Giardia intestinalis (lamblia) - Università degli Studi "G. d`Annunzio"

Giardia intestinalis (lamblia)
Giovanni Di Bonaventura, BSc, PhD
CI “Microbiologia e Microbiologia Clinica”
CL Medicina e Chirurgia
Università “G. d’Annunzio”, Chieti-Pescara
AA 2015-2016
Tassonomia
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Protozoo flagellato (Phylum: Sarcomastigophora; subphylum: Mastigophora;
Ordine: Diplomonadida)
Agente causale della giardiasi.
Inizialmente Cercomonas intestinalis (Lambl, 1859), successivamente rinominato
Giardia lamblia (Stiles, 1915) in onore del Prof. A. Giard (Parigi) e del Dr. F. Lambl
(Praga). Attualmente denominata G. intestinalis o G. duodenalis.
Il genere Giardia comprende sei specie (G. intestinalis, G. muris, G. agilis, G.
microti, G. ardae and G. psittaci) distinte sulla base della loro morfologia,
specificità di ospite e variabilità genetica. Di queste, solo G. intestinalis è patogena
per l’uomo.
Esistono 7 differenti genotipi di G. intestinalis, con relativi ospiti:
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A: uomo, animali da reddito, animali domestici, animali selvatici
B: uomo, animali da reddito, animali domestici
C: cane, carnivori selvatici
D: cani, carnivori selvatici
E: animali da reddito, ungulati selvatici
F: gatto
G: ratto
zoonotici
Epidemiologia
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Trasmissione per chiusura del circuito oro-fecale:
 contatto diretto: interpersonale (mani contaminate), assunzione di cibo (verdure, frutta)
o acqua contaminati da materiale fecale; possible trasmissione tramite vettori (mosche)
 contatto indiretto: acque superficiali (fiumi, laghi), acque a scopo ricreativo (piscine)
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Elevata resistenza ambientale: sottoforma di ciste, sopravvive per 2-3 mesi nel
terreno, laghi e fiumi; resistenza a clorinazione e processi depurative delle acque
Soggetti a rischio: tutti; ad elevato rischio gli individui con scarsa igiene personale e
loro contatti (bambini, operatori pediatrici), coloro che accidentalmente assumono
acqua contaminata (viaggiatori, campeggiatori, nuotatori), allevatori.
Parassita obbligato intestinale di numerose classi di Vertebrati (uomo, equini,
bovini, caprini, cani, gatti, uccelli).
Antropoparassitosi, con possibile zoonosi: dubbia rilevanza degli animali quali
serbatoi di infezione (reservoir), sebbene bovini ad alto rischio perchè albergano
alte concentrazioni (1x106 cisti/g feci) dei genotipi A-B.
Diffusione dell’infezione
 mondiale: oltre 250 milioni di casi sintomatici; 500 mila nuovi casi /anno (fonte: OMS)
 Italia: 3% delle enteriti è causato da G. intestinalis
 prevalenza maggiore (fino a 80%) in presenza di scarse condizioni igienico-sanitarie
(Paesi in via di sviluppo, centri di igiene mentale) ed in soggetti giovani (scuole materne),
immunocompromessi o maschi omosessuali
Ciclo biologico
Ciclo vitale dimorfico: alternanza di una fase vegetativa (trofozoite) ed una di resistenza (ciste).
Le cisti vengono eliminate all’esterno con le feci.
L’infezione viene contratta per ingestione di cisti
presenti in acque contaminate, cibo, o attraverso la
via oro-fecale (vomito, o mani).
Alcune condizioni presenti nel piccolo intestino (sali
biliari, ph alcalino, proteasi pancreatiche) inducono
l’escistamento con rilascio di trofozoiti (ogni ciste
produce due trofozoiti).
I trofozoiti si riproducono per fissione longitudinale
binaria, rimanendo nel lume intestinale dove possono
rimanere liberi od adesi alla mucosa mediante il disco
ventrale. L’incistamento avviene quando il parassita
transita nel colon (basso contenuto di colesterolo).
La ciste (fase infettante/diagnostica) è lo stadio più
comunemente rinvenuto in feci non diarroiche.
Possibilità di rinvenire anche trofozoiti (fase diagnostica)
che però non sopravvivono a lungo nell’ambiente.
Ciclo biologico: trofozoite
 si origina dalla cisti (escistamento), nel piccolo intestino
 corpo piriforme (10-20 m), compresso sul piano
sagittale
 2 nuclei
 4 blefaroplasti, da cui originano altrettante paia di
flagelli (anteriori, postero-laterali, caudali, ventrali)
 due assostili (parte intracitoplasmatica dei flagelli
posteriori) che decorrono antero-posteriormente, con
funzione citoscheletrica
 simmetria diplozoica rispetto agli assostili
 “disco di adesione” ventrale (contrattile) per aderire
alla mucosa duodeno-digiunale
 motilità a “foglia cadente”
 si divide per fissione binaria longitudinale:
1. divisione del nucleo (mitosi)
2. divisione del disco ventrale
3. divisione del citoplasma (citochinesi)
1
2
3
Ciclo biologico: ciste
 si origina a livello colico, per differenziazione del trofozoite
 forma ovo-elissoidale (8-19 m)
 parete ispessita di natura fibrillare (resistenza a stress
chimico-fisici ambientali)
 metabolismo rallentato (quiescennza)
 contiene: disco striato, 8 blefaroplasti, corpo mediano
 subisce un processo di “maturazione”: cisti immature
(o giovani): binucleate; cisti mature: tetranucleate
 da ogni ciste matura si libereranno 2 trofozoiti
 viene liberata con le feci all’esterno
Relativamente resistente ad agenti chimici ma
relativamente sensibile a UV.
