Giardia intestinalis (lamblia)

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1 Giardia intestinalis (lamblia) Giovanni Di Bonaventura, BSc, PhD CI Microbiologia e Microbiologia Clinica CL Medicina e Chirurgia Università G. d Annunzio, Chieti-Pescara AA

2 Tassonomia 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: 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

3 Epidemiologia 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) 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 (1x10 6 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

4 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.

5 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

6 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.

7 Giardiasi: patogenesi Dose infettiva: 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

8 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

9 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.

10 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 C D: Giardia intestinalis in coltura. Evidenti i flagelli (4 paia per cellula). D

11 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 B C D

12 Giardiasi: diagnosi di laboratorio Esame istologico su biopsia duodenale: trofozoiti di Giardia intestinalis in prossimità delle cripte duodenali

13 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

14 Giardiasi: controllo Prevenzione trasmissione H 2 O-relata Prevenzione della trasmissione cibo-relata Ridotta morbidità Prevenzione e controllo di epidemie Riduzione della prevalenza Eliminazione di reservoirs per giardiasi Disinfezione* acqua potabile Disinfezione* acqua in aree endemiche Trattamento dei rifiuti utilizzati come fertilizzanti Efficacia sorveglianza e formazione all igiene Screening per lavoratori di industrie alimentari Trattamento termico (pastorizzazione) Trattamento farmacologico individuale Migliorata igiene personale Migliorata qualità dell acqua Qualità dell educazione sanitaria Trattamento dei rifiuti utilizzati come fertilizzanti Adozione di interventi non specifici per: igiene (delle mani), qualità dell acqua, sanitizzazione, manipolazione sicura degli alimenti Trattamento di persone ed animali con infezione asintomatica * filtrazione (più efficace), chimica (clorinazione, ozono), ebollizione Thompson et al., 1993