Giardiasis: Entre Realidades y Mitos

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Catalogación Editorial Ciencias Médicas 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 700 1. Giardiasis 2. Giardia lamblia I.

Saleh All Saleh Almannoni.

Edición: MsC. Tania Sánchez Ferrán Diseño: D.I. José Manuel Oubiña González Ilustraciones: Luis Felipe J. Higginson

© Luis Fonte Galindo y Saleh Ali Saleh Almannoni, 2009 © Sobre la presente edición: Editorial Ciencias Médicas, 2009

ISBN: 978-959-212-476-9 Editorial Ciencias Médicas Centro Nacional de Información de Ciencias Médicas Calle 23 No. 117 e/ N y O, Edificio Soto, 2do. piso, El Vedado, Plaza de la Revolución, La Habana, CP: 10400, Cuba. Correo electrónico: [email protected] Teléfonos: 838 3375 / 832 5338

Luis Fonte Galindo Doctor en Ciencias Médicas. Especialista de II Grado en Inmunología. Profesor Titular del Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana. Investigador Auxiliar del Instituto de Medicina Tropical “Pedro Kourí” (IPK). Presidente de la Comisión Científica especializada en Parasitología del IPK. Miembro fundador de la Sociedad Cubana de Inmunología y miembro de la Sociedad Cubana de Microbiología. Saleh Ali Saleh Almannoni Master en Parasitología, Licenciado en Biología, Departamento de Enfermedades Infecciosas del Centro de Higiene y Epidemiología, Sebha, Libia. Profesor Adjunto de Microbiología y Parasitología Médicas en el Instituto Superior de la Salud, Sebha, Libia.

Prólogo La prevalencia e intensidad de las infecciones producidas por protozoos y helmintos, con su profundo impacto sobre la salud y desarrollo humanos, continúan siendo altas. Se estima que más de dos mil millones de personas, aproximadamente la tercera parte de la población mundial, están infectadas por uno de estos parásitos o más. La infección del hombre por Giardia lamblia tiene un carácter cosmopolita. Sin embargo, la endemicidad de la giardiasis es mayor en los países económicamente subdesarrollados. La Organización Mundial de La Salud ha estimado que aproximadamente mil millones de personas de esas naciones están infectadas por G. lamblia. En Asia, África y América Latina, alrededor de 200 millones de personas desarrollan manifestaciones clínicas a causa de la giardiasis y 500 mil nuevos casos se reportan anualmente. En Cuba, los resultados de la encuesta nacional de parasitismo realizada en 1984 demostraron que la infección por G. lamblia tenía una prevalencia de 7,2 %. Una nueva encuesta de alcance nacional, actualmente en fase de realización, ofrecerá datos más actualizados sobre la prevalencia de esta parasitosis en nuestro país. Sin embargo, los motivos para abordar el control de la giardiasis no se agotan en las cifras de morbilidad citadas ni en la amplia distribución geográfica de esta parasitosis. Otro aspecto que se debe tener en cuenta es: su aporte a la insalubridad y a la pobreza en la mayoría de los países donde son endémicas. Por ese motivo, coincido con los autores del libro que hoy presentamos cuando, haciendo una generalización que va más allá de la propia giardiasis, expresan: “A diferencia de lo que ocurre con otras parasitosis (por ejemplo, la malaria), la giardiasis no es causa de altos índices de mortalidad. Este hecho y la insuficiencia de recursos, tanto humanos como financieros,

han propiciado que el diagnóstico, tratamiento y control de esta parasitosis no haya recibido atención adecuada por parte de las autoridades sanitarias de la mayoría de los países donde su endemicidad es mayor. La giardiasis, junto a otras entidades infecciosas que comparten con ella esa situación de relativo abandono (por ejemplo, las geohelmintosis), reúne los criterios de lo que recientemente se ha dado en llamar Enfermedades Desatendidas. Estas enfermedades realizan una significativa contribución a la perpetuación de la pobreza en la mayoría de las áreas o países donde son endémicas, al deteriorar el crecimiento físico y el desarrollo cognoscitivo de sus generaciones más jóvenes y reducir la capacidad de trabajo y la productividad de sus adultos”. Al menos, dos hechos (realidad incuestionable, el primero; mito que se debe superar, el segundo) justifican un acercamiento integral al mejor saber sobre la giardiasis. Me referiré a uno y otro citando nuevamente a los propios autores: − “Los conocimientos en relación con la biología de G. lamblia y la infección que este protozoo produce en el ser humano han experimentado importantes cambios en los últimos años. Los criterios morfológicos que servían de base para la identificación de G. lamblia en las heces o en el líquido duodenal de los individuos infectados, aunque permiten establecer el diagnóstico, ya no son suficientes para indicar tratamiento contra el parásito. Evidencias genéticas e inmunológicas muy recientes demuestran que deben tenerse en cuenta elementos adicionales, tanto clínicos como epidemiológicos. − ”Otro hecho, este proveniente de la práctica médica, complica el adecuado diagnóstico, tratamiento y control de la giardiasis. En las últimas décadas ganó espacio, a partir de publicaciones muchas veces anecdóticas, la creencia de que esta parasitosis puede dar lugar a manifestaciones extraintestinales y que estas se presentan con frecuencia. Consecuencia de ello, se ha hecho habitual el diagnóstico de giardiasis a pacientes con lesiones dermatológicas de naturaleza muy variada y de causa no conocida, en muchas ocasiones sin el hallazgo del protozoo en 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 párrafos precedentes, siento gran satisfacción por la salida del libro Giardiasis. Entre realidades y mitos, de los autores Luis Fonte Galindo y Saleh Ali Saleh Almannoni. El primero, investigador de nuestro centro con experiencia y éxitos en la preparación de este tipo de literatura especializada. El segundo, prometedor profesional libio que ha realizado estudios de Maestría y Doctorado en nuestra institución. El lector encontrará, ofrecidas de forma muy didáctica, informaciones y consideraciones sobre numerosos aspectos de la giardiasis. Estas son el resultado de la experiencia de los autores y de la búsqueda acuciosa de todo lo publicado sobre esta entidad durante las últimas tres décadas, como lo es la demostración definitiva de la transmisión zoonótica de esta parasitosis. El libro ofrece a los lectores, además, novedosas informaciones que revolucionan el conocimiento sobre esta parasitosis y posibilitan un análisis más integral. En ese sentido, destacan los capítulos que abordan temas como la biología, patogenicidad e inmunobiología de la infección por Giardia lamblia. En el resto de los capítulos se tratan temas sobre clínica, diagnóstico, tratamiento, epidemiología, prevención y control de la giardiasis, con lo que se les ofrece a los profesionales interesados, de forma amena y actualizada, herramientas útiles para el manejo y control de esta parasitosis. Los autores, al finalizar cada capítulo, hacen recomendaciones bibliográficas que, sin dudas, les pueden ser de sumo interés y refleja la complejidad y seriedad con que han trabajado para llevarles un material que considero será, por su importancia, muy bien acogido. Muy necesaria es este tipo de literatura especializada, tanto por la información que provee a los profesionales a los que va dirigida como por su contribución a sustituir o modificar conceptos que la investigación y práctica médicas han demostrado están alejados de la realidad que describen. Muy reconocida es la calidad de los servicios de salud de Cuba, con profesionales de gran experiencia e indiscutibles éxitos en su acaecer en pro de la salud humana. Por esas razones, como ya expresé en el prólogo a un libro sobre amebiasis de uno de los autores,

es imprescindible que esa experiencia y conocimiento se traduzca en obras como la que se ofrece a los lectores, que reflejen todo ese potencial que poseemos, del que indiscutiblemente nos sentimos responsables y orgullosos. Profesor Gustavo Kourí Flores Director General, Instituto de Medicina Tropical “Pedro Kourí” Ciudad de La Habana, Cuba.

A modo de prefacio Los conocimientos en relación con la giardiasis han experimentado trascendentales cambios en los últimos años. Los criterios morfológicos que servían de base para la identificación de G. lamblia en las heces o en el líquido duodenal de los individuos infectados, aunque permiten establecer el diagnóstico, ya no son suficientes para indicar tratamiento contra el parásito. Evidencias genéticas e inmunológicas muy recientes demuestran que se deben tener en cuenta elementos adicionales, tanto clínicos como epidemiológicos. Otro hecho, proveniente de la práctica médica, complica el adecuado diagnóstico, tratamiento y control de la giardiasis. En las últimas décadas ganó espacio, a partir de publicaciones muchas veces anecdóticas, la creencia de que esta parasitosis puede dar lugar a manifestaciones extraintestinales y que estas se presentan con frecuencia. Como resultado, se ha hecho habitual el diagnóstico de giardiasis a pacientes con lesiones dermatológicas de naturaleza variada y de causa no conocida, en muchas ocasiones sin el hallazgo del protozoo en sus heces o en el fluido duodenal correspondiente. Nuestro grupo de trabajo, con sede en el Instituto de Medicina Tropical “Pedro Kourí”, reportó recientemente los resultados de un estudio en el que solo se pudo demostrar la infección por G. lamblia en 33,3 % de pacientes (38 de 114) con lesiones cutáneas atribuidas a esta parasitosis. Por lo tanto, se confirmó nuestra presunción inicial de que la giardiasis estaba siendo sobredimensionada como causa de manifestaciones cutáneas. Las consideraciones anteriores nos alertaron sobre la necesidad de revisar nuestra estrategia de respuesta médica al problema de la infección por G. lamblia. Aparentemente, se hace necesario reorganizar y actualizar nuestro sistema de creencias en relación con esta parasitosis, si no queremos indicar medicamentos contra el parásito de manera indiscriminada y, en muchos casos, dilatar el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad que realmente afecta al paciente.

Para incursionar en los posibles factores relacionados con la sobredimensión de la giardiasis como causa de manifestaciones cutáneas, aplicamos una encuesta sobre conocimientos, percepciones y prácticas a médicos vinculados con el diagnóstico, tratamiento y control de esta parasitosis (Medicina Familiar, Pediatría, Medicina Interna, Dermatología, Alergología y Gastroenterología). La aplicación de ese instrumento demostró importantes deficiencias cognoscitivas, perceptuales y conductuales entre los profesionales de las seis especialidades participantes. Con la intención de contribuir a la atenuación del problema antes descrito, y de sus consecuencias, actualmente comenzamos a ejecutar, a modo de intervención, un grupo de acciones de índole académica. Lugar protagónico entre esas medidas ocupa la preparación, publicación y distribución gratuita a los médicos sobre los que se realiza la intervención del libro Giardiasis. Entre realidades y mitos. Para la preparación de esta monografía revisamos, con el auxilio de diferentes buscadores electrónicos, todos los libros y artículos sobre giardiasis, o relacionados con esta parasitosis, publicados durante el periodo 1985-2008 (puntualmente, algunas monografías y reportes de casos fechados con anterioridad al intervalo mencionado también fueron consultados) y tuvimos en cuenta las deficiencias cognoscitivas, perceptuales y conductuales que fueron reveladas por la aplicación de la encuesta. Los textos de este libro, como los publicados antes por uno de nosotros en relación con la amebiasis, han sido redactados con la intención de contribuir a remover lo que de obsoleto permanece en los sistemas de creencias tradicionales sobre la giardiasis y de proponer en su lugar, además de un conocimiento más actualizado, soluciones operativas más acordes con la filosofía médica y evidencias experimentales más actuales. Los autores deseamos agradecer a las Dras. Deisy Martín Pupo e Ingrid Domenech Cañete los materiales bibliográficos aportados para la preparación de esta monografía. Luis Fonte Galindo Saleh Ali Saleh Almannoni

Contenido Capítulo 1. Giardias y giardiasis. Notas introductorias y apuntes históricos/ 1 Giardiasis/ 1 Giardias/ 3 Bibliografía recomendada/ 5 Capítulo 2. Giardia lamblia. Aspectos de su biología/ 7 Ciclo de vida de G. lamblia/ 7 Organización celular de G. lamblia/ 11 Trofozoíto / 11 Quiste/ 18 Metabolismo de G. lamblia / 20 Bibliografía recomendada/ 21 Capítulo 3. Giardiasis ¿una zoonosis? / 22 Giardia. Evolución del conocimiento sobre la taxonomía del género/ 22 De la especificidad de hospedero a la similitud morfológica/ 22 De la similitud morfológica a la especificidad de especie/ 23 Giardia lamblia ¿una especie o un complejo de ellas?/ 24 Caracterización molecular de giardias obtenidas de humanos/ 24 Caracterización molecular de giardias obtenidas de otros animales/ 26 Giardia lamblia. Transmisión zoonótica/ 27 Caracterización genética de la especie G. lamblia/ 27 Especificidad de hospedero/ 28 Ciclos de transmisión/ 28 Evidencias epidemiológicas de la transmisión zoonótica/ 31 Bibliografía recomendada/ 33 Capítulo 4. Giardia lamblia. Mecanismos de patogenicidad/ 35 Alteraciones morfológicas de la giardiasis/ 35 Mecanismos de patogenicidad/ 38 Impedimento mecánico a la absorción intestinal/ 38 Atrofia de vellosidades intestinales/ 39 Acortamiento y separación de las microvellosidades epiteliales/ 39

Aumento de la permeabilidad intestinal/ 40 Aumento del peristaltismo intestinal/ 40 Disminución de la digestión y absorción de lípidos/ 41 Sobrecrecimiento bacteriano/ 41 Evasión de los mecanismos defensivos del hospedero/ 41 Inmunopatología de la infección por Giardia/ 42 Bibliografía recomendada/ 44 Capítulo 5. Inmunobiología de la infección por giardias/ 46 Factores predisponentes/ 46 Mecanismos defensivos contra G. lamblia/ 47 Barreras naturales contra la infección por G. lamblia/ 48 Respuestas inmunitarias a la infección por G. lamblia/ 51 Mecanismos de evasión de G. lamblia/ 65 Variación antigénica/ 65 Inhibición de la producción de óxido nítrico por las células epiteliales intestinales/ 66 Inhibición del desarrollo de respuestas inflamatorias/ 66 Inmunosupresión transitoria del hospedero/ 67 Formación de quistes/ 67 Bibliografía recomendada/ 67 Capítulo 6. Formas clínicas de la giardiasis/ 69 Giardiasis asintomática/ 69 Giardiasis sintomática/ 70 Giardiasis aguda/ 70 Giardiasis crónica/ 71 Manifestaciones extraintestinales de la giardiasis/ 72 Manifestaciones cutáneas / 73 Manifestaciones oculares/ 74 Manifestaciones bucales/ 74 Manifestaciones articulares / 75 Bibliografía recomendada/ 75 Capítulo 7. Diagnóstico de la giardiasis/ 76 Procedimientos diagnósticos/ 76 Procedimientos directos/ 76 Procedimientos indirectos/ 86 Diagnóstico de las diferentes formas clínicas de giardiasis/ 88

Diagnóstico de la giardiasis asintomática/ 88 Diagnóstico de la giardiasis sintomática/ 89 Bibliografía recomendada/ 91 Capítulo 8. Tratamiento de la giardiasis/ 93 Medicamentos con actividad antigiardiásica/ 93 Nitroimidazoles/ 94 Quinacrina/ 97 Furazolidona/ 98 Benzimidazoles/ 100 Antibióticos/ 101 Cloroquina/ 102 Nitazoxanida/ 102 Medicamentos antigiardiásicos en perspectivas/ 103 Productos naturales con actividad antigiardiásica/ 104 Inmunoterapia/ 104 Tratamiento de la infección por G. lamblia/ 105 Tratamiento de la infección asintomática/ 105 Tratamiento de la infección sintomática/ 107 Tratamiento de la infección en circunstanciasespeciales/ 108 Bibliografía recomendada/ 111 Capítulo 9. Epidemiología de la giardiasis/ 112 A modo de advertencia / 112 Distribución geográfica/ 113 Índices epidemiológicos/ 114 Prevalencia de infección/ 114 Portadores/ 114 Seroprevalencia/ 115 Frecuencia de enfermos/ 115 Transmisión/ 116 Forma infectante/ 116 Reservorios/ 116 Modos de transmisión/ 116 Giardiasis e infección por el virus de la inmunodeficiencia humana/ 117 Bibliografía recomendada/ 118 Capítulo 10. Prevención y control de la giardiasis/ 119 Prevención de la transmisión fecal-oral/ 119

Saneamiento ambiental/ 120 Higiene personal y de los alimentos/ 120 Aseguramiento de agua de calidad adecuada y en volúmenes suficientes/ 121 Control de reservorios/ 124 Control de vectores mecánicos/ 124 Tratamiento médico de portadores y pacientes / 124 Inmunoprofilaxis / 125 Consideraciones generales/ 125 Cronología de las aproximaciones más exitosas/ 125 GiardiaVaxTM. Éxitos e incertidumbres/ 128 Bibliografía recomendada/ 129

Capítulo 1

Giardias y giardiasis. Notas introductorias y apuntes históricos Giardiasis El vocablo giardiasis*, en su acepción más universal, designa la infección del hombre por el protozoo flagelado Giardia lamblia, con independencia de que esta dé lugar o no a manifestaciones clínicas. Como en los casos de otras infecciones, el desarrollo de signos y síntomas atribuibles a esta parasitosis está supeditado a la interacción de factores relacionados con el hospedero, el protozoo y el medio ambiente, a los cuales hacemos referencia en otros capítulos de esta monografía. Aunque G. lamblia tiene un amplio rango de hospederos (también se le ha identificado en heces de perros, gatos, ganados bovino y ovino, animales salvajes, entre otros), su potencial patógeno es mejor conocido en humanos. El ciclo evolutivo de este protozoo, relativamente simple, da lugar a quistes resistentes a condiciones ambientales muy diversas, lo que hace posible que la infección sea transmitida de forma directa de un individuo a otro, o indirectamente por la contaminación de aguas y alimentos. La giardiasis es la infección parasitaria más frecuentemente transmitida por el agua. La giardiasis tiene una amplia distribución mundial. Se estima que alrededor de 280 millones de personas de todo el planeta, residentes en países de clima y desarrollo socioeconómico muy diferentes, padecen de esta parasitosis. * En 1988, con el objetivo de sistematizar la nomenclatura de las enfermedades parasitarias, se propuso el término giardiosis en lugar de giardiasis. Sin embargo, giardiasis sigue siendo el vocablo más universalmente aceptado para designar la infección del hombre por G. lamblia y el que emplearemos en toda la extensión de esta monografía. (Todas las notas son del Autor.)

