solo huésped: el humano. 

Los quistes de Giardia lamblia contaminan agua y alimentos, el mecanismo de infección es por fecalismo por lo que esta contaminación ocurre por medio de heces que contengan los quistes. Se considera que la dosis mínima infectiva es de 10 quistes y el ciclo celular puede durar de 6 a 20 horas. Cuando se ingieren los quistes, estos se activan cuando llegan al estómago al exponerse al pH ácido, después se desenquistan en el duodeno en un pH alcalino. De un quiste se originan dos trofozoítos, los cuales se dividen asexualmente mediante fisión binario longitudinal. Los trofozoítos crecen gracias a las sales biliares y al colesterol, por lo tanto llegan a colonizar el duodeno, yeyuno e íleon. Siguen colonizando hasta llegar al colón donde ocurre el enquistamiento que inicia por una escasez de colesterol, ya que esto puede repercutir en la activación de genes codificadores de proteínas de enquistamiento. (Becerril, 2014).  Los quistes vuelven a excretarse con las heces, aunque también se pueden excretar trofozoítos, por lo tanto ambos estadios pueden encontrarse en el diagnóstico de giardiasis. Los quistes son la forma infectiva y llegan a sobrevivir por meses en agua y suelos, además de que pueden resistir a la desinfección con cloro. (Centers for Disease Control and Prevention, 2021). 

Figura 3. Ciclo biológico de Giardia lamblia.
(https://www.cdc.gov/parasites/giardia/pathogen.html)

Patogenia

    Los seres humanos nos infectamos por agua y alimentos contaminados con quistes de Giardia lamblia.

En pH alcalino y con ayuda de enzimas pancreáticas proteolíticas los quistes abrirán paso a trofozoítos, los cuales se van a adherir a la mucosa intestinal (en duodeno y yeyuno). La adhesión y colonización de trofozoítos de Giardia al intestino, está mediada por factores físicos y bioquímicos. En el primer caso, la adherencia se produce por la presión negativa del disco suctor (como el de una ventosa), generada por la fuerza hidrodinámica secundaria a la actividad constante de los flagelos ventrales. En la adhesión mediada por mecanismos bioquímicos participan las proteínas contráctiles del disco suctor: giardinas, actina, miosina, tropomiosina, vinculina y lectinas.

    El daño bioquímico mediado por lectinas se debe a la interacción específica entre las células intestinales y el parásito, produciéndose exfoliación, lisis celular, aumento del índice mitótico y aplanamiento de las microvellosidades. Estos procesos traumáticos junto con una secreción de moco dan lugar al taponamiento de las mismas microvellosidades de los enterocitos, impidiéndose así la absorción de los nutrientes provenientes de los alimentos. Esta es la razón por la cual hay pérdida de peso.

    Aunado a lo anterior, Giardia lamblia secreta enzimas como sulfatasas, fosfatasa ácida, hidrolasas, cisteinproteinasas y tiolproteinasas, que favorecen su adherencia al epitelio intestinal debido a que atacan a las glucoproteínas de los enterocitos y alteran la integridad de las microvellosidades.

    Una vez que el trofozoíto se va acercando a las proximidades del intestino grueso (colon), hay un cambio en el pH (ácido) y se produce el enquistamiento, siendo las sales biliares conjugadas que favorecen el proceso. Los quistes van a salir junto con la materia fecal, comenzado nuevamente el ciclo.

    Cabe mencionar que los trofozoítos compiten con el huésped por las sales biliares, cuya disminución en el intestino altera la formación de micelas y se produce malabsorción de las grasas, con la consecuente esteatorrea (eliminación de las grasas en la materia fecal, siendo malolientes y aceitosas). También compiten por colesterol y fosfolípidos, ya que Giardia no los puede sintetiza de novo. Tampoco sintetiza aminoácidos ni nucleótidos, y cuando los necesita los adquiere del medio. Para la producción de energía, además de metabolizar glucosa, utiliza aspartato, alanina y arginina.

