Giardia y Giardiasis. Generalidades y carácter zoonósico.
Giardia y giardiasis: generalidades y carácter zoonósico.
Delgado de las Cuevas, Guillermo E.
Veterinario de Salud Pública del Servicio Extremeño de Salud
Resumen
La giardiasis es una de las enfermedades gastrointestinales más frecuentes y ampliamente distribuidas por todo el planeta, todavía muchos aspectos no son bien conocidos y no ha recibido toda la atención necesaria, a pesar de las importantes implicaciones sobre la salud de las personas.
Introducción
Han transcurrido más de 330 años desde que Van Leeuwenhoek describiera Giardia por primera vez, en 1681, con asombrosa fidelidad, a pesar de los medios rudimentarios de la época. Pero habrían de pasar casi dos siglos más, para que se le prestara de nuevo atención, y así, en 1859, Lambl redescribe el parásito al investigar las heces diarreicas de un paciente, no obstante, pensó que se trataba de un comensal del intestino sin incidencia patológica. Por lo tanto, a pesar de su temprano descubrimiento, no fue hasta 1915, cuando Stiles empieza a sospechar que Giardia es un causante de diarreas en personas, y, finalmente, hubo que esperar hasta que Rendtorff, en 1954, demostrara, sin lugar a dudas, el papel patógeno de este parásito (revisado por Cox, 2002).
Precisamente, estas “diminutas criaturas moviéndose grácilmente, dotadas de patitas (flagelos)”, tal como Van Leeuwenhoek comunicó a la Royal Society de Londres tras observarlas en sus propias heces diarreicas, son una de las principales causas de enfermedad gastrointestinal en todo el mundo, afectando a millones de personas, y reconocida entre las causas más frecuentes de las llamadas diarreas de los viajeros. Siendo señalada como una de las causas de mortalidad más importantes en los países en desarrollo en los años 90 (Warren, 1989, Meyer, 1990, citados por Thompson, Reynoldson y Mendis, 1993), y es uno de los parásitos más detectado en los países desarrollados (Schantz, 1991; Thompson et al., 2000). Así, el Centro de Control de Enfermedades (CDC) informa de que casi un tercio de la población de países en desarrollo han padecido giardiasis y en los países desarrollados, ha afectado al 2% de la población adulta, y entre el 6-8 % de la población infantil. A pesar de todo ha sido incluida por la OMS dentro del grupo de las enfermedades olvidadas (Savioli et al., 2006, Escobedo et al., 2010), y probablemente existe una subnotificación del número de casos reales extrapolables a diversos países (Yoder et al., 2010), por los sistemas poco adecuados de análisis rutinarios y de declaración (Slifko et al., 2000). En Europa se declararon durante el año 2011 un total de 16.475 casos, con una media de 5,49 casos por cada 100.000 habitantes (Centro Europeo de Control de Enfermedades, ECD, 2013).
En nuestro país, sólo se declaran los casos en personas confirmados por laboratorios oficiales, (Centro Nacional de Microbiología, Instituto de Salud Carlos III), la mayoría por diagnóstico mediante técnicas de observación directa del parásito. Así, en 2012 se declararon 942 infecciones en España, y 881 en 2013, siendo la población infantil la más afectada, de 1 a 9 años (Sistema de Información Microbiológica, SIM 2013, 2014). En general, en los últimos 10 años según el SIM, la cifra de casos declarados anualmente ronda entre 600 a 1000, pero se estima una prevalencia mucho mayor que no es declarada, tal y como se ha señalado anteriormente.
Giardia duodenalis es considerado como uno de los agentes etiológicos más importantes como causa de diarreas tanto en personas como animales (la tercera causa tras Campylobacter y Salmonella en Europa según el ECDC, 2013). Aunque su papel zoonótico ha sido cuestionado y no todos los tipos genéticos tengan este carácter (Ryan y Cacció, 2013).
Existen varias especies pertenecientes al género Giardia, y hasta hace relativamente poco tiempo, la clasificación se basaba casi exclusivamente en las características morfológicas de los trofozoitos o los quistes. Actualmente, la biología molecular juega un papel imprescindible en la filogenia y clasificación de los agentes infecciosos.