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No obstante su carácter cosmopolita, la endemicidad de la giardiasis es mayor en zonas tropicales y, en estas, en las áreas de más elevados índices de pobreza. En Asia, África y América Latina, alrededor de 200 millones de personas desarrollan manifestaciones clínicas a causa de la giardiasis y 500 mil nuevos casos se reportan cada año. En vastas regiones de estos continentes, esta parasitosis es una causa común de diarreas que, cuando se hacen crónicas, pueden conducir a desórdenes nutricionales de intensidad variable y, en el caso de los niños, a retardo del crecimiento. En Cuba, según datos de la encuesta nacional de parasitismo realizada en 1984, G. lamblia es el parásito intestinal más identificado en la población del país. Más recientemente, estudios realizados por Núñez y colaboradores mostraron cifras de prevalencia de esta parasitosis de entre 20 y 54 % en niños que asistían a círculos infantiles de Ciudad de La Habana. A diferencia de lo que ocurre con otras parasitosis (por ejemplo, la malaria), la giardiasis no es causa de altos índices de mortalidad. Este hecho y la insuficiencia de recursos, tanto humanos como financieros, han propiciado que el diagnóstico, tratamiento y control de esta parasitosis no hayan recibido atención adecuada por parte de las autoridades sanitarias de la mayoría de los países donde su endemicidad es mayor. La giardiasis, junto a otras entidades infecciosas que comparten con ella esa situación de relativo abandono (por ejemplo, las geohelmintosis), reúne los criterios de lo que recientemente se ha dado en llamar enfermedades desatendidas. Estas enfermedades realizan una significativa contribución a la perpetuación de la pobreza en las áreas o países donde son endémicas, al deteriorar el crecimiento físico y el desarrollo cognoscitivo de sus generaciones más jóvenes y reducir la capacidad de trabajo y la productividad de sus adultos. En países económicamente desarrollados, debido a que la giardiasis puede ser causa de brotes de enfermedad diarreica (sobre todo en instituciones cerradas, como centros para el cuidado de niños) y teniendo en cuenta el cada vez más intenso tráfico de personas entre áreas geográficas con diferentes niveles de endemicidad, el diagnóstico, tratamiento y control de esta parasitosis recibe atención creciente, tanto de las autoridades sanitarias como de sectores académicos. Los conocimientos sobre la giardiasis han experimentado trascendentales cambios en los últimos años. Los criterios morfológicos que servían de base para la identificación de G. lamblia en las heces o en el líquido duodenal de los individuos infectados, aunque permiten establecer el diagnóstico, ya no son suficientes para indicar tratamiento contra el parásito. Evidencias genéticas e inmunológicas muy recientes demuestran que elementos adicionales, tanto clínicos como epidemiológicos, deben tenerse en cuenta. 2

Otro hecho, proveniente de la práctica médica, complica el adecuado diagnóstico, tratamiento y control de la giardiasis. En las últimas décadas ganó espacio, a partir de publicaciones muchas veces anecdóticas, la creencia de que esta parasitosis puede causar manifestaciones extraintestinales y que estas se presentan con frecuencia. Como consecuencia, se ha hecho habitual el diagnóstico de giardiasis a pacientes con lesiones dermatológicas de naturaleza muy variada y de causa no conocida, en muchas ocasiones sin el hallazgo del protozoo en sus heces o en el fluido duodenal correspondiente. En Cuba, la frase “todo el mundo tiene giardias” ya es popular.

Giardias G. lamblia (G. duodenalis, G. intestinalis)* es una de las especies que, en número creciente, forman parte del género Giardia. Desde una perspectiva taxonómica, dos aspectos hacen de este género uno de los más estudiados durante las últimas décadas: 1. Su capacidad de parasitar numerosas especies. Giardia habita, con un amplio rango de consecuencias clínicas y epidemiológicas, en el tracto gastrointestinal de hospederos de numerosas especies. 2. Sus peculiaridades estructurales. Giardia exhibe una organización intracelular muy simple, sin mitocondrias y peroxisomas. En correspondencia con ello, resultados de análisis filogenéticos de ácido ribonucleico (ARN) ribosomal han permitido clasificar al protozoo como un organismo eucariótico muy primitivo, surgido poco después de la divergencia entre pro y eucariotas y antes de que estos últimos adquirieran mitocondrias. Giardia se ha convertido en un organismo clave para el mejor entendimiento de la evolución de las células eucarióticas. Por ejemplo, un estudio reciente ha permitido caracterizar en Giardia un sistema secretor vesicular muy rudimentario, predecesor evolutivo del aparato de Golgi de los organismos superiores (ver capítulo 2 “Giardia lamblia. Aspectos de su biología”). La primera descripción de lo que después se conoció como G. lamblia correspondió al comerciante y microscopista holandés Antony van Leeuwenhoek, en 1681. Van Leeuwenhoek, empleando un microscopio *Aunque los nombres G. lamblia, G. intestinalis y G. duodenalis se utilizan indistintamente en la literatura médica internacional, existe una tendencia creciente al uso de G. duodenalis para designar a la especie de Giardia que infecta a los mamíferos, incluidos los humanos. Sin embargo, G. lamblia sigue siendo la denominación más empleada en la práctica médica de nuestra área y, por tanto, la que utilizaremos en lo adelante.

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artesanal inventado por él, observó en sus propias heces unos “animáculos” cuyas características morfológicas grosso modo se corresponden con las del parásito. El microorganismo fue descrito más detalladamente, después del examen microscópico de una muestra de heces de un niño, por el médico checo Wilhelm Lambl, en 1859. Lambl incluyó al parásito dentro del género Cercomonas y lo nombró Cercomonas intestinalis. En 1879, Grassi describió, tras su hallazgo en una muestra de heces de ratón, un microorganismo parecido al encontrado por Lambl, al que nombró Dimorphus muris. En 1882, Kunstler encontró, en renacuajos, un parásito con características microscópicas semejantes y lo denominó Giardia agilis. Era la primera vez que se utilizaba el término giardia para nombrar un género, lo que probablemente fuera un homenaje al biólogo francés Alfred Giard, quien aparentemente no tuvo relación alguna con estudios sobre este protozoo. En 1888, Blanchard sugirió la denominación de Lamblia intestinalis para la especie descrita por Lambl. En 1902, Stiles sugirió nombrar Giardia duodenalis a la misma especie. En dos trabajos sucesivos sobre taxonomía de protozoos flagelados con capacidad para habitar en el intestino delgado de los humanos, Kofoid y Christiansen propusieron las denominaciones de G. lamblia, en 1915, y G. enterica, en 1920. Durante la primera mitad del siglo XX, cierta falta de rigor en la denominación de nuevas especies hizo complicada y, en muchos casos, confusa la taxonomía del género Giardia. Numerosas especies del parásito, más de 40 según algunos autores, fueron descritas sobre la base de las diferencias de especie de sus hospederos. Solo Simón, en 1922, utilizó criterios morfológicos para distinguir entre las giardias encontradas en humanos y las halladas en ratones, y aceptó los nombres de G. lamblia y G. muris para denominar a unas y otras, respectivamente. En 1952, Filice publicó una detallada descripción de la morfología del género Giardia y propuso, basado fundamentalmente en las características estructurales de los cuerpos medianos del protozoo, que solo fueran reconocidas tres especies del parásito: G. duodenalis, observada en humanos y en otros mamíferos; G. agilis, hallada en anfibios, y G. muris, encontrada en ratones. La propuesta de Filice, aunque propició una importante racionalización al caos taxonómico prevaleciente, era solo una solución temporal. La variabilidad fenotípica entre “aislamientos” de Giardia procedentes de diferentes hospederos sugería la existencia de otras especies, pero las limitaciones tecnológicas de aquellos años impedían demostrarlo. El desarrollo posterior de procedimientos de cultivo in vitro, que permitieron la obtención y amplificación axénica de aislamientos de Giardia provenientes de algunas especies de 4

hospederos, devino un paso significativo en ese sentido. Desde entonces, fue posible disponer de parásitos en cantidad y homogeneidad adecuadas para estudios de diferenciación fenotípica adicionales (por ejemplo, de ultraestructura y de isoenzimas) y de caracterización genética de especies. La mayor resolución de la microscopia electrónica permitió hallar diferencias morfológicas adicionales entre las giardias obtenidas de algunos aislamientos, lo que condujo a la descripción de otras dos especies: G. ardeae y G. psittaci, ambas observadas en aves (garzas y pericos, respectivamente). Más recientemente, la aplicación de procedimientos de reacción en cadena de la polimerasa (PCR, del inglés: polimerase chain reaction) ha permitido la caracterización genética de giardias obtenidas de manera directa de muestras fecales o ambientales y, con ello, resolver el problema devenido de la imposibilidad de cultivar in vitro giardias procedentes de algunos hospederos. El empleo de procedimientos de biología molecular ha posibilitado encontrar diferencias genéticas entre aislamientos de G. lamblia provenientes de diferentes especies de hospederos (o entre giardias obtenidas directamente de muestras fecales de diferentes especies de hospederos). Estos hallazgos biomoleculares y la utilización de criterios fenotípicos y epidemiológicos de mayor resolución, han conducido a la descripción de una nueva especie (G. microti, que infecta a roedores silvestres) y de genotipos de G. lamblia con diferentes grados de especificidad de hospedero, y han arrojado luz sobre la posible transmisión zoonótica de esta parasitosis (ver capítulo 3 “Giardiasis ¿una zoonosis?”). Aunque los humanos han padecido de la infección por giardias durante cientos de años, el reconocimiento de la acción patógena de G. lamblia es relativamente reciente. En 1978, con base en manifestaciones clínicas y lesiones histopatológicas de la porción superior del intestino delgado, observadas en pacientes de los cuales el parásito había sido aislado, Kulda y Nohynkova demostraron definitivamente que este microorganismo podía causar enfermedad en el humano. En 1981, la Organización Mundial de La Salud (OMS) añadió a G. lamblia a su lista de parásitos patógenos.

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Capítulo 2

Giardia lamblia. Aspectos de su biología Además de G. lamblia, que infecta al hombre y a otros animales, otras especies del género Giardia han sido descritas: G. agilis, G. muris, G. ardeae, G. psittaci y G. microti. Estas giardias, sin excepción, son parásitos obligados del aparato digestivo de sus respectivos hospederos. G. lamblia muestra tres elementos estructurales que permiten clasificarla como un organismo eucariótico: núcleo y membrana nuclear bien definidos, citoesqueleto relativamente desarrollado y sistema de endomembranas polifuncional. Sin embargo, en este protozoo están ausentes otros organelos cuya presencia es casi universal en las células eucarióticas; por ejemplo, nucleolos y peroxisomas. G. lamblia, además, es un organismo anaerobio (no posee ni mitocondrias ni componentes de los procesos de fosforilación oxidativa). G. lamblia, cuya clasificación taxonómica se muestra en la tabla 2.1, perpetúa su existencia mediante el tránsito por un ciclo evolutivo muy simple, realiza sus actividades vitales haciendo gala de una organización celular poco compleja y exhibe un metabolismo celular relativamente sencillo. A esos aspectos, ciclo evolutivo, organización celular y metabolismo, nos referiremos con más detalles en los tres acápites que integran este capítulo*.

Ciclo de vida de G. lamblia La carencia de etapas sexuales y de hospederos intermediarios, que sí están presentes en el desarrollo ontogénico de otros parásitos, evidencia la * Por la abundante y polémica información que se ha acumulado en los últimos años sobre los mecanismos de patogenicidad de G. lamblia, y con la intención de referirnos a ellos de manera diferente, hemos redactado un capítulo independiente acerca de ese importante aspecto de la biología de este protozoo.

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Tabla 2.1. Clasificación taxonómica de Giardia lamblia Reino: Protista Subreino: Protozoa Phyllum: Sarcomastigophora Subphyllum: Mastigophora Clase: Zoomastigophorea

Orden: Diplomonadida Suborden: Diplomonadina Familia: Hexamitidae Género: Giardia Especie: lamblia

sencillez del ciclo evolutivo de G. lamblia (Fig. 2.1). Básicamente, el ciclo de vida de este microorganismo pasa por solo dos fases: la de quiste, forma infectante, y la de trofozoíto, forma vegetativa (Fig. 2.2). Las condiciones que desencadenan el exquistamieto y el enquistamiento, aunque mejor conocidas que en los casos de otros protozoos, aún son objeto de estudio. La infección es adquirida por la ingestión de quistes. Aparentemente, el bajo pH del contenido estomacal daña la pared de estos, pero no lo bastante para que tenga lugar la exquistación en ese segmento del tubo digestivo. Esta se produce en el duodeno, donde la acción de las enzimas pancreáticas, tripsina y quimotripsina, terminan por debilitar la pared de los quistes en grado suficiente para que de ellos emerjan los exquizoítos. El proceso de exquistamiento tiene lugar rápidamente (en apenas 10 min, en los casos de G. lamblia y G. muris). Tres observaciones de estudios in vitro de ese proceso deben ser mencionadas: 1. El exquistamiento es facilitado por la presencia de enzimas pancreáticas y, en correspondencia con ello, prevenida por la acción de inhibidores de tripsina. 2. Además de las proteasas externas (es decir, las pancreáticas), otras del parásito son necesarias para que tenga lugar la evolución a la forma vegetativa de este. Se ha demostrado que una proteasa dependiente de cisteína, de la familia de las catepsina B, participa en el exquistamiento de G. lamblia. La actividad de proteasas dependiente de cisteína se ha localizado en vacuolas parecidas a endosomas presentes en el citoplasma de esta especie (ver más adelante). La inhibición de estas enzimas previene el proceso de exquistamiento. Con base en estas observaciones, se ha sugerido que el desarrollo de compuestos inhibidores de proteasas de G. lamblia podría ser otra vía para la obtención de fármacos contra este parásito. 3. Anticuerpos contra la pared del quiste inhiben el exquistamiento. Como veremos más adelante, la actividad de estos anticuerpos contra el proceso inverso, el enquistamiento, también se ha estudiado. 8

Fig. 2.1. Ciclo evolutivo de G. lamblia. En la parte superior están representadas las principales vías por las cuales los quistes pueden llegar al sistema digestivo del hombre. En ambos laterales se aprecian las diferentes etapas del ciclo biológico de esta especie: 1. y 9. Quistes tetranucleados; 2. Exquizoíto, 3. Trofozoítos tetranucleados, 4-7. Trofozoítos binucleados y 8. Quiste binucleado. Al centro están esquematizadas las porciones del aparato digestivo por las que transita el parásito.

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Fig. 2.2. Trofozoítos (a) y quistes (b) de G. lamblia, teñidos con solución yodada.

El estadio de exquizoíto es de muy corta duración (10 a 15 min). Mientras transcurre ese periodo, el microorganismo es oval, tiene ocho flagelos y muestra un metabolismo intermedio entre trofozoíto y quiste. Esta célula, que tiene cuatro núcleos y una ploidía de 16N, realiza dos divisiones celulares (la primera sin división nuclear y ambas sin replicación del ADN) y genera cuatro trofozoítos, cada uno con dos núcleos y una ploidía de 4N. Durante la primera división del exquizoíto, tiene lugar el reensamblaje de los discos ventrales (estos, como se describe más adelante, son desensamblados y almacenados durante el proceso de enquistamiento). Dando continuidad a su ciclo biológico, los trofozoítos de Giardia se replican asexualmente, por fisión binaria, sobre las criptas de duodeno y porción superior del yeyuno. Primero se divide el núcleo, después el aparato locomotor, el disco ventral y el citoplasma, en ese orden. El proceso de multiplicación es tan intenso, que se ha estimado que una deposición diarreica podría contener miles de millones de parásitos. Con la ayuda de su aparato locomotor, de manera particular sus flagelos, los trofozoítos de Giardia realizan movimientos sobre la mucosa intestinal. A diferencia de otros protozoos que parasitan el tubo digestivo, los trofozoítos de este género no invaden el epitelio intestinal, sino que se adhieren a la superficie de este mediante un proceso que protagoniza el disco ventral. Parte de los trofozoítos no adheridos a la superficie intestinal son arrastrados en el mucus y en los alimentos en digestión. A medida que la forma vegetativa del parásito avanza distalmente, las condiciones se le hacen más 10

adversas y se inicia el proceso de enquistamiento. Entre otras, son señales para el comienzo de este proceso, la deshidratación de las heces, la exposición a sales biliares conjugadas y la disminución de la concentración de colesterol en el medio circundante. Durante el enquistamiento tiene lugar el desensamblaje y almacenamiento de los flagelos y del disco ventral, y se estructura un complejo de membranas, parecido a un aparato de Golgi, por el que circulan hacia vesículas especializadas, también en desarrollo, moléculas para la formación de componentes del quiste. En estas vesículas se han identificado bloques de la pared en construcción. Posteriormente, la célula en transición se cubre de la pared protectora y se convierte en quiste, aún inmaduro. Este, como los trofozoítos que lo preceden, solo posee dos núcleos. Una división nuclear, que da origen a un quiste tetranucleado, caracteriza la fase final del proceso de enquistamiento. Los quistes tetranucleados, que son excretados en forma intermitente en las heces, constituyen la forma infectante del protozoo. Estos quistes son resistentes a condiciones ambientales adversas y pueden permanecer viables por semanas y meses. El ciclo biológico de Giardia se completa cuando el quiste es ingerido por el hospedero correspondiente. En relación con G. lamblia, además del hombre, se han descrito varios hospederos y, consecuencia de ello, el potencial zoonótico de la especie ha sido objeto de intenso estudio durante las últimas dos décadas (ver capítulo 3 “Giardiasis ¿una zoonosis?”).

Organización celular de G. lamblia Por el enorme interés que su posición filogenética e importancia médica desatan, se han publicado recientemente revisiones bibliográficas exhaustivas sobre la organización celular del género Giardia, en general, y de la especie G. lamblia, en particular. La existencia de esos excelentes acercamientos a los conocimientos más recientes sobre la biología de Giardia permite referirnos en estas páginas a aquellos aspectos estructurales y funcionales de G. lamblia que, desde una perspectiva médico asistencial, consideramos más necesarios.