(Becerril, 2014).

Epidemiología

    La OMS ha informado que en el mundo hay 280 millones de personas con giardiosis sintomática y que en América, Asia y África se infectan 500 000 personas al año. En los países desarrollados la prevalencia es de 2 a 5% y en los países en desarrollo está entre 20 y 69%. En México se informó frecuencia de 7.4 a 68.5%. (Becerril, 2014).

    La giardiasis es un parasitismo de amplia dispersión mundial y de elevada prevalencia, sobre todo entre la población infantil. Giardia lamblia es el protozoo que con mayor frecuencia se encuentra en exámenes coproparasitoscópicos. A nivel mundial se ha estimado una frecuencia de 200.000.000 de individuos infectados, de los cuales 500.000 sufren enfermedad. Es la causa de diarrea en hasta un 20% de los casos en países en vías de desarrollo, pero sólo de un 3-7% en países desarrollados. (AMSE, 2012).

    No obstante, esta prevalencia varía mucho entre las distintas regiones del planeta, encontrándose las cifras de prevalencia más altas en regiones de menor desarrollo de zonas tropicales y subtropicales, en donde es frecuente la contaminación de agua o alimentos con materia fecal. En los países desarrollados continúan presentes los casos de giardiasis transmitidos a través del agua debido a la resistencia de los quistes de Giardia a las medidas convencionales de tratamiento de agua, aunque también los viajes a países de menor desarrollo son también una causa fundamental de casos de giardiasis en estas regiones del mundo. Se estima que entre un 2-3% de todas las diarreas del viajero están causadas por Giardia. (AMSE, 2012).

Figura 4.  El acceso al agua y al saneamiento en el mundo. ( Agueda García, 2013).

Manifestaciones clínicas

    

    El periodo prepatente es de nueve días, el de incubación de 12 a 19 días y el de infección dura algunas semanas a varios meses; esta parasitosis puede ser asintomática o sintomática con fase aguda o crónica. En la giardiasis aguda puede haber una gran diversidad de signos y síntomas. En una serie de 400 pacientes pediátricos con giardiasis pura, Álvarez-Chacón encontró dolor abdominal (69.3%), diarrea (48.38%), hiporexia (45.89%), meteorismo (32.67%), náuseas (21.45%), flatulencia (11.97%), estreñimiento (11.47%), vómito (9.98%), peso bajo (9.48%), palidez de tegumentos (8.48%), borborigmos (4.49%) y talla baja (3.24%). El dolor abdominal es epigástrico y transprandial inmediato; las evacuaciones son explosivas, profusas, acuosas al principio y después esteatorreicas, fétidas, sin sangre ni moco. (Becerril, 2014).

    La giardiasis crónica puede durar varios meses y es devastadora en la población infantil, porque el dolor abdominal se exacerba durante la ingestión de los alimentos y los niños dejan de comer, además de que presentan meteorismo, distensión abdominal, flatulencia fétida, malestar general, astenia, adinamia, pérdida de peso, talla baja y déficit cognitivo. Las evacuaciones son blandas, esteatorreicas y fétidas. Puede alternarse con periodos de estreñimiento o evacuaciones de consistencia normal. En esta fase, los pacientes pueden desarrollar malabsorción de vitaminas A y B12, micronutrientes como hierro y zinc, proteínas, lípidos y carbohidratos, sobre todo lactosa, sacarosa, maltosa e isomaltosa. Los individuos que cursaron con malabsorción de lactosa pueden mostrar intolerancia a la leche, por lo que se recomienda no ingerir productos lácteos durante los primeros 30 días después del tratamiento. (Becerril, 2014).