Así, de todas las especies de Giardia, destaca G. duodenalis (Syn. G. lamblia, G. intestinalis), puesto que es una especie parásita del ser humano, pero también afecta a otros animales. Ésta produce desde infecciones asintomáticas a cuadros graves diarreicos que se presentan de manera intermitente y a veces se cronifican, con dolor abdominal, malabsorción y pérdida de peso. En algunos casos la enfermedad evoluciona de manera espontánea hacia la curación, pero en otros, persiste e incluso se han encontrado resistencias al tratamiento farmacológico (Gardner y Hill, 2001; Upcroft y Upcroft, 2001)
Ciclo Biológico
El ciclo biológico es sencillo (ciclo directo monoxeno), con solo dos estadíos, el quiste y el trofozoito. El ser humano se infecta tras la ingestión del quiste vehiculado por el agua o alimentos contaminados con heces de animales o personas que han padecido la infección, o directamente por la ruta fecal-oral de persona a persona o contacto entre animales, en su caso. Una vez en el estómago, los ácidos gástricos y las enzimas pancreáticas disparan los mecanismos de desenquistamiento del trofozoito en el duodeno, resultando de cada quiste 4 trofozoitos, los cuales se replican asexualmente mediante fisión binaria de forma repetida, hasta que la acción de las sales biliares, disminución del colesterol y cambio a pH básico en el medio, provocan de nuevo su enquistamiento, para salir al exterior y diseminarse con las heces. Los quistes presentan un alto grado de resistencia al medio externo e incluso a la acción de determinados desinfectantes (es más resistente a los desinfectantes oxidantes como el cloro que ciertas bacterias, de forma que a dosis de 1 ppm se necesitan cerca de 30 minutos para la inactivación del 90 % de los quistes [OMS, 2002]), lo cual hace que sean uno de los patógenos de transmisión hídrica más importantes en países desarrollados (Slifko et al., 2000). Los quistes perduran desde semanas a meses en el medio ambiente, en función de las condiciones climatológicas externas, y son infectantes de inmediato. La dosis infectiva para el ser humanos es relativamente baja, de 10 a 100 quistes (Rendtorff, 1954). Y aunque durante la fase aguda de la diarrea pueden excretarse trofozoitos al medio externo, no parecen tener ningún papel epidemiológico, por su escasa resistencia a las condiciones ambientales y su sensibilidad al pH gástrico (Flanagan, 1992).
Morfológicamente los quistes son ovalados o redondeados de 11-14 micras de longitud por 7-10 micras de anchura, con cuatro núcleos, axonemas y cuerpos medios, con un metabolismo basal o reducido. Por otro lado, los trofozoitos, de forma piriforme, miden de 12-15 micras de longitud por 5-9 micras de anchura. Poseen un disco ventral con el cual se adhieren a las microvellosidades de las células del epitelio duodenal, y 8 flagelos (2 anteriores, 2 ventrales, 2 posteriores/laterales y 2 caudales), 2 axonemas y 2 cuerpos mediales. Poseen 2 núcleos aparentemente iguales, y cada uno alberga 5 cromosomas, (Ankarklev et al., 2010) aunque algunos investigadores han encontrado diferencias entre los núcleos en algunos aislados o en su membrana nuclear, lo que le supondría alguna ventaja sobre la regulación de la expresión genética.
Por la falta de ciertas estructuras como mitocondrias, retículo endoplásmico y nucleolo, o rutas metabólicas similares a las de bacterias, se pensó que Giardia era un eukariota muy primitivo, incluso considerándolo un fósil viviente, con orígenes previos al fenómeno de endosimbiosis mitocondrial, sin embargo, posteriormente se ha sugerido que la falta de estas organelas se debe a una pérdida evolutiva posterior y así parece atestiguarlo la presencia de mitosomas, que derivarían de la mitocondria, las vesículas específicas de enquistamiento con origen en el aparato de Golgi, y se piensa que algunas de sus rutas metabólicas similares a las de bacterias, son resultado de una transferencia lateral de genes de origen bacteriano posterior (Adam, 2001). Probablemente, la pérdida de mitocondrias se deba a un paso de una vida libre con un metabolismo aerobio, a la vida parásita en un medio anaerobio o de microaerofilia por lo que una ruta metabólica diferente sería necesaria, con un metabolismo fermentativo (Adam, 2001), pero manteniendo estructuras de las mitocondrias, como las proteínas hierro-sulfuro, dentro de organelas como los mitosomas, tras un fenómeno de evolución reductiva (Tovar et al., 2003), aunque mitosomas, hidrogenosomas y mitocondrias claramente comparten un ancestro común (Dolezal et al., 2005).