Trofozoíto La forma vegetativa de G. lamblia (Fig. 2.3a), a diferencia de los quistes de la propia especie, que son de tamaño relativamente uniforme, exhiben dimensiones muy variables (10 y 21 μ de longitud, 5 a 15 de ancho y 2 a 4 de grosor). 11

Los trofozoítos de G. lamblia no muestran el pleomorfismo de los de otras especies de protozoos (por ejemplo, Entamoeba histolytica). En general, los ejemplares de esta fase evolutiva despliegan una forma muy regular: observados en dirección dorsoventral, son piriformes (redondeados en su porción anterior y cada vez más afilados en la medida que nos acercamos a su extremo posterior); vistos desde los laterales, son aplanados (convexos dorsalmente y cóncavos en su superficie ventral) (Fig. 2.4). Dos aspectos morfológicos demuestran el carácter eucariótico de Giardia: la presencia de núcleos rodeados de membranas y de un citoesqueleto altamente desarrollado. Refirámonos, en primer lugar, a estos dos elementos estructurales.

Núcleo Los trofozoítos de Giardia tienen dos núcleos, ambos transcripcionalmente activos, que son idénticos según todos los criterios utilizados para estudiarlos. Estos núcleos se sitúan en la mitad anterior del parásito (aproximadamente, en la unión entre los cuartos primero y segundo del cuerpo del microorganismo) y en posición simétrica respecto al eje longitudinal de este (Fig. 2.5). Los núcleos son ovoides y muestran un cariosoma central, formado por una masa densa de cromatina o por un grupo de granos finos que, en ocasiones, pueden estar parcialmente dispersos en el nucleoplasma. La membrana nuclear, muy delgada y de composición poco conocida, no está cubierta de cromatina. Como ya fuera mencionado, en los núcleos de Giardia no se han identificado nucléolos. Los núcleos de las células eucarióticas superiores poseen nucléolos fácilmente visibles, en los cuales tiene lugar la transcripción de los ARN ribosomales. Un importante componente proteico de los nucléolos es la fibrilarina, molécula que participa en el procesamiento prerribosomal de ARN. Anticuerpos contra la fibrilarina de G. lamblia, previamente conjugados, tiñen de forma difusa el núcleo de este protozoo, lo que sugiere que el procesamiento prerribosomal de ARN no está localizado en determinada región del núcleo y que, por tanto, estas células no presentan nucléolos. El genoma de Giardia tiene las características de una célula eucariótica, incluida la presencia de cromosomas lineales flanqueados por telómeros similares en secuencia a los encontrados en organismos eucarióticos de mayor desarrollo filogenético (TAGGG). Los datos publicados acerca del número de cromosomas de Giardia no son coincidentes. La mayoría de los autores sugieren la presencia de cinco cromosomas en cada núcleo, todos con varias copias. También se describe la presencia de cromosomas de menor tamaño, denominados “menores” o “acce12

a

b Fig. 2.3. Trofozoítos (a) y quistes (b) de G. lamblia al microscopio electrónico de barrido.

sorios”, los cuales son copias parciales de los cromosomas mayores. En consecuencia, y con independencia de su reproducción asexual, Giardia es un organismo poliploide. Recientemente, se ha especulado con que la poliploidía del protozoo pudiera ser el medio de que dispone este para, en su condición de asexual, reparar mutaciones y otros defectos de sus genes. Se han empleado diferentes procedimientos para determinar el tamaño del genoma de los trofozoítos de G. lamblia y los resultados han sido muy 13

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

Fig. 2.5. Trofozoíto de G. lamblia teñido con solución de Giemsa (a) y diagrama correspondiente (b).

disímiles. La suma de las tallas de los cinco cromosomas (3,8; 3,0; 2,3; 1,6 y 1,6 Mb) permite calcular que el tamaño del genoma haploide es de 12,3 Mb, bastante similar a los tamaños estimados por estudios densitométricos (10,6 a 11,9 Mb). Debido a que G. lamblia no posee mitocondrias u otros organelos citoplasmáticos que contengan ADN, se considera que este tipo de ácido nucleico solo está presente en el núcleo. 14

Citoesqueleto La presencia de microtúbulos como parte de su citoesqueleto es una característica típica de las células eucarióticas y Giardia exhibe varias estructuras microtubulares. De ellas, las mejor caracterizadas son el disco ventral o adhesivo, los flagelos y los cuerpos medianos. El disco adhesivo es una estructura cóncava y bilobulada, de 0,4 μ de grosor máximo, que ocupa las tres cuartas partes anteriores de la superficie ventral del trofozoíto (Fig. 2.5 y 2.6). Este disco es una estructura rígida, reforzada por microtúbulos (que se extienden adyacentes a la membrana plasmática) y cintas fibrosas dorsales (que cursan desde los microtúbulos al citoplasma) y rodeada de un anillo de citoplasma contráctil. El disco adhesivo, junto al par de flagelos ventrales, que se encuentran en el surco que separa sus dos lóbulos, es responsable de la capacidad del parásito de adherirse a células del hospedero. Cuatro pares de flagelos emergen de cada trofozoíto: ventrales, ya mencionado, anteriores, posteriores y caudales (ver Fig. 2.5). Los flagelos, que son estructuras móviles responsables de la locomoción del parásito, se originan en ocho kinetosomas situados simétricamente, próximos a la línea media y al borde anterior de los núcleos. Los axonemas de todos los flagelos cursan distancias variables dentro del citoplasma antes de salir del cuerpo del protozoo, y los correspondientes al par de flagelos anteriores tienen la particulari-

Fig. 2.6. Diagrama de corte transversal de trofozoíto de G. lamblia al microscopio electrónico de transmisión.

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dad de emerger lateralmente al área del disco adhesivo en el lado opuesto a su respectivo kinetosoma. Los cuerpos medianos son un par de estructuras alargadas, de coloración oscura, ligeramente curvas, dispuestas de manera oblicua o transversal y muy próximas entre sí. Están situadas inmediatamente detrás del disco adhesivo y encima de los axonemas de los flagelos caudales (ver Fig. 2.5). Estos elementos, únicos del género Giardia, y cuyas funciones aún no se conocen, han sido calificados de diferentes maneras por varios grupos de autores: cuerpos parabasales, kinetoplastos y cuerpos cromatoidales. Sin embargo, los estudios de ultraestructura de alta resolución realizados hasta el presente niegan su participación en las actividades biológicas a las que aluden esas denominaciones. La observación de diferencias en la formas de los cuerpos medianos de giardias provenientes de diferentes fuentes permitió a Filice, en 1952, proponer una nueva clasificación de las especies del género (ver capítulo 3 “Giardiasis ¿una zoonosis?”). Los cuerpos medianos de los trofozoítos de G. lamblia, por ejemplo, remedan la forma de garras. Dos son las familias de proteínas mejor caracterizadas del citoesqueleto de Giardia: giardinas, grupo de 23 proteínas de estructura α-helicoidal y de pesos moleculares entre 29 y 38 kDa, identificadas en las cintas dorsales del disco ventral, y tubulinas, proteínas de estructura y pesos moleculares menos conocidos, que forman parte de los microtúbulos presentes en el disco ventral, flagelos y cuerpos medianos (para más detalles sobre giardinas y tubulinas, ver acápite “Antígenos de giardias” del capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”). Otras proteínas asociadas con microtúbulos (actina, miosina y tropomiosina, entre otras), de las que la información disponible es aún más escasa, también participan en las actividades motrices de Giardia. No es sorprendente, teniendo en cuenta el desarrollo del citoesqueleto de Giardia, que un grupo de drogas antihelmínticas, los benzimidazoles, de manera particular el albendazol, sean potentes medicamentos antigiardiásicos. Los benzimidazoles interactúan con las tubulinas, impidiendo la polimerización de los microtúbulos (ver capítulo 8 “Tratamiento de la giardiasis”).

Vesículas periféricas Un elemento característico de los trofozoítos de Giardia es la presencia de numerosas vesículas en la periferia citoplasmática, especialmente en el área correspondiente a la superficie dorsal (ver Fig. 2.6). Con el empleo de microscopia de fluorescencia de trofozoítos incubados en presencia de Amarillo Lucifer, un cromógeno que es internalizado por células eucarióticas mediante endocitosis, quedó demostrado que esas estructuras, denominadas vesículas periféricas, forman parte del sistema endocítico del protozoo. 16

Hace poco se demostró la presencia de fosfatasa ácida, un marcador clásico de lisosomas, en las vesículas periféricas. Esta observación, junto a la del párrafo precedente, sugiere que Giardia posee unidos los sistemas endocítico y lisosomal. Es decir, y ello es una prueba de la importancia del género en estudios de evolución de las especies, Giardia exhibe un sistema de vesículas muy ancestral con funciones múltiples, que más adelante derivó hacia compartimientos tales como endosomas y lisosomas en organismos eucarióticos superiores.

Retículo endoplásmico y complejo de Golgi Hasta la segunda mitad de la década de 1990, no existían argumentos en favor de que Giardia poseyera un retículo endoplásmico bien desarrollado. Las mejorías experimentadas por las técnicas de procesamiento celular durante esa década, que permitieron una preservación más adecuada de estructuras subcelulares, hicieron posible la identificación de actividad de glucosa6-fosfatasa, un marcador típico de cisternas de retículo endoplásmico, en trofozoítos de Giardia. Experimentos adicionales, empleando la misma herramienta, demostraron la presencia sucesiva de actividad de glucosa-6-fosfatasa en las cisternas y en las vesículas periféricas, lo que evidenciaba una conexión directa entre ambas estructuras. En vistas de la controversia aún vigente en relación con la existencia en Giardia, al menos durante parte de su ciclo evolutivo, de un complejo de Golgi típico, el marcaje sucesivo de esos organelos ha sugerido que, alternativamente, proteínas sintetizadas en el retículo endoplásmico podrían ser transferidas de forma directa a las vesículas periféricas. Con la utilización de microscopia de fluorescencia de giardias incubadas con la ceramida C6-NBD, una sonda muy empleada en la identificación de complejo de Golgi en células eucarióticas, esta estructura ha sido hallada en trofozoítos, fundamentalmente durante el proceso de enquistamiento (una vez internalizadas, las moléculas de la sonda son divididas y los fragmentos ceramídicos fluorescentes resultantes se acumulan en la región perinuclear de trofozoítos y quistes en formación). A pesar de esta evidencia, la mayoría de los autores consideran que todavía es necesaria la utilización de otros marcadores de complejo de Golgi para confirmar la presencia, y conocer de la organización, de este organelo a lo largo del ciclo evolutivo del parásito.

Superficie del trofozoíto La mayoría de los estudios morfológicos de Giardia, aun aquellos realizados con el empleo de procedimientos clásicos de microscopia electrónica de transmisión de cortes delgados y de microscopia electrónica de barrido de 17

células completas, coinciden en describir como lisa la superficie de los trofozoítos. Sin embargo, la reciente utilización de microscopia electrónica de transmisión de células fragmentadas por congelación ha revelado que el carácter liso de la superficie de los trofozoítos de Giardia es solo relativo. El uso de esta herramienta, de mayor resolución que las antes mencionadas, ha permitido la observación de numerosas ondulaciones sobre la superficie dorsal del parásito y de algunas áreas rugosas sobre la superficie de sus flagelos. Para algunos autores, ondulaciones y rugosidades son la expresión superficial de macromoléculas de membrana, particularmente antígenos variables de superficie (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”). La microscopia electrónica de transmisión de células fragmentadas por congelación también se ha empleado para estudiar la organización interior de la membrana plasmática de los trofozoítos. Los resultados de esos estudios hicieron posible demostrar la presencia de partículas intramembranosas, que se corresponden con proteínas integrales de membrana. Estas partículas son muy numerosas en las áreas de membrana citoplasmática correspondientes al cuerpo del parásito (con mayor densidad en las proximidades de la superficie protoplasmática que en la vecindad de la superficie exterior de la membrana) y muy escasas en las áreas correspondientes a los flagelos. Dos detalles microscópicos caracterizan al área de membrana que cubre el anillo exterior de citoplasma contráctil del disco ventral: 1. La ausencia casi total de partículas intramembranosas, tal como ocurre en las áreas correspondientes a los flagelos. 2. La baja concentración de colesterol, comparada con las concentraciones encontradas en otras regiones de la membrana plasmática del cuerpo del protozoo. Se ha sugerido que estas características estructurales podrían proveer a esta área de membrana de mayor flexibilidad, lo que facilitaría la contracción del anillo exterior del disco ventral.

Quiste Como los quistes de otras especies de protozoos, los de G. lamblia tienen forma y tamaño relativamente uniformes. Son ovalados y miden de 8 a 12 μ de longitud y 7 a 10 μ de ancho) (ver Fig. 2.3b). Según su nivel de desarrollo, poseen diferentes números de núcleos: los inmaduros exhiben dos, los maduros cuatro (Fig. 2.7). Por lo general, son identificables en preparaciones húmedas con solución salina (la pared del quiste es muy refráctil) o cuando se tiñen con solución de Lugol (con la que los quistes muestran una coloración amarilla o castaño claro) (Fig. 2.8). 18

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

Fig. 2.8. Quiste de G. lamblia teñido con solución yodada.

En la periferia del citoplasma del quiste, justo debajo de la membrana celular, se observa un extenso entramado de vesículas y túbulos. En el resto del citoplasma, finamente granular, pueden observarse ribosomas, no asociados con retículo endoplásmico, y estructuras del citoesqueleto de las que estaban presentes en el trofozoíto, fundamentalmente axonemas y fragmentos del disco ventral, antes desensamblados y almacenados durante el proceso de enquistamiento. 19

Con el empleo de técnicas de microscopia electrónica de transmisión de alta resolución, se ha demostrado que la pared del quiste de Giardia, de 0,3 a 0,5 μ de grosor, está constituida por dos capas: una externa, de carácter filamentoso, y una interna, de tipo membranoso. Estas están separadas por un espacio muy estrecho, que algunos han denominado periplásmico. La composición química de la pared del quiste, de manera particular de la capa externa, ha sido intensamente estudiada (cromatografía gaseosa, espectrometría de masas y análisis enzimáticos). Como consecuencia, se han identificado proteínas de diferentes pesos moleculares y la significación biológica de cada una de ellas se estudia en la actualidad. Entre los componentes glusídicos encontrados, la galactosamina, en la forma de N-acetil galactosamina (GalNAc), es el predominante. Mediante microscopia electrónica de barrido, se ha podido comprobar que, tal como sugerían datos obtenidos con el empleo de procedimientos microscópicos más primitivos, la superficie de los quistes es relativamente lisa (ver Fig. 2.3b).

Metabolismo de G. lamblia G. lamblia es un microorganismo anaerobio y microaerotolerante; es decir, este protozoo puede sobrevivir y multiplicarse en condiciones de ausencia de oxígeno o presencia de este a bajas concentraciones. Precisamente, en ese rango de condiciones se encuentra el parásito cuando yace sobre la mucosa del intestino delgado. La principal fuente de energía de G. lamblia es la glucosa. En este protozoo, como clásicamente ocurre en las células eucarióticas, el catabolismo inicial de la glucosa hasta ácido pirúvico se realiza a través de la vía de Meyerhof-Embden. Sin embargo, G. lamblia carece de ciclo de Krebs, de citocromos y de mitocondrias. Por este motivo, y a diferencia de la mayoría de las células eucarióticas, a este parásito no le es posible la degradación aerobia del ácido pirúvico hasta dióxido de carbono y agua. En estas circunstancias, el catabolismo final de la glucosa transcurre por vías menos conocidas y rinde como productos finales, además de energía, dióxido de carbono, acetato, etanol y alanina. El balance de estos productos depende, sobre todo, de las concentraciones de oxígeno en el medio circundante: más alanina y etanol, y menos acetato, en condiciones anaerobias; menos alanina y etanol, y más acetato, en presencia de oxígeno. A pesar de su metabolismo anaerobio, los trofozoítos de G. lamblia producen radicales libres de oxígeno y requieren, por tanto, de un mecanismo de detoxificación. Aunque algunos autores han reportado actividad superóxido 20

dismutasa en este protozoo, la mayoría de los trabajos coincide en señalar la ausencia de esa enzima. Tampoco se ha podido hallar actividad catalasa o peroxidasa en este parásito ni se ha podido demostrar alguno de los mecanismos de detoxificación clásicos. Hace poco se ha sugerido que una NADH oxidasa productora de H2O sería la vía más importante para deshacerse de oxígeno de este microorganismo.

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Capítulo 3

Giardiasis ¿una zoonosis? Giardia. Evolución del conocimiento sobre la taxonomía del género Grosso modo, la evolución de los saberes sobre la taxonomía del género Giardia ha transcurrido en dos etapas: una primera, marcada por la descripción de tantas especies del parásito como especies de hospederos en las que este fue hallado, que culmina con el paradigmático trabajo sobre aspectos morfológicos del protozoo, publicado por Filice en 1952, quien redujo a tres el número de especies del género; y una segunda, signada por un mejor conocimiento sobre las características genéticas de las giardias provenientes de diferentes hospederos, que está conduciendo, nuevamente, a los preceptos de la especificidad del parásito por el animal que lo hospeda y, en consecuencia, a la descripción de un mayor número de especies dentro del género, como se verá con más detalles.

De la especificidad de hospedero a la similitud morfológica Durante las décadas de 1920 y 1930 fueron descritas, con base en las diferencias de especie de sus hospederos, numerosas especies del género Giardia (más de 40 según algunos autores). Solo Simón, en 1922, utilizó criterios morfológicos para distinguir entre las giardias encontradas en humanos y las halladas en ratones, aceptando los nombres de G. lamblia y G. muris para denominar a unas y otras, respectivamente. En 1952, Filice publicó una detallada descripción de la morfología del género Giardia y propuso, de acuerdo con las características estructurales de 22

los cuerpos medianos del protozoo, que solo fueran reconocidas tres especies del parásito: G. duodenalis, observada en humanos y en otros mamíferos; G. agilis, hallada en anfibios, y G. muris, encontrada en ratones. No era la primera vez que se asistía, en correspondencia con los cánones de la época, a la descripción de especies de parásitos basados exclusivamente en criterios morfológicos. Según la racionalización taxonómica propuesta por Filice, G. lamblia podría parasitar, además de a los humanos, a otras especies de animales domésticos y salvajes. Años después, a este argumento en favor del potencial zoonótico de G. lamblia se sumaría otro: los frecuentes reportes de asociación entre la ocurrencia de brotes de giardiasis por contaminación de las fuentes de agua y la detección de animales infectados por esta especie próximos a estas. En 1979, ambos argumentos condujeron a la OMS a llamar la atención de la comunidad científica sobre el potencial zoonótico de esta especie.