Diagnóstico

Estudio coproparasitoscópico

    El primer paso en el diagnóstico es el estudio coproparasitoscópico, en pacientes con evacuaciones blandas o diarreicas se indica examen directo en fresco y hay mayor probabilidad de encontrar trofozoítos. Los estudios coproparasitoscópicos (cps) cualitativos de concentración, como flotación (sulfato de zinc) o sedimentación (formol-éter), se llevan a cabo en pacientes con evacuaciones de consistencia formada o semiformada y es muy posible encontrar quistes. La sensibilidad en los cps se incrementa cuando se analizan varias muestras de diferentes días: con una muestra la sensibilidad es de 76 a 86%; con dos, de 90%, y con tres hasta de 97.6% (Becerril, 2014). La necesidad de examinar al menos dos o tres muestras se debe, como es sabido, a la irregular eliminación del parásito en las heces fecales, observándose una gran variabilidad en el número de quistes excretados, incluso se han descrito para Giardia lamblia períodos negativos, que pueden durar varios días, donde dicha eliminación es nula (Campos y Vázquez, 2009).

Inmunoensayo de detección de antígenos

    Este tipo de estudios presenta una mayor sensibilidad y tiempo de respuesta más rápido que la microscopía de heces. El estudio inmunológico tiene la ventaja de que pueden detectarse pequeñas concentraciones de antígenos en heces; la inmunofluorescencia directa (DFA) utiliza un anticuerpo monoclonal en la detección del antígeno GSA-65 y es considerado un gold standard en el diagnóstico de giardiasis; otra técnica es la prueba ELISA que también reconoce el antígeno GSA-65, tiene sensibilidad de 98% y especificidad de 100% (Becerril, 2014).

Estudio molecular

    Para el diagnóstico molecular basado en la detección del ADN de Giardia en materia fecal mediante la PCR, se han usado genes que codifican enzimas, como la glutamato deshidrogenasa (GDH) y la triosa fosfato isomerasa (TPI), proteínas como la giardina y el gen de la pequeña subunidad del ARN ribosómico. La amplificación del gen de la TPI brinda sensibilidad de 94% y la amplificación del gen de la GDH puede detectar los siete ensambles descritos hasta el momento (Becerril, 2014).

Tratamiento

    Es importante tratar a pacientes sintomáticos como asintomáticos pues pueden generarse diferentes niveles de malabsorción. Los antiparasitarios que se pueden utilizar son la quinacrina, el metronidazol, el tinidazol, la furazolidona, el albendazol, el mebendazol y la nitazoxanida. 

Quinacrina

-Dosis en adultos: 100 mg cada 8 horas por siete días.

-Dosis en niños: 6 mg/kg/día cada 8 horas por 10 días. 

-Mecanismo de acción: se ha propuesto un mecanismo en el que el medicamento inhibe la síntesis de ácidos nucleicos al intercalarse en el ADN de los trofozoítos o que es capaz de interactuar con los lípidos de membrana y aumentar su permeabilidad. 

-Eficacia: 90-95%.

-Efectos secundarios: náuseas, vómito, dolor abdominal, pigmentación amarilla de piel, esclerótica y orina.

-Contraindicaciones: no usar en niños menores de cinco años.

Metronidazol

-Dosis en adultos: 250 mg cada 8 horas por siete días.

-Dosis en niños: 7.5 mg/kg/día cada 8 horas por cinco o siete días. 

-Mecanismo de acción: La piruvato ferredoxina oxidorreductasa participa en la descarboxilación del piruvato a acetil-CoA y CO2 y reduce la ferredoxina, la cual capta electrones. El metronidazol al entrar por difusión pasiva al trofozoíto, reemplaza a los protones como captadores de electrones y el grupo 5-nitro se reduce a su radical nitro tóxico el cual puede interactuar con el ADN rompiéndolo. 

-Eficacia: 90-97%.

-Efectos secundarios: náuseas, sabor metálico, dolor abdominal. cefalea, mareo. 

-Contraindicaciones: no beber alcohol pues puede inducir el síndrome del acetaldehído. 

Tinidazol

-Dosis en adultos: 2 g por día durante dos días.

-Dosis en niños: 50 mg/kg por día durante dos días. 

-Mecanismo de acción: muy parecido al del metronidazol. 