Gracias a los avances conseguidos con la secuenciación genómica, la bioquímica y otras disciplinas, la antigua clasificación basada fundamentalmente en las características morfológicas ha variado, especialmente tras las investigaciones de Cavalier-Smith, 2003. Giardia por lo tanto, pertenecería al Phylum Metamonada, Subphylum Trichozoa, Superclass Eopharyngia, Clase Trepomonadea, Subclase Diplozoa, Orden Giardiida, y familia Giardiidae (Cavalier-Smith, 2003).
Posteriormente se ha propuesto un nuevo enfoque en la clasificación de los eucariotas, evitando utilizar el sistema clásico (clase, subclase, superorden, orden etc.), en aras de una mayor claridad y evitar grandes cambios en la taxonomía en caso del descubrimiento de cambios simples (Adl et al., 2005), siendo clasificada Giardia como perteneciente a Excavata, Metamonada, Fornicata, Diplomonadida, Giardinae (Adl et al., 2012).
Especiación y genotipos (assemblages)
Se han descrito seis especies de Giardia, basándose en su morfología y las especies de las que se han aislado, siendo la más importante Giardia duodenalis (G. intestinalis, y más antiguamente denominada G. lamblia) por sus efectos patógenos sobre el hombre y los mamíferos. G. agilis, encontrada en anfibios, G. ardeae y G. psittaci en aves, G. muris en roedores, G. microti encontrada en musarañas y topillos, (Filice, 1952 citado por Adam, 2001; G. varani en reptiles (Upton y Zien, 1997), si bien está última no ha sido confirmada geneticamente (Ryan y Cacciò, 2013). Posteriormente, mediante la secuenciación del ARN ribosomal y otras técnicas genéticas, se han confirmado las diferencias interespecíficas (Plutzer et al., 2010). A su vez, G duodenalis presenta diferencias en secuencias de determinados genes, que codifican enzimas (glutamato deshidrogenasa, triosa fosfato isomerasa), o proteínas como las beta-giardinas o el factor de elongación 1-alfa, de forma que ha sido dividida en genotipos (assemblages), y sub-genotipos (basados en diferencias mínimas entre secuencias de un mismo gen). De tal modo, que algunos genotipos son más típicos del ser humano, y otros más específicos de especies animales, lo que llevó a cuestionar, en cierta medida, el papel zoonótico de Giardia.
Los genotipos A y B afectan al ser humano, aunque su rango de especificidad es más amplio que el de otros genotipos (G. duodenalis correspondería al genotipo A, y G. enterica al genotipo B).
Los genotipos de la C a la G, se han aislado de distintos mamíferos; (G. canis correspondería a los genotipos C y D, aislados fundamentalmente en el perro y otros cánidos, aunque también se han encontrado en gatos, pero estos genotipos C y D difieren suficientemente entre si, como para incluirlos en una sola especie); G. bovis al genotipo E, encontrados en artiodáctilos como en bovinos, ovinos, caprinos, porcinos; G. cati al genotipo F, aislado en el gato; G. simondi al genotipo G, de roedores); aunque existen excepciones en cuanto a la especificidad de hospedador de estos genotipos , incluso habiéndose encontrado en el ser humano (Monis et al., 2009; Feng y Xiao, 2011), sin embargo todavía son necesarias más investigaciones para determinar fehacientemente esta subdivisión y el debate permanece abierto. También, se ha propuesto un genotipo H para aislados de vertebrados marinos, en focas y gaviotas (Gaydos et al., 2008; Lasek-Nesselquista et al., 2010). Incluso alguno de los genotipos se ha encontrado en peces marinos o de agua dulce, pero todavía se duda de si estos animales actúan como meros vectores mecánicos o juegan un papel más activo (Yang et al., 2010).