De la similitud morfológica a la especificidad de especie La propuesta de Filice, aunque propició una importante racionalización al caos taxonómico prevaleciente, era solo una solución temporal. La variabilidad fenotípica entre “aislamientos” de Giardia procedentes de diferentes hospederos sugería la existencia de otras especies, pero las limitaciones tecnológicas de aquellos años impedían demostrarlo. El desarrollo posterior de procedimientos de cultivo in vitro, que permitieron la obtención y multiplicación axénica de aislamientos de Giardia provenientes de algunas especies de hospederos, devino un paso significativo en ese sentido. Desde entonces, fue posible disponer de parásitos en cantidad y homogeneidad adecuadas para estudios de diferenciación fenotípica adicionales (por ejemplo, de ultraestructura y de isoenzimas) y de caracterización genética de especies. El paso siguiente, todavía con criterios puramente morfológicos, fue el estudio de características ultraestructurales de giardias provenientes de diferentes especies de hospederos. La mayor resolución de la microscopia electrónica permitió hallar diferencias morfológicas adicionales entre las giardias obtenidas de algunos aislamientos, lo que condujo a la descripción de otras dos especies: G. ardeae y G. psittaci, ambas observadas en aves (garzas y pericos, respectivamente) (Tabla 3.1). En la actualidad, la aplicación de procedimientos de PCR ha permitido la caracterización genética de giardias obtenidas directamente de muestras fecales o ambientales y, con ello, resolver el problema devenido de la imposibilidad de cultivar in vitro giardias procedentes de algunos hospederos. 23

Tabla 3.1. Especies del género Giardia Especie*

Hospedero

G. lamblia G. agilis G. muris G. psittaci G. ardeae

Mamíferos, incluidos los humanos Anfibios Ratones Pericos Garzas

*Recientemente, con el empleo de criterios genéticos y fenotípicos, fue descrita una nueva especie de giardias: G. microti, que infecta a roedores silvestres.

El empleo de procedimientos de biología molecular, como se detallará más adelante, ha permitido encontrar diferencias genéticas entre aislamientos de G. lamblia provenientes de diferentes especies de hospederos (o entre giardias obtenidas directamente de muestras fecales de diferentes especies de hospederos). Estos hallazgos biomoleculares han conducido a la descripción de genotipos de G. lamblia que, de manera general y como para dar la razón a los estudiosos del tema en la primera mitad del siglo XX, exhiben un alto grado de especificidad de hospedero.

Giardia lamblia ¿una especie o un complejo de ellas? Durante las dos últimas décadas, estudios realizados con el empleo de una amplia variedad de criterios genéticos, fenotípicos, clínicos y epidemiológicos han demostrado que G. lamblia no es una especie uniforme. La aplicación de procedimientos de PCR, con la utilización de iniciadores diseñados a partir de las secuencias nucleotídicas de genes que codifican para moléculas como la glutamato deshidrogenasa, el factor de elongación 1-α, la triosa fosfato isomerasa, la β-giardina y el ARN de la subunidad ribosomal menor, ha permitido conocer diferencias genéticas fundamentales entre giardias obtenidas de diferentes hospederos, todas con las características morfológicas de la especie que aún denominamos G. lamblia. Sobre la base de esas diferencias, se han descrito varios genotipos dentro de esta especie.

Caracterización molecular de giardias obtenidas de humanos La caracterización molecular de giardias obtenidas de humanos permitió demostrar que estas se alinean en una de dos agrupaciones. Estos grupos, 24

ambos de amplia distribución mundial y también presentes en otras especies de mamíferos, fueron denominados de tres maneras diferentes: en Europa, como los grupos Polaco y Belga; en Norteamérica, como los grupos 1/ 2 y 3, y en Australia, como los ensambles A y B (Tabla 3.2). De estas denominaciones, el término ensamble* ha sido el más utilizado porque es el que mejor refleja el hecho que esos grupos incluyen una colección genéticamente diversa de aislamientos que no están confinados a una localización geográfica particular. De mucho interés es la demostración de que la distancia genética entre los dos genotipos es mayor que la que separa a otras especies de protozoos. Estas evidencias genéticas, y algunas fenotípicas a las que se hará referencia más adelante, sugieren que estos genotipos podrían ser considerados especies diferentes. Sin embargo, la existencia de diferencias genéticas entre aislamientos correspondientes a cada genotipo, que ha conducido a la descripción de agrupaciones dentro de ambos, ha aconsejado esperar por datos adicionales para el reconocimiento definitivo de que dos especies del género Giardia parasitan al humano. Obviamente, y tal como ha ocurrido en ocasión de la redescripción de especies correspondientes a otros parásitos, esta novedad taxonómica tendría importantes implicaciones biomédicas y epidemiológicas. El genotipo A consiste en una colección de aislamientos provenientes de humanos y de animales muy relacionados. Estos aislamientos pueden ser reunidos en dos subgrupos: 1. Subgrupo A-I, formado por giardias obtenidas de humanos y de otros animales (sobre este subgrupo se han centrado los estudios sobre el potencial zoonótico de G. lamblia). 2. Subgrupo A-II, constituido exclusivamente por aislamientos provenientes de humanos. El genotipo B comprende una colección de aislamientos provenientes de humanos y, en mucha menor medida que el genotipo A, de otros animales. Estos aislamientos también pueden reunirse en dos subgrupos: 1. Subgrupo B-III, formado por giardias obtenidas de humanos y de otros animales. 2. Subgrupo B-IV, aparentemente específico de humanos.

*En 2001, en un intento por unificar las denominaciones utilizadas en la literatura sobre el tema, Adam propuso el término genotipo en lugar de ensamble o equivalentes. Los autores nos acogemos a esa propuesta y utilizaremos el término genotipo en toda la extensión de esta monografía.

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Tabla 3.2. Denominaciones de los genotipos* de G. lamblia identificados en seres humanos Europa

Norteamérica

Australia

Grupo Polaco Grupo Belga

Grupo 1/2 Grupo 3

Ensamble A Ensamble B

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

El nivel de diversidad genética es mayor entre los aislamientos del genotipo B, en el que muchas agrupaciones a su interior consisten solamente en un aislamiento. La mayor distancia genética que separa a muchos de los miembros de este genotipo sugiere que, respecto al genotipo A, su evolución filogenética comenzó más temprano.

Caracterización molecular de giardias obtenidas de otros animales Durante la última década, cinco nuevos genotipos de G. lamblia (C al G) han sido demostrados en aislamientos o muestras biológicas provenientes de varios mamíferos (Tabla 3.3). Las giardias alineadas en estos genotipos son morfológicamente idénticas a las provenientes de humanos, pero las secuencias de los genes que codifican para algunas de sus moléculas son diferentes a las de los genotipos A y B. Dos aspectos caracterizan a las giardias pertenecientes a los nuevos genotipos: 1. Son genéticamente más uniformes que las giardias correspondientes a los ensambles A y B. No se describen grupos y subgrupos dentro de los genotipos C al G. 2. Exhiben mayor especificidad de hospedero que las giardias correspondientes a los ensambles A y B. Las giardias de los genotipos C y D infectan a perros, las del E a animales de granja (vacunos, carneros, cerdos), las del F a gatos y las del G a ratas domésticas. Ambos aspectos, uniformidad genética y especificidad de hospedero, hacen muy probable el futuro reconocimiento de estos genotipos como nuevas especies del género Giardia. En ese camino, es de interés la muy reciente descripción de una nueva especie del género: G. microti, que infecta a roedores silvestres. 26

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

Rangos de hospederos

A (zoonótico) B (zoonótico) CyD E F G

Humanos, vacunos, gatos, perros y castores, entre otros Humanos, perros, ratas y castores, entre otros Perros Vacunos, carneros y cerdos Gatos Ratas domésticas

Giardia lamblia. Transmisión zoonótica En 1979, la entonces incuestionada inespecificidad de hospedero de G. lamblia y los reportes de posible contaminación de fuentes de agua por animales parasitados por el protozoo, condujeron a la OMS, posiblemente con cierta prematuridad, a categorizar a esta especie como un parásito zoonótico. Desde aquel año, se han registrado avances notorios en la obtención de información sobre la posible transmisión zoonótica de esta parasitosis. En cuatro aspectos se han logrado los resultados más importantes: 1. Caracterización genética de giardias provenientes de diferentes especies de hospederos, lo que condujo a la descripción de siete genotipos de la especie G. lamblia. 2. Demostración de diferentes grados de especificidad de hospedero entre los genotipos que integran la especie. 3. Caracterización de ciclos de transmisión de la infección y determinación de la frecuencia de transmisión de cada genotipo. 4. Obtención de evidencias epidemiológicas de la transmisión zoonótica El análisis integrado de los resultados obtenidos en cada uno de estos aspectos, a los que se hará referencia separadamente en los acápites que siguen, ha permitido concluir que, en efecto, es posible la transmisión zoonótica de la infección por G. lamblia y que, por tanto, la giardiasis es una zoonosis. Sin embargo, es necesario señalar que dada la baja frecuencia con que ocurre esta forma de transmisión, su importancia epidemiológica es mínima.

Caracterización genética de la especie G. lamblia A la caracterización genética de giardias provenientes de diferentes especies de hospederos, que condujo a la descripción de siete genotipos de la especie G. lamblia, ya se hizo referencia en el acápite “Giardia lamblia ¿una 27

especie o un complejo de ellas?”. Baste enfatizar que el mayor riesgo zoonótico está relacionado con los genotipos A-I y, en menor medida, B-III. Estos, también llamados genotipos zoonóticos, son los que pueden parasitar indistintamente a humanos y a otros animales. Los restantes genotipos están adaptados a sus respectivos hospederos, a los únicos que logran parasitar (ver Tabla 3.3).

Especificidad de hospedero El hallazgo de que giardias de un genotipo pueden parasitar más de una especie de hospedero no es una evidencia definitiva de transmisión zoonótica. Es necesario conocer si es posible la transmisión cruzada de la infección de una especie de hospedero a otra y, como se verá más adelante, las vías por las que de manera natural ocurriría esa transmisión. La mayoría de los resultados de los estudios de transmisión cruzada de la infección por giardias es cuestionable, en algunos casos, y contradictorios, en otros. Varios factores contribuyen a esta incertidumbre: la diversidad genética de los aislamientos utilizados, diferencias en el número y viabilidad de los quistes empleados, variaciones en el estatus inmunitario de los hospederos y diversidad en las técnicas de detección empleadas, entre otras deficiencias y limitaciones. Thompson, en una revisión sobre el tema publicada en 2004, considera que, desde una perspectiva zoonótica, los resultados más valiosos de este tipo de estudios son la demostración de que es posible la infección experimental de perros con el genotipo A-I y de castores con aislamientos de G. lamblia de origen humano.

Ciclos de transmisión Con base en lo que se conoce sobre la prevalencia de la infección por G. lamblia en diferentes especies de animales, incluido el hombre, y sobre los agrupamientos genéticos que caracterizan a esta especie, se han descrito cuatro ciclos de transmisión de la infección por este protozoo: en humanos, en animales de granja, en animales de compañía y en animales salvajes (Fig. 3.1).

Ciclo en humanos La transmisión de la infección por G. lamblia entre humanos puede ocurrir directamente, en circunstancias en las que condiciones inadecuadas o conductas higiénico-sanitarias hacen posible la diseminación de quistes de persona a persona, o indirectamente, por la ingestión accidental de quistes presentes en aguas o alimentos contaminados por la actividad del propio hombre. Los estudios para determinar la prevalencia de infección por los genotipos zoonóticos de G. lamblia en el hospedero humano han sido relativamente 28

Fig. 3.1. Ciclos y vías de transmisión (directa e indirecta) de Giardia lamblia.

escasos, con números pequeños de participantes y, casi siempre, con diseños muestrales que no excluyen la posible introducción de sesgos. En consecuencia, la determinación rigurosa de esas cifras de prevalencia es aún tarea pendiente. La mayoría de los trabajos realizados han demostrado una mayor prevalencia del genotipo B. Así, para citar ejemplos, investigaciones realizadas en Inglaterra, Australia e India encontraron la presencia predominante del genotipo B en 64, 70 y 61 %, respectivamente, de las muestras estudiadas. Los restantes estudios, uno de ellos realizado en Cuba, han hallado prevalencias muy similares entre los genotipo A y B. Los trabajos para demostrar la correlación que podría existir entre el genotipo de las giardias infectantes y el desarrollo de manifestaciones clínicas han adolecido, en la mayoría de los casos, de limitaciones de diseño similares a las descritas para los estudios de prevalencia de los genotipos zoonóticos. Los resultados de una parte importante de esos trabajos apuntan hacia una mayor asociación entre la presencia del genotipo A-I y el desarrollo de síntomas. Un estudio longitudinal realizado en centros para el cuidado de niños en Perth, Australia, encontró que los infantes infectados por giardias del genotipo A fueron 26 veces más proclives a padecer de diarreas que los infectados por 29

giardias del genotipo B. Además de aportar elementos a favor de la asociación entre la presencia de un genotipo y el padecer de diarreas, este trabajo ofrece un detalle muy interesante: los niños infectados por giardias que no padecían de diarreas no fueron suspendidos de forma transitoria de esas instituciones. Ello podría explicar la mayor frecuencia de infecciones por el genotipo B en estos, e, indirectamente, también en otras circunstancias y segmentos poblacionales.

Ciclo en animales de granja De los animales de granja, el ganado vacuno es el infectado por G. lamblia con más frecuencia. En todo el mundo, la infección es muy común tanto en los animales destinados a la producción de carne como a la de leche. Varios estudios longitudinales han demostrado cifras de prevalencia de hasta 100 %. La transmisión ocurre tanto entre animales jóvenes como entre adultos, pero es particularmente intensa entre terneros lactantes. La infección del ganado vacuno por G. lamblia tiene consecuencias clínicas y económicas. Varios estudios han evidenciado que las giardias, solas o en combinación con otros patógenos entéricos (por ejemplo, Cryptosporidium), pueden causar diarreas en terneros. La infección crónica en los terneros resulta en una ineficiente utilización de los alimentos y, a causa de ello, en una reducción de la ganancia de peso. Otros estudios demuestran que los terneros pueden estar infectados por uno de dos genotipos de G. lamblia: el genotipo E, identificado con más frecuencia, y el genotipo zoonótico A que, según trabajos realizados en Canadá y Australia, está presente en una pequeña proporción de los animales infectados.

Ciclo en animales salvajes Las investigaciones de caracterización genética de las giardias halladas en animales que viven en condiciones naturales conservadas, donde la actividad del hombre es mínima, han demostrado reiteradamente que estos están parasitados por sus propios genotipos-especies del género Giardia. Sin embargo, trabajos recientes evidencian que castores y venados que viven en su hábitat natural pueden estar infectados por genotipos zoonóticos de G. lamblia.

Ciclo en animales de compañía Recientes trabajos realizados en Australia concluyeron que G. lamblia era el parásito entérico detectado con más frecuencia en perros y gatos domésticos. Estudios llevados a cabo en otros países arribaron a resultados parecidos. Sin embargo, la infección de estos animales por giardias rara vez es sintomática. 30

Estudios de epidemiología molecular han evidenciado que los perros pueden estar infectados por los genotipos C y D de G. lamblia, adaptados ambos a ese hospedero, y por los genotipos zoonóticos A y B. Los gatos, por su parte, pueden estar infectados por el genotipo F, adaptado a ese hospedero, y por el genotipo zoonótico A.

Evidencias epidemiológicas de la transmisión zoonótica Como se describiera en acápites precedentes, datos moleculares han demostrado que en animales de granja, de compañía y salvajes pueden hallarse giardias de los genotipos que infectan al humano. También se ha concluido que es posible la infección experimental de algunos animales (perros y castores) por giardias de origen humano. Sin embargo, tales datos no confirman el carácter zoonótico de esta parasitosis. Para ello, es necesario demostrar la transmisión natural de la infección entre humanos y otros animales y evidenciar la forma (o formas) en que esta ocurriría. Partiendo de la información acumulada, varios grupos trabajan para comprobar dos vías de transmisión posibles: la contaminación de fuentes de agua compartidas (transmisión hídrica) y la diseminación directa de la infección entre personas y animales (transmisión directa).

Transmisión hídrica La contaminación con G. lamblia de fuentes de agua de uso humano puede ser consecuencia del acceso a ellas de líquidos residuales provenientes de la propia actividad del hombre, de determinadas prácticas ganaderas y, en algunos casos, de la realización en sus proximidades de partes del ciclo vital de algunos animales salvajes. Sin embargo, la mayoría de los brotes de giardiasis por contaminación de las aguas han ocurrido por el drenaje a ellas de líquidos contentivos de materia fecal humana. Otros estudios, estos independientes de la ocurrencia de brotes de giardiasis, también han probado que es esa la forma principal de contaminación de las aguas utilizadas por el hombre para sus múltiples actividades. Para una interpretación precisa de los resultados de los estudios de contaminación de fuentes de agua de uso humano, se deben tener en cuenta los datos disponibles sobre los genotipos de las giardias halladas en las heces de los animales con acceso a esas fuentes. El ganado vacuno es susceptible a la infección por el genotipo zoonótico A. Por otro lado, se ha hallado que terneros infectados por G. lamblia comúnmente eliminan de 105 a 106 quistes por gramos de heces. Es decir, un número reducido de terneros infectados por el genotipo zoonótico A podría represen31

tar una amenaza significativa para la salud pública (directamente, para manipuladores del ganado; e indirectamente, como un importante reservorio para brotes de giardiasis de transmisión hídrica). Sin embargo, las evidencias experimentales y epidemiológicas disponibles no respaldan la transmisión de la infección por giardias entre humanos y el ganado vacuno. Por ejemplo, no se ha logrado la infección experimental de terneros con aislamientos de giardias de origen humano y un estudio longitudinal muy reciente demostró que 100 % de los vacunos criados en condiciones de campo se infectó durante las primeras 12 semanas de vida, todos por el genotipo E (en apariencia, este genotipo más adaptado a este hospedero compite de manera ventajosa con los restantes). Solo en circunstancias muy particulares, donde la infección por giardias no ha ocurrido antes y, en consecuencia, el genotipo adaptado al hospedero podría estar ausente, parece posible la introducción y perpetuación de un genotipo zoonótico. En este sentido, los resultados de un reciente estudio de epidemiología molecular realizado en un remoto parque nacional en Uganda sugieren que, de alguna manera, los humanos introdujeron allí la infección por giardias del ganado vacuno y que esa sería la causa del hallazgo del genotipo A en terneros de ese lugar. La detección de microorganismos del género Giardia en animales salvajes, en particular de giardias morfológicamente idénticas a las de origen humano, ha sido el principal argumento esgrimido para considerar G. lamblia un agente zoonótico. Sin embargo, las evidencias disponibles no otorgan a esos animales un papel importante como fuente de enfermedad en humanos. Aunque animales salvajes, en especial mamíferos acuáticos, están por lo general infectados por Giardia, casi no existen evidencias que los implique como contaminantes primarios de fuentes de agua. Aparentemente, es más probable que tales animales se infecten a partir de aguas contaminadas por materia fecal de humanos o, menos probable, por heces de animales domésticos. Perros y gatos son susceptibles a la infección por giardias de los genotipos zoonóticos. Pero se considera muy improbable la ocurrencia de eventos de contaminación de fuentes de agua por la llegada a ellas de heces de estos animales.