-Eficacia: 95-100%. 

Furazolidona

-Dosis en adultos: 400 mg cuatro veces al día por siete o diez días.

-Dosis en niños: 8 mg/kg/día cada 8 horas por diez días. 

-Mecanismo de acción: se ha sugerido que se reduce el grupo nitrotóxico por acción de la NADH oxidasa y puede dañar el ADN. 

-Eficacia: 89-92%. 

-Efectos secundarios: náuseas, vómitos, diarrea, urticaria, coloración oscura en la orina. 

-Contraindicaciones: no usarse si se consumen inhibidores de la monoaminooxidasa pues el fármaco inhibe esta enzima, tampoco se debe consumir alcohol, ni en personas con deficiencia de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa pues puede causar hemólisis intravascular. 

Albendazol

-Dosis en adultos y niños: dosis única de 400 mg.  

-Mecanismo de acción: inhibe la polimerización de la tubulina del citoesqueleto, por lo tanto altera la formación de microtúbulos y el disco suctorio se fragmenta. 

-Eficacia: 97-100%. 

-Efectos secundarios: trastornos digestivos, urticaria, vértigo, alopecia, elevación de transaminasas. 

Mebendazol

-Dosis en adultos y niños: 200 mg cada 8 horas por cinco días. 

-Mecanismo de acción: parecido al del albendazol. 

-Eficacia: 95-100%. 

-Efectos secundarios: náuseas y vómito. 

Nitazoxanida

-Dosis en adultos: 500 mg cada 12 horas por tres días. 

-Dosis en niños: 200 mg cada 12 horas por tres días. 

-Mecanismo de acción: similar al de los 5-nitroimidazoles. 

-Eficacia: 65-72%. 

-Efectos secundarios: son escasos. 

(Becerril, 2014). 

Prevención

Para prevenir la Giardiosis es necesario:

-Dotar a todas las comunidades de servicios públicos adecuados como drenaje, agua potable y pavimento.

-Establecer programas educativos nacionales para promover los hábitos de higiene personas (lavarse las manos con agua y jabón antes de consumir algún alimento y después de defecar).

-Desinfectar todas las frutas y verduras que se consumen sin cocción.

-Purificar el agua mediante ebullición (debe hervirse por lo menos 10 minutos) o con compuestos halogenados (yodo o cloro). La filtración también es un método excelente, ya que retiene a los quistes de Giardia e incluso a bacterias enteropatógenas.

(Becerril, 2014).

Referencias bibliográficas

Agueda García. D (2013). El acceso al agua y al saneamiento en el mundo. Recuperado el 21 de marzo de 2022 de://www.iagua.es/blogs/agueda-garcia-de-durango/el-acceso-al-agua-y-saneamiento-en-el-mundo

Asociación de mediciones de sanidad exterior (AMSE). (2012). Giardiasis. Epidemiología y situación mundial. Recuperado el 21 de marzo del 2022. De: https://www.amse.es/informacion-epidemiologica/187-giardiasis-epidemiologia-y-situacion-mundial 

Becerril-Flores, M. A. (2014). Parasitología médica. (4ª ed. pp. 64, 65, 66, 68, 70, 71). México, D. F.: McGraw Hill Education. 

Campos, T. y Vázquez, O. (2009). Giardiasis. La parasitosis más frecuente a nivel mundial. Revista del Centro de Investigación. 8(31). (pp. 75-90). Recuperado el 24 de marzo del 2022, de: https://www.redalyc.org/pdf/342/34211305006.pdf 

Centers for Disease Control and Prevention. (2021). Parasites - Giardia: Pathogen and Environment. Recuperado el 19 de marzo de 2022 de: https://www.cdc.gov/parasites/giardia/pathogen.html 

Elaborado por

Equipo 1:

Alcaraz López Rusbel Alejandro

Covarrubias Zamora Mariana

Chavarría Escobar Julia Yesenia

Sandoval Heredia Jair Alejandro

Uribe Zacarías Isaura