Giardiasi: patogenesi
 Dose infettiva: 15 - 50 cisti
 Infezione superficiale, non invasiva: adesione dei trofozoiti alla
mucosa duodeno-digiunale
 Infezione generalmente (80%) asintomatica (IgA secretorie vs
adesione mucosale)
 In casi particolari (deficit di IgA):
1. colonizzazione “a tappeto” della mucosa
2. prodotti microbici causano danno barriera epiteliale con
infiltrato monocelulare nella sottomucosa (linfociti T)
3. appiattimento dei microvilli, modificazione morfo-funzionali
dell’orletto a spazzola
4. sindrome da malassorbimento, causata da:
 riduzione superficie assorbimento
 inattivazione dei sali biliari
 danno ed infiammazione mucosale
 overgrowth batterica
5. diarrea acuta e cronica, causa incapacità di riassorbire
liquidi causa ipersecrezione di elettroliti e malassorbimento
 modeste colangite e colecistite catarrale
Giardiasi: clinica
 Differenti forme cliniche, a seconda dello stato immunitario dell’ospite e della virulenza
del microrganismo:
 Asintomatica: forma più frequente (fino a 80%)
 Sintomatica (forma acuta): a seguito di incubazione (1-3 settimane) compare
un’infezione auto-limitante (1-3 settimane) caratterizzata da diarrea, crampi
addominali, febbre, nausea, vomito, calo ponderale, prurito cutaneo, eosinofilia
 Sintomatica (forma cronica): ricorrente in soggetti immunodeficienti, oppure
secondaria a mancato trattamento; malassorbimento, intolleranza al cibo,
infiammazione cronica della mucosa
Giardiasi: diagnosi di laboratorio
Il sospetto clinico di giardiasi deve essere confermato in laboratorio mediante:
 Ricerca diretta:
 Osservazione microscopica:
 esame diretto (a fresco) per la ricerca di cisti nelle feci (o trofozoiti in
feci diarroiche), oppure di trofozoiti in campioni di liquido duodenale
 immunofluorescenza (maggiore sensibilità e specificità)
 esame istologico su biopsie duodenali (casi più gravi)
 Isolamento colturale: da liquido duodenale
 Ricerca indiretta:
 Tests immunoenzimatici (EIA) per la ricerca di antigeni (screening)
 Amplificazione molecolare (PCR)
 FECI: poiché l’emissione delle cisti è intermittente, l’esame coprologico dovrebbe
essere ripetuto su almeno 3 campioni, raccolti in giorni successivi (1 campione/die).
 LIQUIDO DUODENALE: prelevato mediante aspirato oppure mediante Entero-test.
Giardiasi: diagnosi di laboratorio
A-C: Trofozoiti di Giardia intestinalis,
colorati con soluzione tricromica di
Gomori (A), e ferro-ematossilina (B, C).
Ogni cellula esibisce due nuclei dotati da
un cariosoma centrale. Dimensioni
cellulari: 9 - 21 µm in lunghezza.
A
B
D
D: Giardia intestinalis in coltura. Evidenti i flagelli
(4 paia per cellula).
C
Giardiasi: diagnosi di laboratorio
A, B, C: Cisti di Giardia intestinalis,
colorate con ferro-ematossilina (A, B) e
in campione “a fresco”
(C). Dimensioni: 8-12 µm in lunghezza.
Le cisti esibiscono due nuclei ciascuna
(cisti giovani od immature).
D: Cisti di Giardia intestinalis in
immunofluorescenza: marcatura con
anticorpi monoclonali coniugati ad un
fluoroforo.
A
D
B
C
Giardiasi: diagnosi di laboratorio
Esame istologico su biopsia duodenale: trofozoiti di Giardia intestinalis
in prossimità delle cripte duodenali
Giardiasi: terapia
Indicata nel caso di:
 Pazienti sintomatici
 Giovani portatori asintomatici, soggetti anziani od individui
immunocompromessi, negli immunocompromessi
 Possibile trasmissione interanimale (gatto vs gatto)
Diverse opzioni terapeutiche disponibili:
 Nitroimidazolici: metronidazolo (Flagyl), farmaco di elezione; tinidazolo
(Fasigyn)
 Paromomicina (in gravidanza, aminoglicoside non assorbibile)
 Cloridrato di chinacrina (Atabrin): 100% efficacia ma rilevanti effetti collaterali
 Furazolidone (Furoxone)
 Benzamidici: nitazoxanide
Possibile insuccesso terapeutico:
 ceppi resistenti
 immunocompromissione
 deficit IgA
 nuova esposizione
Giardiasi: controllo
Prevenzione trasmissione H2O-relata
Disinfezione* acqua potabile
Disinfezione* acqua in aree endemiche
Trattamento dei rifiuti utilizzati come fertilizzanti
Prevenzione della trasmissione cibo-relata
Efficacia sorveglianza e formazione all’igiene
Screening per lavoratori di industrie alimentari
Trattamento termico (pastorizzazione)
Ridotta morbidità
Trattamento farmacologico individuale
Prevenzione e controllo di epidemie
Migliorata igiene personale
Migliorata qualità dell’acqua
Qualità dell’educazione sanitaria
Trattamento dei rifiuti utilizzati come fertilizzanti
Riduzione della prevalenza
Adozione di interventi non specifici per: igiene (delle
mani), qualità dell’acqua, sanitizzazione,
manipolazione sicura degli alimenti
Eliminazione di reservoirs per giardiasi
Trattamento di persone ed animali con infezione
asintomatica
* filtrazione (più efficace), chimica (clorinazione, ozono), ebollizione
Thompson et al., 1993