Transmisión directa Gatos y, sobre todo, perros son los animales que con mayores probabilidades podrían estar implicados en la transmisión directa de la infección por giardias a los humanos (y viceversa). La significación clínica de la infección giardiásica de estos animales parece ser mínima, pero la significación epidemiológica de su posible transmisión directa a los humanos ha recibido mucha atención en los últimos años. 32

Durante la segunda mitad de la década de 1990, varios trabajos condujeron a la identificación en perros de giardias del genotipo D, adaptado a este hospedero, y del genotipo zoonótico A. Sobre ese fundamento se comenzó a especular con la probable transmisión directa de la infección giardiásica entre perros y humanos. Desde entonces, varios estudios se realizaron para demostrar esta vía de transmisión zoonótica. De estudios de epidemiología molecular emergieron resultados muy interesantes. En áreas donde la frecuencia de transmisión de genotipos zoonóticos y no zoonóticos es alta, como en comunidades aborígenes de Australia, en las que los perros suelen permanecer en manadas, el genotipo D es el predominante. En áreas donde la frecuencia de transmisión de genotipos zoonóticos y no zoonóticos es más baja, como en comunidades de cultivadores de té de la región de Assam, India, donde los perros regularmente pernoctan con sus dueños y podrían ingerir heces de los mismos, solo 20 % de los perros estaban infectados, pero todos con un genotipo zoonótico, mayoritariamente el A. Las primeras evidencias definitivas en favor de la transmisión zoonótica directa llegaron en 2004, tras otro trabajo realizado en la zona de cultivadores de té de la región de Assam, India. Este estudio encontró el mismo genotipo de giardia en las personas y en los perros, no solo en la misma comunidad, sino también en la misma vivienda. La transmisión zoonótica fue sustentada, además, por una fuerte evidencia epidemiológica: la significativa asociación entre la presencia de infección por giardias en los humanos y la presencia de un perro infectado por giardias en la misma vivienda.

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Capítulo 4

Giardia lamblia. Mecanismos de patogenicidad Los mecanismos por los cuales Giardia puede causar enfermedad en el hospedero que parasita no son bien conocidos. Debido a la utilidad de este conocimiento en la mejor comprensión de esta parasitosis, a su estudio se le ha prestado atención especial y, por lo tanto, la información acumulada es abundante. Para facilitar al lector un mejor acercamiento a los datos disponibles sobre este polémico tema, se comienza este capítulo con una descripción de las alteraciones morfológicas que pueden desarrollarse en el curso de la infección por giardias.

Alteraciones morfológicas de la giardiasis Durante mucho tiempo, el acopio de conocimientos acerca de las alteraciones macro y microscópicas que pueden observarse en el curso de la giardiasis estuvo muy limitado. La escasa mortalidad asociada con la infección del humano por G. lamblia, a diferencia de lo que ocurre con otras parasitosis, no permitía la obtención post mortem de piezas anatómicas para la realización de estudios de caracterización morfológica. Recientes avances en dos áreas relativamente distantes han permitido una mejor aproximación al estudio de la infección por giardias: 1. El desarrollo de técnicas para el cultivo axénico de Giardia, que condujo al establecimiento de modelos animales que remedan, al menos parcialmente, algunos eventos de la infección del humano. 2. El desarrollo del equipamiento e instrumental endoscópico necesarios para la realización de biopsias de la mucosa gastroduodenal, que ha hecho posible la caracterización de lesiones en diferentes periodos evolutivos. 35

Estos logros han conducido a un mejor conocimiento de los cambios histopatológicos y de los mecanismos patogénicos que pueden tener lugar durante la infección del humano por G. lamblia. En el curso de la infección por giardias, aun en su forma sintomática, no es frecuente el hallazgo de lesiones macroscópicas. Cuando están presentes, se caracterizan por zonas de superficie duodenal que muestran signos de inflamación, casi siempre enrojecimiento, rodeadas de áreas de mucosa aparentemente conservadas. La enteropatía causada por la infección por giardias, como la que se desarrolla en otras enfermedades parasitarias, está caracterizada por una reducción variable en la altura de las vellosidades intestinales asociada con una respuesta hiperplásica de las criptas de Lieberkuhn, situadas entre ellas (Fig. 4.1). Entonces, tiene lugar una reducción del índice vellosidad/cripta y un decrecimiento de la superficie de los segmentos proximales del intestino delgado. Los trofozoítos de Giardia se pueden encontrar sobre la superficie de las vellosidades intestinales (Fig. 4.2), tanto de zonas inflamadas como de áreas macroscópicamente indemnes. Giardia no invade la mucosa duodenal, sino que se adhiere a las microvellosidades que coronan como un cepillo las células epiteliales. La atrofia de las vellosidades intestinales, sobre todo causada por una reducción en la altura de los enterocitos que la componen, está asociada con cambios en la composición linfocitaria intraepitelial y un incremento en la celularidad de la lámina propia. De manera general, se observa un aumento de la presencia de linfocitos en la mucosa intestinal inmediatamente después del comienzo de la infección por giardias. En la lámina propia se han identificado linfocitos B y células plasmáticas productoras de anticuerpos contra el parásito y, en menor medida, células T, en particular del fenotipo CD4+. En el epitelio intestinal también se localizan linfocitos T con especificidad por antígenos de giardias, sobre todo del fenotipo CD8+. Sin embargo, recientes estudios en ratones demuestran que la afluencia de linfocitos de diferentes subpoblaciones a las capas de la mucosa intestinal varía a lo largo de las fases que caracterizan la cronología de la infección por este protozoo (ver capítulo 5, “Inmunobiología de la infección por giardias”). Aun en ausencia de alteraciones significativas en la arquitectura de la vellosidad, se han descrito cambios ultraestructurales como acortamiento y separación de las microvellosidades que forman el borde en cepillo de la superficie epitelial. Los daños ocasionados a las vellosidades conducen a un incremento en la velocidad de recambio de las células epiteliales, proceso que 36

se desarrolla desde las criptas. Como resultado, tiene lugar la repoblación de la superficie intestinal con células aún inmaduras que, al menos parcialmente, podrían ser incapaces de realizar sus funciones digestivas y absortivas.

Fig. 4.1. Fotomicrografía de mucosa duodenal. Obsérvese el acortamiento de vellosidades intestinales y aumento de la celularidad de la lámina propia. Cortesía de la Dra. Virginia Capó, IPK, Cuba.

Fig. 4.2. Fotomicrografía de mucosa duodenal. Obsérvese los trofozoítos de G. lamblia en mucus que yace sobre la superficie intestinal.

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Todos los cambios morfológicos producidos por la infección por giardias, así como las alteraciones funcionales a las que se harán referencia a continuación, desaparecen con el tratamiento antiparasitario correspondiente.

Mecanismos de patogenicidad Como se expresara antes, los mecanismos patogénicos de Giardia no son bien conocidos. Varios de ellos, no excluyentes y posiblemente complementarios, podrían actuar al unísono. Entre otros sobre los que existe menor información, se han propuesto los que se analizan a continuación (Tabla 4.1).

Impedimento mecánico a la absorción intestinal Como en los casos de otros microorganismos que parasitan el tubo digestivo, Giardia requiere adherirse a la pared de esa víscera para dar continuidad a su ciclo biológico. Al menos, un organelo y una molécula de superficie participan en el proceso de adhesión de las giardias al epitelio intestinal: el disco ventral y una lectina con especificidad por residuos de manosa (ver capítulo 2 “G. lamblia. Aspectos de su biología”). El impedimento mecánico a la absorción intestinal, resultado de la adherencia de las giardias a la superficie del epitelio intestinal, fue el primer mecanismo propuesto para explicar el desarrollo de las manifestaciones clínicas atribuidas a la parasitosis, en particular la diarrea. A la luz de los conocimientos actuales, este mecanismo patogénico, aunque no descartado como evento complementario, no parece desempeñar un papel protagónico. Se arguye para ello que la superficie de mucosa que podría ser cubierta por giardias en el curso de una infección sería insuficiente para dañar de manera significativa la absorción desde el lumen intestinal: la talla del parásito (12 x 5 μm), la dosis infectiva (10 a 100 quistes) y el tiempo de generación (alrededor de 6-12 h in vitro) sugieren que el área colonizada después de 6 a 10 días de infección sería extremadamente pequeña comparada con la superficie intestinal. Tabla 4.1. Mecanismos de patogenicidad de G. lamblia Impedimento mecánico a la absorción intestinal Atrofia de vellosidades intestinales Acortamiento y separación de las microvellosidades epiteliales Aumento de la permeabilidad intestinal Aumento del peristaltismo intestinal Disminución de la digestión y absorción de lípidos Sobrecrecimiento bacteriano Evasión de los mecanismos defensivos del hospedero

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Atrofia de vellosidades intestinales La infección por Giardia produce atrofia de vellosidades intestinales en humanos, ratones y gerbillos. Esta acción, que podría dañar la digestión y absorción intestinal, se ha considerado como uno de los mecanismos que conduce a las manifestaciones clínicas que caracterizan a la infección por giardias. Sin embargo, dos estudios recientes restan importancia a este mecanismo patogénico: 1. De 567 pacientes de giardiasis diagnosticados por biopsia duodenal, solo fue posible demostrar atrofia de las vellosidades en 21 (3,7 %) de ellos. 2. De diez voluntarios a los que se les colocó intraduodenalmente trofozoítos de G. lamblia del genotipo B, la infección se logró establecer en todos los participantes y esta fue sintomática en cinco de ellos. Sin embargo, en solo dos de los cinco voluntarios que desarrollaron manifestaciones clínicas se encontraron alteraciones en las dimensiones de las vellosidades intestinales.

Acortamiento y separación de las microvellosidades epiteliales Entre las alteraciones microscópicas más observadas en muestras de mucosa duodenal obtenidas de pacientes de giardiasis está el acortamiento y la separación de las microvellosidades. El daño a esas estructuras situadas en la superficie de las células epiteliales, que puede producirse con independencia de que ocurra atrofia de las vellosidades intestinales, se asocia significativamente con trastornos en la digestión (disminución en la actividad de disacaridasas: lactasa, sacarasa, maltasa, etc.) y absorción de agua, minerales (sodio) y otros nutrientes (B12, D-xilosa, etc.) y, por lo tanto, al desarrollo de las manifestaciones clínicas que caracterizan a esta parasitosis. Otras enfermedades también se asocian con la pérdida del borde en cepillo de la superficie epitelial: algunas enteritis bacterianas, procesos anafilácticos crónicos desencadenados por alimentos, enfermedad celiaca y enfermedad de Crohn. Un rasgo distintivo de estas entidades es que en ellas no ocurre invasión de la mucosa intestinal por un microorganismo patógeno. Esta observación ha provisto apoyo a la hipótesis de que las repuestas inmunitarias del hospedero están involucradas en su patogenia. La giardiasis, al menos en parte, no parece escapar a esta consideración general. Por la profusa información acumulada en favor de la presencia de mecanismos inmunopatogénicos en el curso de la infección por Giardia, se hará referencia a ellos en acápite aparte (ver acápite “Inmunopatología de la infección por Giardia” en este mismo capítulo). 39

Aumento de la permeabilidad intestinal La adhesión de trofozoítos de Giardia a la superficie intestinal da lugar a un aumento de la permeabilidad epitelial y ello, a su vez, permite la entrada al intersticio mucosal de sustancias en cantidad y/o calidad inadecuadas para mantener su composición normal. En consecuencia, se desarrolla una respuesta inflamatoria que también podría contribuir a las alteraciones digestivas y absortivas que caracterizan esta parasitosis. Al menos, dos mecanismos se han aludido para explicar el aumento de la permeabilidad epitelial: 1. Un efecto citopático directo inducido por componentes del parásito. Recientemente, se ha demostrado que productos de Giardia afectan a proteínas de membrana periféricas de las células epiteliales, de manera particular la proteína de unión ajustada zonula-ocludina 1 (ZO-1), que participa en la regulación de la permeabilidad epitelial. 2. Inducción de apoptosis*. Giardia induce apoptosis de una manera poco conocida, en la que la afectación a ZO-1 y la fragmentación de proteínas del citoesqueleto, por un mecanismo dependiente de la enzima caspasa-3, parecen ser eventos desencadenantes. De mucho interés es la observación reciente de que la capacidad de causar apoptosis está en relación con el grado de virulencia de las cepas en estudio. El aumento de la permeabilidad epitelial permite la entrada de antígenos luminales (parasitarios, alimentarios, etc.), lo que puede desencadenar o exacerbar fenómenos alérgicos, una complicación observada con relativa frecuencia en pacientes de giardiasis (ver capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”).

Aumento del peristaltismo intestinal La infección por Giardias de gerbillos incrementa la contractilidad de la musculatura lisa gastrointestinal y acelera el tránsito por esa víscera. Ese efecto parece consecuencia de un aumento de la producción de prostaglandina E2 por células mononucleares del hospedero inducida por el parásito. El aumento del peristaltismo intestinal podría contribuir a las manifestaciones clínicas de la giardiasis, en particular la diarrea, al propiciar la llegada de nutrientes no digeridos a los segmentos más alejados del tubo digestivo. * La apoptosis es un tipo de muerte celular genéticamente programada, que es inducida por estímulos muy diversos y que, a diferencia de la muerte celular por necrosis, tiene lugar sin que ocurra inflamación.

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Disminución de la digestión y absorción de lípidos Debido a su insolubilidad en agua, los lípidos de la ingesta se encuentran formando gotas de dimensiones relativamente grandes cuando arriban al duodeno como parte del vaciamiento estomacal. Por el contrario, las enzimas que en este segmento intestinal los digieren (llamadas lipasas y producidas en el páncreas) son hidrosolubles y, en consecuencia, solo pueden realizar su acción en la superficie de las mencionadas gotas. El primer paso en la digestión de los lípidos es la emulsificación, que es la transformación de grandes gotas en muchas otras significativamente más pequeñas (micelas). El proceso de emulsificación, que es realizado por las sales biliares (producidas en el hígado y almacenadas en la vesícula), incrementa el área de superficie lipídica expuesta a la acción de las lipasas pancreáticas. Se ha reportado que Giardia consume con avidez sales biliares, lo que disminuye la eficiencia de las lipasas e interfiere con la adecuada digestión y absorción de los lípidos. Ello explicaría, al menos en parte, el aspecto graso que casi siempre exhiben las diarreas de los pacientes de giardiasis.

Sobrecrecimiento bacteriano En ratones, y en menor medida en humanos, ha quedado comprobado que la composición de la flora bacteriana en el intestino delgado puede determinar, según su composición, resistencia o susceptibilidad a la infección por giardias (ver acápite “Flora bacteriana de intestino delgado” en el capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”). El cocultivo de trofozoítos de G. lamblia y células epiteliales humanas en presencia de lactobacilos comensales resulta en una significativa inhibición en la multiplicación de los primeros. Sin embargo, estudios realizados en la década de 1970 demostraron que en algunos pacientes las manifestaciones clínicas de la giardiasis estaban asociadas con la presencia incrementada de bacterias aerobias y/o anaerobias en los segmentos proximales del intestino delgado. Desde entonces, se ha especulado con que algunas manifestaciones de la giardiasis son consecuencia, al menos en parte, del sobrecrecimiento de bacterias comensales.

Evasión de los mecanismos defensivos del hospedero Uno de los factores directamente relacionados con la virulencia de un parásito, asumido este último vocablo en su acepción biológica más amplia, es la capacidad de este para evadir los mecanismos defensivos del hospedero. No son pocos los ejemplos en que el desarrollo de una infección exitosa, desde la perspectiva del parásito, obedece, sobre todo, a la puesta en marcha 41

por este de verdaderas “maniobras de escape” a las respuestas inmunitarias del hospedero. Desde el momento mismo de la llegada de G. lamblia al lumen intestinal, el hospedero opone barreras defensivas de muy diversos tipos. Para vencer esos obstáculos y poder multiplicarse y desarrollar sus actividades biológicas sobre la superficie de esa víscera, este protozoo despliega una amplia gama de mecanismos evasivos. Por las implicaciones que el mejor conocimiento de este tema tiene sobre otras áreas de investigaciones sobre giardiasis, se le ha dedicado mucha atención a su estudio. Dado que esta monografía contiene un capítulo en el que se abordan los aspectos relacionados con la inmunobiología de la infección por giardias, se ha ubicado allí, con la intención de propiciar una mejor comprensión por el lector, una referencia más detallada a esos mecanismos evasivos.