A su vez, dentro de los genotipos A y B existen sub-genotipos basados en análisis filogenéticos y secuenciación de varios marcadores (I. II, III en el genotipo A, III y IV en genotipo B) pero los resultados son controvertidos ya que existen diferencias que no encajan en las subdivisiones, que además varían según la técnica utilizada (Plutzer et al., 2010), e incluso se ha postulado la existencia de fenómenos de recombinación meiótica, reproducción sexual, lo que introduciría una variabilidad genética mayor (Cooper et al., 2007; Cacció et al., 2008).
Tampoco es infrecuente la aparición de infecciones mixtas en las que se aisla más de un genotipo en el mismo hospedador (Feng y Xiao, 2011).
Tanto el genotipo A como el B, presentan un amplio rango de hospedadores, y se han encontrado con frecuencia en humanos y entre mamíferos, por lo que pueden ser causantes de zoonosis, aunque sea a un nivel menor del que se pensaba antiguamente, y no pudiendo descartar que los animales, en algunas ocasiones, actúen como transmisores mecánicos (Traub et al., 2004). Así, también se ha aislado el genotipo A de ganado doméstico y animales de compañía como vacas, ovejas, cabras, alpacas, cerdos, perros, gatos y caballos, pero el genotipo B se aisla con menor frecuencia del ganado y de los animales de compañía, solo en vacas, ovejas, caballos, perros, gatos y conejos (Scorza et al., 2012). También se han aislado en fauna silvestre (monos del viejo y el nuevo mundo, cérvidos, mamíferos marinos, cánidos silvestres, roedores, marsupiales, aves, tiburones, etc.).
En España, se detectaron perros y gatos callejeros que presentaban infecciones mixtas, algunas de los cuales pertenecían a los genotipos A o B, lo que reforzaría el papel epidemiológico que estos animales domésticos pueden tener en la giardiasis y su carácter zoonósico dada la estrecha relación del ser humano con estos animales (Dado et al., 2012).
Sintomatología clínica
Los síntomas que desarrollan los individuos infectados van a depender de la virulencia del aislado, la carga parasitaria y la respuesta inmunitaria. Pero una alta proporción no desarrollará sintomatología, cerca del 50% (Leder y Weller, 2014), aunque, pueden diseminar quistes mediante sus heces, actuando como portadores asintomáticos.
La sintomatología más frecuente suele cursar con diarrea maloliente, en alta proporción esteatorrea, y malestar general, flatulencia, hinchazón y calambres abdominales, así como nauseas. En menor proporción aparecen vómitos y fiebre. En la mitad de los pacientes con sintomatología aguda, hay una pérdida de peso significativa, probablemente relacionada con la diarrea, malabsorción, y la inapetencia (Leder y Weller, 2014). Los síntomas pueden presentarse durante 2 a 4 semanas, tras un período de incubación de 7 a 14 días.
Por otro lado, la sintomatología crónica podría aparecer per se, o bien, ser consecutiva a un episodio agudo, apareciendo de una manera continuada, de manera intermitente o esporádica, e incluso de forma recurrente. Destacando la perdida de peso. No suele presentarse diarrea, pero si heces sueltas. También aparecen otros síntomas similares a la fase aguda, como esteatorrea, malabsorción, malestar general, fatiga, borborismos, flatulencia, dolor abdominal. Los síntomas pueden ser recurrentes durante un periodo de varios meses.
La malabsorción de grasas, azúcares y vitaminas conducen a la pérdida de peso, produciendo hipoalbuminemia, y déficits de vitaminas A, B-12 y ácido fólico.
Otra complicación de la giardiasis es una aparición de intolerancia a la lactosa, que agrava los síntomas digestivos, y que puede perdurar incluso tras haber eliminado al parásito del cuerpo. También se señalan otras patologías del colon, como inflamación del mismo, colon irritable. Fatiga crónica, retraso en el crecimiento de los niños, etc.
Raramente aparecen síntomas de hipersensibilidad o diseminación a los conductos biliares o pancreáticos. (Leder y Weller, 2014).
La mortalidad es muy rara, pero no descartable, especialmente en niños, si ocurre una fuerte deshidratación y existen problemas previos de malnutrición (Anónimo, 2012).
A diferencia con los seres humanos, la infección con Giardia sp. en los animales domésticos suele cursar de manera asintomática, salvo en situaciones de estrés, y entonces, puede aparecer únicamente una diarrea (Thompson et al., 2008). En los animales de granja, podría influir sobre los rendimientos cárnicos en corderos (Olson et al., 1995).