Inmunopatología de la infección por Giardia Experimentos de depleción y transferencia de linfocitos, a los que se hará referencia más detallada en el próximo capítulo, aportan datos de mucho interés acerca de la participación de diversos tipos celulares en el control de la infección por giardias o en posibles daños inmunopatológicos estimulados por estas. Esos estudios sugieren que linfocitos T CD8+ intraepiteliales están implicados en el mal funcionamiento de la mucosa intestinal que caracteriza a la fase aguda de la infección murina. Una significativa infiltración del epitelio de intestino delgado por células T CD8+ se ha demostrado en pacientes de enfermedad de Crohn, enfermedad cuyas características comunes con la giardiasis ya se ha comentado antes. Ello ha sugerido que un incremento en la actividad citolítica de estas células pudiera estar involucrado en el daño de la mucosa intestinal presente en los individuos que padecen de esa enfermedad. Varios estudios aportan soporte adicional a la hipótesis de que linfocitos T CD8+ intraepiteliales están implicados en el mal funcionamiento intestinal que caracteriza a la giardiasis sintomática. Unos se refieren a un efecto lítico directo de estos linfocitos sobre los enterocitos de las vellosidades, otros argumentan a favor de un daño a las microvellosidades. En relación con el modo en que se produciría el efecto lítico directo, los resultados más significativos son los siguientes: − La inmunotinción de muestras de mucosa duodenal tomadas de pacientes de giardiasis ha evidenciado que los linfocitos intraepiteliales, en su mayoría células T CD8+, son positivos para el antígeno intracelular 1 de células T (TIA-1, del inglés T intracellular antigen-1) y negativos a Granzime B, lo que indica que son células T-citotóxicas. 42

− Linfocitos T CD8+ intraepiteliales aislados de ratones transgénicos para

el receptor de células T exhiben actividad citotóxica, dependiente de FasL y perforinas, contra células epiteliales. − Linfocitos T CD8+ intraepiteliales aislados de ratones que desarrollaron enfermedad de injerto contra el hospedero, entidad que comparte con la giardiasis algunas características fisiopatológicas, mostraron una potente actividad T-citotóxica, dependiente de FasL, contra enterocitos. En cuanto al mecanismo del daño a las microvellosidades, la información disponible es más escasa. Estas estructuras poseen un núcleo de filamentos de actina anclado en el extremo apical de los enterocitos. No se conoce si el daño al borde en cepillo mediado por las células CD8+ está relacionado con la reorganización de las moléculas de actina del citoesqueleto. Algunos resultados, analizados de conjunto, sugieren que ese podría ser el mecanismo: − La administración de cicloheximida o colchicina, in vivo, da lugar a un acortamiento transitorio de las microvellosidades. Por el contrario, la adición de monómeros de actina causa un incremento en la longitud de aquellas estructuras. − Observaciones recientes indican que el aumento en la longitud de las microvellosidades inducido por la exposición al factor de crecimiento epidérmico podría estar relacionado con la translocación apical de reservas de constituyentes de membrana mediada por la polimerización de actina. − Algunas bacterias patógenas, entre ellas Yersinia y E. coli enteropatogénica, afectan la distribución apical de F-actina en los enterocitos y la infección intestinal con esos microorganismos ocasiona un acortamiento difuso de de las microvellosidades. − Estudios in vitro han demostrado que la adición de G. lamblia a células epiteliales intestinales humanas causa en ellas una reorganización de F y α-actina y reduce la resistencia eléctrica intraepitelial. − Estudios in vivo han evidenciado que la infección murina por G. muris da lugar a una reorganización de F-actina en células epiteliales y a un aumento en la permeabilidad intraepitelial. Numerosos ensayos clínicos y estudios de infección experimental en ratones y gerbillos confirman que los síntomas y signos de la giardiasis se correlacionan con daños a las funciones digestivas y absortivas de las células epiteliales intestinales, que serían mediados por uno o más de los mecanismos patogénicos descritos. Evidencias recientes sugieren que varios de esos mecanismos se complementarían los unos con los otros. Ensayos bioquímicos, inmunológicos y genéticos adicionales, basados en las concepciones y tecno43

logías más actuales, deben confirmar la existencia de esos mecanismos y la complementariedad entre estos. Esos estudios deben tener en cuenta que la mayoría de los genotipos de Giardia son, respecto a sus hospederos, específicos de especie, lo que obliga al empleo de sistemas hospedero-parásito adecuados.

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Capítulo 5

Inmunobiología de la infección por giardias Abundante es la información disponible sobre la inmunología de la giardiasis. Los datos acumulados, muchas veces polémicos, ya no solo permiten un mejor entendimiento de los mecanismos defensivos del hombre contra la infección por G. lamblia. Otras áreas del saber sobre esta parasitosis, como los conocimientos acerca de los mecanismos patogénicos y las estrategias de evasión del protozoo, también se han beneficiado. Por ese motivo, hemos dividido el abordaje de la inmunología de la giardiasis en cuatro partes: inmunobiología, que es el tema del presente capítulo, inmunopatología, inmunodiagnóstico e inmunoprofilaxis. Estas últimas tres partes están incluidas en los capítulos 4 “G. lamblia. Mecanismos de patogenicidad”, 7 “Diagnóstico de la giardiasis” y 10 “Prevención y control de la giardiasis”, respectivamente.

Factores predisponentes Determinados factores del hospedero, al incidir directa o indirectamente sobre sus mecanismos defensivos contra la infección por G. lamblia, pueden hacer variar su susceptibilidad al desarrollo de la parasitosis en cualesquiera de sus formas clínicas. Los factores con más frecuencia citados, son los siguientes: − Edad. Los niños menores de 5 años de edad, en los que por lo general el sistema inmunitario es aún inmaduro y que han tenido menos oportunidades de enfrentar previamente la infección por G. lamblia, son más susceptibles a esta parasitosis que las personas adultas. − Estado nutricional. La desnutrición, al disminuir las capacidades defensivas del hospedero, contribuye a incrementar la endemicidad y morbilidad de la infección por G. lamblia, especialmente en niños. 46

− Eventos que modifiquen la composición de la flora bacteriana intes-

tinal. Como se comenta más adelante, ha quedado comprobado que la composición de la flora bacteriana del intestino delgado puede determinar susceptibilidad o resistencia a la infección por giardias en ratones. No se descarta la posibilidad, a partir de antecedentes de infecciones digestivas en personas que después han padecido de giardiasis, que ello también ocurra en humanos. − Inmunodeficiencias. En presencia de algunos tipos de inmunodeficiencias, las infecciones por G. lamblia pueden ser, al menos, más frecuentes. En individuos con inmunodeficiencias primarias, en particular la inmunodeficiencia variable común y, en menor grado, la deficiencia selectiva de IgA, se observa mayor incidencia de giardiasis.

Mecanismos defensivos contra G. lamblia Muchos aspectos de la inmunobiología de la infección del hombre por G. lamblia son conocidos nada más que en términos aproximados. Ello obedece, entre otros factores, a que los modelos animales disponibles para su estudio, de los cuales la infección de ratones por G. muris es el más empleado, solo remedan aproximadamente la cronología de eventos que ocurre en la parasitosis del humano. La infección murina por G. muris es casi siempre autolimitada, lo que evidencia que mecanismos defensivos del hospedero llegan a controlar la parasitosis. La infección humana por G. lamblia en muy pocas ocasiones da lugar a lesiones inflamatorias de la mucosa intestinal, lo que indica que los mecanismos defensivos actúan superficialmente (el parásito no llega a invadir la capa epitelial). La información acumulada en relación con los mecanismos defensivos antes mencionados permite agruparlos, según la fase en que se hacen presentes, intensidad de su acción y especificidad por el parásito, de la siguiente manera (Tabla 5.1): − Barreras naturales. Mecanismos defensivos siempre presentes (aun en ausencia del parásito), que siempre actúan con la misma intensidad y que también son eficaces contra otros organismos patógenos. − Respuestas inmunitarias. Mecanismos defensivos que se intensifican (o debutan) en respuesta a la presencia del parásito. Estas respuestas, siguiendo los mismos criterios, se clasifican en: . Respuestas innatas: mecanismos defensivos presentes desde el nacimiento, que se intensifican en respuesta a la presencia del parásito (para después regresar a niveles basales) y que también son eficaces contra otros organismos patógenos. 47

Tabla 5.1. Mecanismos defensivos contra G. lamblia Barreras naturales contra la infección por G. lamblia Actividad microbicida del contenido duodenal Funciones defensivas del mucus intestinal Recambio de células epiteliales Movimientos peristálticos Flora bacteriana del intestino delgado Componentes giardicidas naturales de la leche materna Respuestas inmunitarias a la infección por G. lamblia Respuestas inmunitarias innatas Reclutamiento de mastocitos Reclutamiento de eosinófilos Fagocitosis por células mononucleares Producción de proteínas y péptidos con actividad antimicrobiana Defensinas Lactoferrina Producción de óxido nítrico Producción de formas reactivas de oxígeno Respuestas inmunitarias adquiridas Respuestas inmunitarias mediadas por anticuerpos Respuestas mediadas por anticuerpos séricos Respuestas mediadas por anticuerpos secretorios Respuestas inmunitarias adquiridas mediadas por células

. Respuestas adquiridas: mecanismos defensivos ausentes al nacimiento, que debutan ante la primera presencia del parásito y se intensifican de manera creciente ante cada nuevo contacto con este y que, por lo general, no son eficaces contra otros organismos patógenos. Es decir, las respuestas adquiridas muestran memoria y especificidad.

Barreras naturales contra la infección por G. lamblia Con preferencia, las giardias colonizan las porciones proximales del intestino delgado: duodeno y yeyuno. Muy pocos microorganismos sobreviven a las muy hostiles condiciones que encuentran en estos segmentos. Para multiplicarse y desarrollar sus acciones patógenas en escenario tan adverso, en el que deben enfrentar formidables barreras naturales, las giardias han desarrollado verdaderas estrategias de resistencia y daño a su hospedero (a estas ya se hizo referencia en el capítulo 4 “G. lamblia. Mecanismos de patogenicidad” y, desde otra perspectiva, también se hará más adelante en este mismo capí48

tulo). A continuación se aludirá a las barreras naturales que, como primera línea de defensa, opone el hospedero a la presencia del parásito.

Actividad microbicida del contenido duodenal Enzimas (proteasas y lipasas) y otras sustancias (sales biliares) secretadas durante el proceso de digestión de los alimentos exhiben de conjunto una actividad microbicida tan potente que hace casi estéril el lumen duodenal. Es muy posible que muchos trofozoítos no sobrevivan a este adverso ambiente, ya que se ha demostrado in vitro que proteasas, lipasas y sales biliares tienen efectos líticos sobre estos. Sin embargo, como se verá más adelante, los trofozoítos de G. lamblia han desarrollado mecanismos de evasión a estas barreras defensivas que les permiten, al menos a parte de ellos, sobrevivir y multiplicarse.

Funciones defensivas del mucus intestinal El mucus intestinal, ya mencionado en el capítulo anterior, es una compleja mezcla de glicoproteínas, péptidos, lípidos, electrólitos, inmunoglobulinas (por ejemplo, IgA), miembros de la flora bacteriana y restos celulares en proceso de eliminación. Sus principales componentes, las mucinas (glicoproteínas de estructura química no bien definida), son producidas fundamentalmente por las células de goblet del epitelio intestinal. El mucus intestinal podría realizar funciones defensivas contra la infección por G. lamblia por, al menos, tres mecanismos: 1. Limitación física del acceso directo del parásito al epitelio intestinal. 2. Atenuación, consecuencia de su viscosidad, de las funciones motrices de G. lamblia. Este podría ser otro factor por el cual a medida que se avanza distalmente por el intestino delgado, con lo que la capa de mucus se hace de forma gradual más gruesa y viscosa, la colonización por este protozoo es menor. 3. Inhibición directa de la capacidad de G. lamblia de adherirse al epitelio intestinal. In vitro, se ha demostrado que la mucina disminuye directamente la adherencia de los trofozoítos de este protozoo a células de líneas de cultivo. La combinación de estos tres mecanismos limitaría la adherencia de los trofozoítos de G. lamblia al epitelio intestinal y, quedando separados de la superficie y en ocasiones atrapados en el interior del mucus, serían eliminados por los movimientos peristálticos de la víscera. No se ha observado, como sí en el caso de la invasión de la pared del intestino grueso por E. histolytica, que la colonización del epitelio del intesti49

no delgado por G. lamblia dé lugar a la producción de un mucus diferente, menos capaz de realizar sus funciones defensivas. Contradictoriamente, reportes aislados informan de un efecto protector del mucus intestinal sobre G. lamblia. Por ejemplo, fue reportado que in vitro el mucus podía proteger de la muerte a trofozoítos expuestos a la acción de productos lipolíticos presentes en el fluido duodenal.

Recambio de células epiteliales En un proceso que dura 3 a 5 días, viejas células epiteliales son eliminadas y otras nuevas ocupan su lugar. En respuesta, los trofozoítos de G. lamblia constantemente deben moverse y readherirse para no ser eliminados por la peristalsis.

Movimientos peristálticos Los alimentos en proceso de digestión deben ser conducidos distalmente y los movimientos peristálticos son responsables de ello. Los trofozoítos que no logren adherirse a la superficie epitelial, los que se desprenden de esta adheridos a células de epitelio en proceso de recambio y los que quedan atrapados en el mucus intestinal, serán arrastrados por la peristalsis y, de no convertirse en quistes, podrían ser destruidos a su paso por los segmentos más alejados del tubo digestivo.

Flora bacteriana del intestino delgado Por las condiciones adversas a la sobrevivencia y multiplicación de microorganismos a que ya se ha hecho referencia, el lumen duodenal es prácticamente estéril. Sin embargo, a medida que se avanza por el tubo digestivo en sentido distal esas condiciones van cambiando y ya al nivel de ileon es posible encontrar concentraciones bacterianas del orden de 1 x 104 por ml de contenido intestinal. En general, las bacterias comensales del intestino delgado son de las mismas especies de las que componen la flora bacteriana de la cavidad oral y la garganta (bacterias aerobias como Streptococcus spp. y Haemophilus spp. y anaerobias como Lactobacillus spp., Actinomyces spp. y Peptostreptococci spp.) En ratones, ha quedado comprobado que la composición de la flora bacteriana en el intestino delgado puede determinar resistencia o susceptibilidad a la infección por giardias. Los sobrenadantes de cultivo de Lactobacillus johnsonii La1, especie bacteriana comensal del intestino delgado de ratones, inhiben in vitro la proliferación de G. lamblia, y la presencia intestinal de la misma especie impide el establecimiento de la infección por giardias en gerbillos. 50

Un estudio reciente ha aportado alguna información sobre los mecanismos que pudieran explicar los efectos inhibitorios de las bacterias probióticas sobre el desarrollo de la infección por giardias. Ratones coinfectados por Enterococcus faecium y G. lamblia incrementaron su producción de anticuerpos anti-G. lamblia de la clase IgA, en secreciones, y de la clase IgG, en suero, y la proporción de células T CD4+ en las placas de Peller. Este mejoramiento de las respuestas inmunitarias anti-G. lamblia se correspondió con una reducción en el número de parásitos que colonizaba el intestino delgado de los ratones. Paradójicamente, las respuestas inmunitarias pueden ser afectadas de forma negativa por infecciones bacterianas. Así, por ejemplo, durante la enfermedad de Whipple, afección del hombre causada por la infección por Tropheryma whipplei, las respuestas inmunitarias a G. lamblia se deterioran y, en consecuencia, hay mayor susceptibilidad a padecer de giardiasis. Se ha demostrado con rigor la asociación directa entre enfermedad de Whipple y giardiasis (ver acápite “Manifestaciones articulares” del capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”).

Componentes giardicidas naturales de la leche humana In vitro, se ha comprobado que la leche humana produce la muerte de trofozoítos de G. lamblia independientemente de la presencia de anticuerpos IgA específicos en esta. En correspondencia con ello, a varios componentes no inmunológicos de la secreción mamaria (lactoferrina, sales biliares conjugadas, ácidos grasos insaturados y ácidos grasos libres) se les ha encontrado actividad giardicida. Muy interesante es la observación de que las leches de vaca y de cabra, diferente a lo que ocurre con la de origen humano, no produce in vitro la muerte de trofozoítos de G. lamblia. Ello se debe a que lipasas presentes en la leche humana, pero no en las de vaca y de cabra, catalizan la separación de los ácidos grasos de los triglicéridos lácteos. El resultado es la presencia en el alimento de ácidos grasos libres, letales para el protozoo, en concentraciones relativamente elevadas.

Respuestas inmunitarias a la infección por G. lamblia Como mecanismo movilizador de respuestas defensivas, la infección entérica por un organismo patógeno casi siempre induce la expresión de citoquinas en las células del epitelio intestinal del hospedero. Una vez secretadas, estas citoquinas participan en el reclutamiento de diferentes tipos celulares que realizarán importantes funciones defensivas contra el elemento extraño. Poco se conoce sobre este proceso durante la giardiasis. 51

El análisis de la expresión de genes de varias citoquinas en líneas de células epiteliales humanas 5 horas después de puestas en contacto con trofozoítos de G. lamblia no encontró inducción significativa para ninguno de ellos. En contraste con lo que típicamente ocurre en las infecciones intestinales que causan inflamación, no fue inducida la expresión del gen de la interleuquina 8 (IL-8). La IL-8 es la citoquina clave en el desarrollo de inflamación durante infecciones entéricas. Secretada por las células epiteliales, IL-8 realiza sus acciones proinflamatorias mediante la atracción de otros tipos celulares, neutrófilos en primer lugar, al área donde está teniendo lugar la interacción hospedero-parásito. La escasa secreción de IL-8 durante la infección por giardias de forma parcial explica la casi total ausencia de lesiones inflamatorias que caracteriza a esta parasitosis. Es posible, incluso, que, además de no estimular respuestas inflamatorias, las giardias inhiban activamente el desarrollo de estas.

Respuestas inmunitarias innatas La ausencia de evidencias de respuestas inflamatorias a la infección por G. lamblia, ha conducido a la búsqueda de otros mecanismos de respuestas inmunitarias innatas a este protozoo. Se ha avanzado en dos direcciones: 1. La identificación de otros tipos celulares que, junto a linfocitos (ver acápite “Respuestas inmunitarias adquiridas”), podrían desempeñar funciones defensivas contra el parásito. Hasta el presente, mastocitos, eosinófilos y fagocitos mononucleares son las células mejor estudiadas. 2. La identificación de mecanismos efectores solubles que, junto a los anticuerpos secretorios (ver acápite “Respuestas inmunitarias adquiridas”), podrían participar en el control de la infección en el lumen intestinal. Al momento de redactar esta monografía, tres tipos de mediadores solubles son los mejor estudiados: péptidos y proteínas con actividad antimicrobiana, óxido nítrico y radicales de oxígeno. Reclutamiento de mastocitos. Ratones deficientes, o depletados, de mastocitos son incapaces de controlar la infección por clones de G. lamblia. En el modelo murino se produce acumulación de mastocitos en la lámina propia de la mucosa del intestino delgado inmediatamente después de la infección por giardias, que es muy lenta durante las fases latente y aguda e intensa durante el periodo de eliminación. Es muy posible que las giardias desplieguen algún mecanismo de evasión que impida el reclutamiento significativo de mastocitos y, con ello, el desarrollo de los mecanismos efectores dependientes de estas células, durante las primeras fases de la infección (ver acápite “Mecanismos de evasión de G. lamblia” del presente capítulo). 52

Datos recientes, en los que se ahondará al abordar las respuestas inmunitarias adquiridas a la infección por giardias, demuestran que mastocitos murinos influyen sobre el desarrollo, la magnitud y cinética de las respuestas inmunitarias adquiridas al ejercer efectos, en partes mediados por IL-4, IL-5 e IL-6, sobre linfocitos B y T. Reclutamiento de eosinófilos. En la literatura revisada, no está descrito un incremento significativo de la presencia de eosinófilos en la mucosa duodenal de humanos infectados por G. lamblia. Sin embargo, hace poco se demostró un reclutamiento de estas células hacia las vellosidades intestinales tras la administración oral de antígenos de excreción-secreción de G. lamblia a ratones. Este incremento en la presencia de eosinófilos pudiera ser consecuencia de un estímulo a la producción de eotaxina (agente quimiotáctico para eosinófilos producido por las células epiteliales) por parte de los antígenos de excreción-secreción. También pudiera deberse a la acción de sustancias quimiotácticas liberadas por la degradulación de mastocitos. Cualquiera que sea el caso, la mayor afluencia de eosinófilos hacia las vellosidades intestinales durante la infección por giardias debe ser confirmada y su significación biológica dilucidada. Fagocitosis por células mononucleares. Durante las infecciones entéricas por muy diversos tipos de microorganismos, diferentes subpoblaciones leucocitarias pueden migrar, a través del epitelio intestinal, hacia el lumen de la víscera y allí eliminar al microorganismo causante. Trofozoítos de G. muris se han identificado en el interior de células monocitarias obtenidas del lumen intestinal. En correspondencia con ello, estudios in vitro han demostrado que monocitos y macrófagos humanos pueden fagocitar trofozoítos de G. lamblia que, subsecuentemente, son destruidos por mecanismos oxidativos. Sin embargo, dos observaciones le restan importancia a la fagocitosis por células mononucleares como mecanismo defensivo contra la infección por giardias: primera, que pocos macrófagos se han identificado en la mucosa intestinal humana durante la infección por G. lamblia; segunda, que la capacidad del proceso de fagocitosis y muerte intracelular, demostrada in vitro, es menor a un trofozoíto por macrófago (lo que, obviamente, estaría muy lejos de las necesidades de un escenario en el que la superficie duodenal estaría cubierta por legiones de ejemplares del parásito). Producción de proteínas y péptidos con actividad antimicrobiana. Péptidos y proteínas con actividad antimicrobiana han sido muy conservados a lo largo de la evolución de las especies y parecen tener un importante papel entre los mecanismos innatos de defensa al nivel de las mucosas. De ellas, las mejor estudiadas son las defensinas y lactoferrina. 53

Defensinas. Pueden dividirse en dos grandes familias: α-defensinas y β-defensinas. Las α-defensinas son producidas por células epiteliales especializadas en las criptas del intestino delgado (células de Paneth) y, aparentemente, realizan funciones defensivas contra la infección por G. lamblia. Las β-defensinas, en cambio, son ubicuamente producidas por las células epiteliales del intestino delgado, colon y otras superficies mucosas, y parecen estar más vinculadas al control de infecciones por microorganismos invasores en las que tienen lugar respuestas inflamatorias. Las células de Paneth humanas producen dos miembros de la familia de las α-defensinas y las del ratón dan lugar a 20, a las que colectivamente se les denomina criptidinas. Las α-defensinas se almacenan como proforma inactiva en gránulos en las células de Paneth. La estimulación de estas células por un evento infeccioso activa una metaloproteasa que, después de realizar su acción lítica sobre la molécula original, la deja en condiciones de ser liberada hacia el lumen intestinal. El potencial defensivo de las α-defensinas contra la infección por G. lamblia se ha estudiado in vitro y, en menor medida, in vivo. Los ensayos han encontrado que las criptidinas 2 y 3 dan muerte a los trofozoítos cuando estas son incluidas en los medios de cultivo. No fue demostrado efecto alguno cuando se incluyeron las criptidinas 1 y 6. Los estudios in vivo, aún in cierne, no permiten llegar a conclusiones definitivas. Lactoferrina. Es una proteína producida por células epiteliales de la glándula mamaria (de forma constitutiva) y del intestino delgado (en respuesta a diferentes estímulos, entre ellos la infección por G. lamblia). Esta proteína, y los péptidos derivados de ella que conserven el extremo n-terminal, ocasiona la muerte de los trofozoítos del protozoo cuando es añadida a los medios de cultivo. Producción de óxido nítrico. El óxido nítrico (NO, del inglés: nitric oxide) tiene efectos antimicrobianos sobre un amplio rango de bacterias y parásitos patógenos y realiza otras funciones, como la regulación de la integridad de las barreras mucosas y el tono vascular en el intestino. NO es producido, a partir de L-arginina, por la sintetasa de óxido nítrico (NOS, del inglés: nitric oxide synthase), que existe en tres isoformas. La expresión de una de estas, la sintetasa inducible de óxido nítrico (iNOS, del inglés: inducible nitric oxide synthase), puede ser estimulada por citoquinas y productos microbianos. iNOS es la isoforma de NOS más expresada por las células epiteliales intestinales. La localización de iNOS en la zona apical de las células epiteliales intestinales sugirió que NO podría desempeñar papeles defensivos contra la infección por giardias. Varias observaciones in vitro han proporcionado sustento a 54

esta opinión: NO inhibe el crecimiento de G. lamblia, pero no afecta su viabilidad. Es decir, NO tiene un efecto citostático sobre este protozoo. NO, además, inhibe la exquistación (lo que también reduce el número de trofozoítos disponibles para la colonización del epitelio intestinal) y la enquistación (lo que disminuye el paso de quistes en las heces). Sin embargo, como parte de sus estrategias para evadir las respuestas inmunitarias del hospedero, G. lamblia inhibe la producción de NO por las células epiteliales intestinales y, con ello, hace menos eficiente este mecanismo defensivo (ver acápite “Mecanismos de evasión de G. lamblia” del presente capítulo). Producción de formas reactivas de oxígeno. G. lamblia es un parásito microaerofílico facultativo y, en consecuencia, tiene una capacidad reducida para deshacerse y neutralizar formas reactivas de oxígeno, como el anión superóxido y el peróxido de hidrógeno (utiliza para ello las enzimas NADH oxidasa y NADH peroxidasa, en lugar de las convencionales y más eficaces superóxido dismutasa, catalasa y peroxidasa). Teniendo en cuenta estos elementos, el potencial microbicida de las formas reactivas de oxígeno y el hecho de que las células del epitelio intestinal son productoras de estas, se ha sugerido que la generación de estos compuestos puede ser una respuesta defensiva innata a la infección por giardias.

Respuestas inmunitarias adquiridas Datos epidemiológicos, clínicos y experimentales demuestran que los individuos infectados por giardias desarrollan respuestas adaptativas contra el protozoo. Seguidamente, algunas de las evidencias más citadas: − La mayoría de los individuos infectados por giardias eliminan la infección espontáneamente. − Las personas que viven en áreas endémicas sufren con menos frecuencia y con menor intensidad de episodios de giardiasis, comparado con los individuos que llegan a esas áreas provenientes de zonas no endémicas. − Ratones y gatos infectados por giardias eliminan la infección espontáneamente y son resistentes a un nuevo reto con el parásito. − En individuos con inmunodeficiencias primarias, en particular la inmunodeficiencia variable común y, en menor grado, la deficiencia selectiva de IgA, se observa mayor incidencia de giardiasis. A los mecanismos, tanto humorales como celulares, que median la adquisición de algún grado de inmunidad tras uno o más episodios de giardiasis se hará referencia a continuación. Después de ello, se abordará la descripción de los antígenos más involucrados en la generación de esas respuestas. 55

Respuestas inmunitarias mediadas por anticuerpos. La infección humana con G. lamblia y la infección murina con G. muris resultan en la producción de anticuerpos anti-giardias en el suero y en las secreciones. Estos anticuerpos alcanzan sus dianas, pues trofozoítos de G. muris cubiertos de inmunoglobulinas IgA anti-giardia se han detectado en el lumen intestinal de ratones infectados. Como ya se ha mencionado, inmunodeficiencias primarias humanas que cursan con insuficiencias en la producción de anticuerpos predisponen a mayor incidencia de giardiasis y, en muchos casos, al paso de esta parasitosis a una fase de cronicidad. Por otro lado, ratones depletados de linfocitos B mediante el tratamiento con anticuerpos anti-IgM y ratones con deficiencias congénitas que impiden el desarrollo normal de las células productoras de anticuerpos, son incapaces de eliminar con eficiencia la infección por G. muris. Respuestas mediadas por anticuerpos séricos. En humanos, los anticuerpos anti-G. lamblia séricos se han detectado, dependiendo del ensayo empleado y del área geográfica en estudio, en 35 a 89 % de los individuos infectados. Los trabajos publicados son discordantes en cuanto a la frecuencia relativa con que se encuentran estos anticuerpos en pacientes de giardiasis y en individuos con la infección asintomática. Unos reportan frecuencias parecidas en sintomáticos y asintomáticos, otros informan frecuencias mayores en los primeros. Los anticuerpos séricos anti-G. lamblia encontrados pueden ser de las clases IgG, IgM e IgA, con independencia de la forma clínica de la infección. Estos anticuerpos permanecen circulando por periodos prolongados (excepto los anticuerpos de la clase IgM, que después de la adolescencia descienden rápidamente tras un episodio infeccioso). En la literatura revisada no aparecen trabajos en relación con la disminución de la resistencia a la infección después del descenso de los anticuerpos circulantes. No está claro si los anticuerpos séricos participan en la protección contra la infección por G. lamblia. Si de alguna manera ello ocurriera, existe poca información sobre los mecanismos que activarían. Los anticuerpos séricos antigiardiásicos tienen efectos citotóxicos in vitro. En correspondencia con ello, varios estudios han demostrado que activan la vía clásica del sistema del complemento: el suero inmune que contiene anticuerpos anti-G. lamblia destruye más de 98 % de los trofozoítos in vitro y ese efecto es abolido cuando este es quelado con EDTA (del inglés ethylenediaminetetraacetic acid) o colocado a 56 ºC durante 30 min, condiciones que inactivan este sistema. Sin embargo, dado que los trofozoítos de G. lamblia residen en el lumen intestinal, es muy poco probable que la activación del sistema del complemento por anticuerpos séricos resulte significativa 56

para el control del número de parásitos. Se ha especulado con que este mecanismo sí podría tener alguna participación en evitar la invasión de los tejidos. Respuestas mediadas por anticuerpos secretorios. Anticuerpos secretorios anti-giardia de las clases IgA y, en menor medida, IgG e IgM se han detectado en heces, saliva y leche materna de humanos y de animales de experimentación. Los ratones depletados de linfocitos B, y con ello imposibilitados de producir toda clase de inmunoglobulinas, pierden toda capacidad de controlar la infección por G. muris. Sin embargo, los ratones a los que se solo se les delectan los segmentos de genes que codifican para las cadenas pesadas de las IgA, y por tanto se les elimina la posibilidad de producir esta clase de inmunoglobulinas, controlan la infección parcialmente mejor que los depletados de linfocitos B (que, como es obvio, no producen inmunoglobulinas de ninguna clase). Es decir, más allá del papel protagónico de los anticuerpos IgA secretorios en el control de la infección por giardias, otros mecanismos IgAindependientes pero células B-dependientes también participan en la defensa contra este protozoo. Los mecanismos por los cuales los anticuerpos secretorios participan en la protección contra la infección por G. lamblia no son bien conocidos. Los estudios realizados sugieren que los anticuerpos secretorios anti-giardia realizan su función defensiva por, al menos, tres mecanismos: 1. Bloqueo de la adherencia de los trofozoítos a las células del epitelio intestinal. Experiencias in vitro han demostrado que los anticuerpos secretorios pueden bloquear la adherencia de trofozoítos a células de líneas de cultivo. La mayoría de los estudiosos del tema consideran que este es el principal mecanismo por el cual anticuerpos secretorios participan en el control de la infección por giardias. 2. Actividad citotóxica directa sobre trofozoítos de giardias. Mediante trabajos in vitro, se ha confirmado que la exposición de cultivos de trofozoítos de giardias a anticuerpos secretorios produce lisis directa del parásito. La forma en que estos anticuerpos conducen a la lisis no se ha dilucidado. Tal como se expresara antes para los anticuerpos séricos, la activación del sistema del complemento no debe ser el mecanismo lítico, pues parece muy poco probable que las proteínas de este sistema alcancen el lumen intestinal en la cantidad y concentración necesarias para realizar esa función. 3. Interferencia en la diferenciación de las giardias. Un estudio in vitro probó que anticuerpos secretorios interferían con la diferenciación de trofozoítos a quistes. Este es un hallazgo muy interesante, pues la 57

reciente caracterización de moléculas del protozoo que intervienen en el proceso de diferenciación sugiere que la inducción de respuestas inmunitarias a estas podría ser una aproximación al desarrollo de vacunas contra la infección por giardias (ver acápite “Inmunoprofilaxis” del capítulo 10 “Control y prevención de la giardiasis”). Respuestas inmunitarias adquiridas mediadas por células. Desde una perspectiva epidemiológica, las publicaciones que aportan datos sobre el papel de las respuestas inmunitarias celulares en el control de la infección por G. lamblia son escasas y, hasta cierto punto, contradictorias: − Por un lado, la ausencia de informes sobre un incremento significativo de la incidencia de giardiasis en las circunstancias clínicas en que se producen inmunodeficiencias secundarias celulares, como en pacientes de síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida) e individuos bajo tratamiento con drogas corticoesteroides, es un argumento en contra de una participación protagónica de este tipo de respuestas. − Por el otro, la existencia de reportes de que en individuos con inmunodeficiencia variable común, en los que se combinan deficiencias en el funcionamiento tanto de linfocitos B como de células T, se observa mayor incidencia de giardiasis que en los pacientes de deficiencia selectiva de IgA, inmunodeficiencia en la que solo está afectada parcialmente la actividad de las células B, es un elemento a favor de una participación importante de las respuestas celulares. Desde una perspectiva experimental, los trabajos que aluden a estudios de respuestas inmunitarias celulares a la infección por G. lamblia en humanos son aún más escasos. El carácter invasor de las técnicas requeridas para la obtención de células de sitios de la mucosa intestinal ha dificultado esta tarea y ha conducido a la obtención de linfocitos de sangre periférica para la realización de algunas pesquisas, lo cual solo permite un tímido acercamiento al problema. Estos estudios han demostrado que antígenos obtenidos, tanto de aislamientos de G. lamblia homólogos como heterólogos, estimulan in vitro respuestas linfoproliferativas. La cronología de eventos que tienen lugar en la mucosa intestinal de ratones durante las respuestas inmunitarias a la infección por giardias, así como experimentos de depleción y transferencia linfocitaria que se tratarán más adelante, sugieren la existencia de mecanismos protectores e inmunopatológicos mediados por células. Giardia spp. es un parásito luminal, que raras veces invade los tejidos de su hospedero. En consecuencia, la fase aferente de las respuestas inmunitarias 58

adquiridas a este protozoo comienza por la interiorización hacia los folículos linfoides, vía células M, de antígenos liberados por este en el lumen intestinal. Sobre los eventos que median entre la entrada de los antígenos en los folículos al desarrollo de los mecanismos efectores la información es muy reducida. En general, no existen motivos para considerar que estos difieran de los que se producen en la fase aferente de las respuestas inmunitarias a otros antígenos luminales. En los folículos linfoides de las placas de Peyer de ratones BALB/c infectados por G. muris se duplica el número de linfocitos después de la infección (una vez que los animales controlaron la parasitosis estas células regresaron a sus niveles basales). El incremento linfocitario es tanto de células T (fundamentalmente del fenotipo CD4+) como de células B (con predominio de células que expresan IgM de superficie hacia el final de la fase latente de la infección y de células que expresan IgA de superficie hacia el final del periodo agudo de la parasitosis). La diferenciación folicular de linfocitos B productores de IgM a linfocitos B productores de IgA está estimulada por la acción de IL-5 secretada por células T CD4+. Después de su sensibilización y diferenciación en los folículos linfoides, células de diferentes subpoblaciones migran a ganglios linfáticos mesentéricos y, sobre todo, a la mucosa intestinal (tanto a la lámina propia como al epitelio). De manera general, se observa un aumento de la presencia de linfocitos en la mucosa intestinal inmediatamente después de la infección por giardias. En la lámina propia se han identificado linfocitos B y células plasmáticas productoras de anticuerpos contra el parásito y, en menor medida, células T, sobre todo del fenotipo CD4+. En el epitelio intestinal también se localizan linfocitos T con especificidad por antígenos de giardias, en particular del fenotipo CD8+. Sin embargo, recientes estudios en ratones demuestran que la afluencia de linfocitos de diferentes subpoblaciones a las capas de la mucosa intestinal varía a lo largo de las fases que caracterizan la cronología de la infección por giardias: − Las células T CD8+ incrementan su presencia en la lámina propia y, sobre todo, en el epitelio intestinal durante el periodo latente; alcanzan su mayor proporción durante la fase aguda y su presencia disminuye durante la etapa de eliminación. − Las células T CD4+, presentes casi exclusivamente en la lámina propia, permanecen en baja proporción durante los periodos latente y agudo e incrementan de manera significativa su presencia durante la fase de eliminación. − En paralelo con las células T CD4+, células plasmáticas productoras de anticuerpos IgA anti-giardia permanecen en baja proporción durante los 59

periodos latente y agudo e incrementan significativamente su presencia durante la fase de eliminación. En relación con las células T CD4+ llama la atención que, contrario a lo que ocurre en otras parasitosis del aparato intestinal, el control de la infección por giardias no requiere de la polarización de estas células a patrones Th1 o Th2. El control de la giardiasis necesita de un patrón balanceado de las citoquinas secretadas por estas células, pues tanto ratones a los que se les ha delectado la capacidad de producir IFN-γ como aquellos a los que se les ha delectado la capacidad de producir IL-4 no logran eliminar la infección. Muy vinculada a la dinámica de la respuesta linfocitaria a la infección, se produce una acumulación de mastocitos en la lámina propia de la mucosa del intestino delgado. Este reclutamiento, como en los casos de células T CD4+ y células plasmáticas productoras de IgA, alcanza su mayor intensidad en la fase de eliminación de la parasitosis. Experimentos de depleción y transferencia de linfocitos aportan datos de mucho interés acerca de la participación de diversos tipos celulares en el control de la infección por giardias o en posibles daños inmunopatológicos estimulados por estas: − Ratones depletados de células T CD4+ son incapaces de eliminar la infección por G. muris. − La transferencia de células T CD4+ desde ratones infectados por G. muris a ratones sanos sin exposiciones previas al parásito hace a estos capaces de controlar la infección cuando se les somete a un reto con giardias del mismo aislamiento. − La transferencia de células T CD4+ desde ratones infectados por G. muris a ratones sanos sin exposiciones previas al parásito no induce en estos acortamientos de la microvellosidades, incremento del índice cripta/ vellosidades y deficiencias en el procesamiento de sacarosa en el yeyuno. − Ratones depletados de linfocitos T CD8+ controlan la infección por G. muris sin dificultad. − La transferencia de linfocitos totales o de células T CD8+ desde ratones infectados por G. muris a ratones sanos sin exposiciones previas al parásito hace a estos incapaces de controlar la infección cuando se les somete a un reto con giardias del mismo aislamiento. − La transferencia de linfocitos totales o de células T CD8+ desde ratones infectados por G. muris a ratones sanos sin exposiciones previas al parásito induce en estos acortamientos de la microvellosidades, incremento del índice cripta/vellosidades y deficiencias en el procesamiento de sacarosa en el yeyuno. 60