Diagnóstico
Se han utilizado diversas técnicas para detectar la presencia de Giardia spp. La microscopía en materia fecal, ha sido muy usada, con observación directa de trofozoitos o formas quísticas de Giardia, pero dado que la excreción de estas últimas puede ser intermitente, no pueden descartarse errores diagnósticos, por lo que se recomienda análisis seriados durante al menos 1-2 semanas.
Las técnicas de detección de antígenos presentan mayores ventajas que las anteriores, por su sensibilidad y ahorro en tiempo. Técnicas como la inmunofluorescencia directa, inmuno-cromatografía o enzimo-inmuno análisis (ELISA), son hoy en día ampliamente usadas en laboratorios convencionales.
Otras técnicas basadas en la detección de ácidos nucleicos (PCR) permiten realizar diagnósticos simultáneos entre varios agentes patógenos causantes de diarreas, además, de detectar distintos genotipos de G. lamblia. Un estudio más pormenorizado de las mismas puede consultarse en el artículo de Koheler et al. (2014).
En cuanto al diagnóstico diferencial, deben tenerse en cuanta otros patógenos que intervienen en las conocidas como diarreas del viajero, como E. coli, Campylobacter spp. Aunque Giardia es más persistente y con un período de incubación más largo que los anteriores. Tampoco hay que descartar a otros parásitos como Cryptosporidium spp, Dientamoeba fragilis y Entamoeba histolytica. Los virus y otras bacterias causantes de diarreas se suelen incluir en el diagnóstico diferencial, al igual que otras patologías, como intolerancia a la lactosa, enfermedad de Crohn, síndrome de colon irritable, colitis ulcerativa (Leder y Weller, 2014).
Tratamiento
Varias drogas se utilizan para eliminar a Giardia, destacando Metronidazol como uno de los fármacos de primera elección. Otros fármacos ampliamente usados son Tinidazol y Nitazoxanida. Aunque no se pueden descartar los posibles efectos secundarios o la aparición de resistencias adquiridas (Gutiérrez et al., 2013). El Mebendazol, Albendazol, Paromomicina, Furazolidona, o Quinacrina se utilizan como tratamientos alternativos cuando no se muestran efectivos los primeros o existe algún tipo de contraindicación.
Un análisis más pormenorizado sobre el arsenal terapéutico y sus mecanismos de acción puede consultarse en Tejman-Yarden y Eckmann (2011). A pesar de que el tratamiento resulte eficaz, no se puede descartar la recurrencia de los síntomas, debido a la intolerancia a la lactosa que se desarrolla de forma concomitante u otros síntomas asociados a las deficiencias de absorción intestinal (Munoz, 2015).
Prevención
La profilaxis en la giardiasis puede ser relativamente fácil si se guardan las mínimas condiciones de higiene, especialmente al contactar con heces o tras defecar. Esto es de especial importancia en los niños más pequeños. Debe evitarse beber agua de origen desconocido o no potabilizada, y el riesgo aumenta si procede de fuentes naturales a las que han tenido acceso animales que pueden portar el parásito. Giardia es relativamente resistente a los tratamientos de potabilización ordinarios (Ortega y Adam, 1997), y requiere dosis más altas de cloro para ser eliminada, así como aplicar correctos tratamientos de filtración (Betancourt y Rose, 2004). También evitar prácticas sexuales de riesgo que favorezcan la transmisión por contacto anal. Finalmente debe destacarse la importancia en la manipulación de los alimentos para evitar su transmisión.
Conclusión
Debemos resaltar que Giardia es un agente infeccioso que ha sido poco considerado en medicina humana. Los recientes brotes asociados a consumo de alimentos envasadas (especialmente ensaladas listas para el consumo), denotan la necesidad de vigilar los reservorios, y de proveer de información relativa a la transmisión de Giardia a los profesionales sanitarios, unido a su vez, a la necesidad de dotación de mejores herramientas para su diagnóstico. Siendo el papel del veterinario fundamental en tareas de profilaxis y control de procesos a lo largo de la cadena alimentaria, e incidiendo especialmente en el eslabón de los ciclos zoonóticos perro-humano y vacuno-humano.
Agradecimientos
El autor quiere agradecer las aportaciones y sugerencias del Dr. Rafael Calero Bernal (USDA, Maryland, USA).
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