La información acumulada sobre el funcionamiento del sistema inmunitario de mucosas y el conjunto de los experimentos en ratones a los que se ha hecho referencia permite llegar a las conclusiones siguientes: − Mastocitos en la lámina propia, posiblemente estimulando la producción de IL-5 e IL-6 por linfocitos T CD4+, participan en el control de la infección por giardias. − Linfocitos T CD4+ en la lámina propia, posiblemente mediante la producción de IL-5 e IL-6, participan en el control de la infección al estimular la diferenciación de linfocitos B a células plasmáticas productoras de IgA contra el parásito. − Linfocitos B en la lámina propia, mediante su diferenciación a células plasmáticas productoras de IgA contra las giardias, participan de manera protagónica en el control de la infección por estas. − Linfocitos T CD8+ intraepiteliales, por mecanismos en los que ya se ha profundizado en el capítulo precedente, están implicados en el mal funcionamiento de la mucosa intestinal que caracteriza a la fase aguda de la infección murina. − El control de la infección durante las fases latente y aguda (primeras 2 semanas), que es menos eficaz que el que tiene lugar en la fase de eliminación, es independiente de células B. − El control de la infección por giardias durante la fase de eliminación (después de las primeras 2 semanas), que es mucho más eficaz que el de las fases precedentes, es fundamentalmente dependiente de células B. Antígenos de giardias. Con el objetivo de comprender mejor los mecanismos defensivos del hospedero ante la infección por giardias y, sobre todo, con la intención de allanar el camino al desarrollo de preparados vacunales contra este protozoo, a la caracterización de sus antígenos se le ha destinado preferente atención en las últimas tres décadas (Tabla 5.2). El empleo de giardias obtenidas de aislamientos diferentes y la utilización de diseños y proceTabla 5.2. Antígenos de G. lamblia Antígenos de trofozoítos Proteínas variables de superficie Proteínas de choque térmico Lectinas Proteínas del citoesqueleto Antígenos de excreción-secreción Antígenos de quistes

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dimientos muy disímiles, que han conducido a la obtención de resultados muchas veces no comparables, ha dificultado el rápido avance en esta dirección. Del proceso de acumulación de conocimientos sobre estos antígenos, dos aspectos han llamado la atención: 1. La homogeneidad de los antígenos identificados en aislamientos provenientes de una amplia variedad de hospederos. Es decir que, con independencia de la fuente de los aislamientos, el número y características generales de los antígenos son similares. 2. A pesar de la similitud general entre moléculas de giardias de diferentes aislamientos (por ejemplo, pesos moleculares generalmente similares), existen diferencias aminoacídicas entre algunos antígenos proteicos, sobre todo de superficie. Estas diferencias entre proteínas homólogas, expresión de variaciones antigénicas entre aislamientos, se corresponden con regiones hipervariables en los genes que las codifican. Antígenos de trofozoítos. Para la caracterización de antígenos de giardias, la fase vegetativa del protozoo ha sido la más estudiada. Ello ha ocurrido así por la más fácil obtención de trofozoítos y porque se ha considerado que su eliminación, además de evitar el mal funcionamiento del epitelio intestinal asociado con la presencia del parásito, suprime el paso de quistes a las heces. Proteínas variables de superficie. Los trofozoítos se encuentran recubiertos por una proteína de superficie que los separa del medio circundante. Esta molécula pertenece a una familia denominada proteínas variables de superficie (PVS). Las giardias contienen en su genoma un repertorio de entre 150 y 200 genes que codifican para estas proteínas, pero solo una PVS se expresa en la superficie de cada trofozoíto en un momento dado. Las PSV poseen un dominio transmembrana muy conservado, una porción c-terminal intracitoplasmática compuesta por solo cinco aminoácidos (CRGKA) y una región n-terminal, muy variable, que emerge en la superficie. La variabilidad de esta región hace antigénicamente diferentes a estas proteínas. Todas las PSV son ricas en cisteína (alrededor de 12 % del total de aminoácidos de la molécula) y exhiben una alta presencia del motivo CXXC (en el que la posición X puede corresponder a cualquier aminoácido). Muy interesante es el hallazgo de que esta proteína, que no está glicosilada, une hierro y zinc al motivo CXXC. Ello explicaría las deficiencias de estos minerales observadas en los pacientes de giardiasis crónica (ver capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”). Las giardias cambian la expresión de PVS (tanto en cultivo como en respuesta a mecanismos defensivos del hospedero). Se considera que esta 62

modalidad de variación antigénica le permite al parásito evadir las respuestas inmunitarias del hospedero y sería uno de los factores contribuyentes al desarrollo de infecciones crónicas y recurrentes (ver acápite “Mecanismos de evasión de G. lamblia” del presente capítulo). Proteínas de choque térmico. Las células, con independencia de su reino de pertenencia, están expuestas a condiciones adversas de muy diversos tipos a lo largo de su desarrollo ontogénico. Para perdurar en esas circunstancias hostiles, ellas han creado mecanismos de autodefensa de muy variada índole. Células de mamíferos, plantas, bacterias, protozoos y helmintos producen un grupo de moléculas proteicas muy peculiares para sobrevivir a situaciones de tensión como, por ejemplo, una elevación abrupta de la temperatura. A estas moléculas, que ejercen su acción de maneras muy diferentes, genéricamente se les ha denominado proteínas de choque térmico (PCT). Para sobrevivir en un escenario tan adverso como el de las porciones proximales del intestino delgado, las giardias han desarrollado diversos mecanismos defensivos, entre ellos la producción de PCT. Se ha demostrado que trofozoítos de G. lamblia incrementan la síntesis de proteínas de 30, 70, 83 y 100 kDa cuando in vitro son expuestos a temperaturas de 43oC. Muy interesante es la observación de que proteínas que se expresan durante el proceso de enquistamiento in vitro de trofozoítos de G. lamblia son reconocidas por antisueros contra la familia de PCT de 60 kDa de Mycobacterium boris y contra la PCT de 70 kDa de Plasmodium falciparum. Aunque se conoce que la formación de quistes es uno de los mecanismos de escape de los trofozoítos a factores adversos en el medio circundante, incluidas las respuestas inmunitarias del hospedero, está por dilucidar si las PCT de las giardias activan la expresión de los genes que codifican para las proteínas de la estructura del quiste. Lectinas. Células de diversos orígenes y funciones poseen lectinas en su superficie. Estas son glicoproteínas capaces de unirse a azúcares y oligosacáridos específicos en la superficie de otras estructuras hísticas para permitir, por ejemplo, el enlace de la célula que las posee a otra célula con el ligando correspondiente. Los trofozoítos de G. lamblia poseen en su superficie lectinas con especificidad para D-glucosa y D-manosa. Una de estas, denominada taglina, ha sido la mejor caracterizada. Taglina tiene especificidad por D-manosa, es activada por proteasas presentes en el líquido duodenal de humanos y, tras su activación, es capaz de aglutinar células epiteliales intestinales. A diferencia de lo que ocurre con las lectinas presentes en otros parásitos, por ejemplo E. histolytica, las funciones de las presentes en las giardias 63

no son bien conocidas. Se ha sugerido que, de alguna manera complementaria a las estructuras en el disco ventral, participan en el proceso de adherencia del protozoo al epitelio intestinal. Proteínas del citoesqueleto. Contrario a lo que ocurre con los antígenos de superficie hasta ahora descritos, a las proteínas del citoesqueleto de las giardias las caracteriza su alto grado de conservación entre los diferentes aislamientos. Este hecho, junto a otras razones que se comentarán más adelante, las hace candidatas promisorias a formar parte de preparados vacunales para el control de la infección por giardias. Dos grupos de proteínas del citoesqueleto han sido intensamente estudiados: giardinas y tubulinas. Las giardinas son una familia de proteínas de estructura α-helicoidal y de pesos moleculares entre 29 y 38 kDa, que forman parte de las cintas dorsales del disco ventral de las giardias (ver capítulo 2 “Giardia lamblia. Aspectos de su biología”). Estas proteínas están presentes únicamente en el citoesqueleto de las giardias (en la literatura revisada no aparecen reportes de proteínas similares en otros tipos celulares). Tres razones hacen de las giardinas importantes candidatas a formar parte de preparados vacunales para el control de la infección por giardias: 1. A diferencia de lo que ocurre con los antígenos de superficie antes descritos, a estas proteínas las caracteriza su alto grado de conservación entre diferentes aislamientos. 2. En términos de masa, representan una gran proporción de las proteínas del organelo (disco ventral) mediante el cual se une el parásito al hospedero. 3. Por su ubicación en el disco ventral, muy probablemente formen parte del primer grupo de antígenos que entre en contacto con el sistema inmunitario del hospedero. Las tubulinas son una familia de proteínas de estructura y pesos moleculares menos conocidos que los de las giardinas. Estas proteínas forman parte de los microtúbulos presentes en el disco ventral, flagelos y cuerpos medianos (ver capítulo 2 “Giardia lamblia. Aspectos de su biología”). Por su alto grado de conservación entre diferentes aislamientos y el hecho de estar presentes en varios organelos, también se considera a las tubulinas candidatas a formar parte de preparados vacunales para el control de la infección por giardias. Antígenos de excreción-secreción. Durante las últimas décadas, ha sido práctica casi de oficio la caracterización molecular y funcional de los antígenos de excreción-secreción de los parásitos que afectan al hombre y a otros animales. G. lamblia no ha escapado a esa tendencia general y, resultado de los trabajos de caracterización realizados, hoy se conoce que productos de excreción-secreción de este protozoo están vinculados con su patogenicidad 64

(ver capítulo 4 “G. lamblia. Mecanismos de patogenicidad”) y con la generación de inmunocompetencia a este (ver capítulo 10 “Control y prevención de la giardiasis”). Antígenos de quistes. Al proceso de enquistamiento de los trofozoítos de giardias, que tiene lugar en las porciones dictales del tracto gastrointestinal del hospedero, lo caracteriza la expresión de moléculas propias de esa compleja fase. En heces humanas se han detectado antígenos de quistes de G. lamblia con pesos moleculares entre 21 y 49 kDa. Mediante procedimientos de inmunoblots, se han encontrado polipéptidos similares en trofozoítos en proceso de enquistamiento in vitro. Muy interesantes son los resultados de algunas pesquisas, de resultados muy preliminares aún, sobre antigenicidad e inmunogenicidad de varias de estas moléculas (ver acápite “Inmunoprofilaxis” del capítulo 10 “Control y prevención de la giardiasis”).

Mecanismos de evasión de G. lamblia La presencia de reinfecciones en individuos que padecieron de un episodio de giardiasis y el curso muchas veces desfavorable de esta parasitosis, aun con la administración del tratamiento correspondiente, han llevado a considerar que, como en el caso de infecciones por otros protozoos (por ejemplo, Plasmodium falciparum, Trypanosoma brucei y E. histolytica), G. lamblia desarrolla mecanismos evasivos de las respuestas inmunitarias. De ellos, y sin que en todos los casos exista aún información concluyente, los mejores caracterizados son los que siguen a continuación.

Variación antigénica Como ya se expresara, los trofozoítos de G. lamblia están recubiertos por una proteína variable de superficie que los separa del medio circundante. Este protozoo contiene en su genoma un amplio repertorio de genes (entre 150 y 200) que codifican para esas proteínas, pero solo una PVS se expresa en la superficie de cada trofozoíto en un momento dado. Las giardias, por un mecanismo aún en estudio, cambian la expresión de PVS (tanto en cultivo como en respuesta a mecanismos defensivos del hospedero). Se considera que esta modalidad de variación antigénica le permite al parásito evadir las respuestas inmunitarias del hospedero y sería uno de los factores contribuyentes al desarrollo de infecciones crónicas y recurrentes. Hasta principios de la presente década, se consideraba que la variación antigénica de las giardias se debía a un cambio en la expresión de los genes que codifican para las PVS durante la fase de transcripción. Es decir, se pensaba que regiones reguladoras en estos genes contendrían la información 65

necesaria para controlar su expresión diferencial. Sin embargo, la ausencia de esas regiones en mucho de los genes ha conducido a abandonar esa hipótesis. Como alternativa a la regulación de la expresión de las PVS durante la fase de transcripción, se comenzó a especular con que el proceso tendría lugar con posterioridad a la fase transcripcional. Estudios en organismos eucarióticos más evolucionados han permitido observar que cuando la regulación de la expresión génica es postranscripcional, se genera un ARN antisentido homólogo a la secuencia a silenciar (ARN de interferencia). En consecuencia, se forma un ARN de doble cadena, que es rápidamente degradado por una ARNasa específica llamada Dicer y, con ello, se inhibe la expresión del gen en cuestión. Recientemente, se ha comprobado la hipótesis de que un mecanismo postranscripcional regula el proceso de variación antigénica de Giardia. Este protozoo controla la expresión de sus PVS por un mecanismo similar al ARN de interferencia, en el que participan enzimas como ARN polimerasa dependiente de ARN, ARN helicasas y la ARNasa llamada Dicer.

Inhibición de la producción de óxido nítrico por las células epiteliales intestinales Además de su participación en la conservación de la integridad de las barreras mucosas y en la regulación del tono vascular intestinal, se ha demostrado in vitro que el óxido nítrico muestra actividades antigiardiásicas. En correspondencia con ello, y tal como se comentara anteriormente, la localización de la sintetasa inducible de óxido nítrico en la zona apical de las células epiteliales intestinales sugirió que NO podría desempeñar papeles defensivos contra la infección por giardias. Como parte de sus estrategias para evadir los respuestas inmunitarias del hospedero, G. lamblia inhibe la producción de NO por las células epiteliales intestinales haciendo uso de dos mecanismos: 1. G. lamblia utiliza arginina para la producción de energía (dos son los productos de la utilización del aminoácido con ese fin: ATP y ornitina). Los trofozoítos del protozoo próximos a la superficie apical de las células epiteliales compiten con estas y lo hacen con mayor capacidad, por la arginina disponible. 2. La ornitina, resultado del uso energético de la arginina por los trofozoítos de G. lamblia, inhibe la entrada del aminoácido a las células epiteliales.

Inhibición del desarrollo de respuestas inflamatorias La producción de IL-8 por las células epiteliales intestinales es un evento clave en el desarrollo de respuestas inflamatorias a las infecciones entéricas. 66

Se ha especulado con que la casi total ausencia de lesiones inflamatorias que caracteriza a la infección por Giardias sea consecuencia de que este protozoo, para evadir los mecanismos defensivos del hospedero, no estimula (o inhibe) la secreción de IL-8.

Inmunosupresión transitoria del hospedero Durante la fase aguda de la infección murina por G. muris, el parásito da lugar a una estimulación preferencial de células T CD8+ y a un menor desarrollo de respuestas T CD4+, más necesarias para el control de esta parasitosis. Ello explica la mayor proliferación del parásito durante esa etapa.

Formación de quistes Para enfrentar las condiciones adversas que encuentra en el intestino del hospedero, incluidas las devenidas de las respuestas inmunitarias de este, los trofozoítos de giardia se diferencian a quistes (la rígida pared glicoproteica de estos les permite sobrevivir en ambientes muy adversos). Durante los últimos años se han producido importantes avances en el conocimiento de las bases moleculares del proceso de enquistamiento. Resulta sorprendente que al estudio de la antigenicidad e inmunogenicidad de las moléculas que participan en ese proceso se le haya prestado relativamente poca atención y, en consecuencia, sean escasos los trabajos publicados sobre tema tan promisorio. Tenga en cuenta el lector que el desarrollo de preparados vacunales que incluya una o más de estas moléculas, que de manera preliminar parecen más estables que la de los trofozoítos, aunque no permitiría eliminar la infección en curso, sí lograría evitar su diseminación.

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Capítulo 6

Formas clínicas de la giardiasis Como ya fuera comentado en capítulos precedentes, muy diferentes formas de interacción hospedero-parásito pueden establecerse cuando el humano es infectado por G. lamblia. Sin embargo, el espectro clínico de la giardiasis no es tan amplio como el de otras parasitosis (por ejemplo, la amebiasis). Es posible que ello esté en relación con que el protozoo que nos ocupa casi exclusivamente habita en el lumen de fragmentos proximales del tubo digestivo, siquiera sin llegar a invadir la pared de estos. En la literatura revisada no existe un modo uniforme de describir, e incluso designar, las formas de presentación de la giardiasis. Nosotros, para dar continuidad a este capítulo en aquellos en los que abordamos el diagnóstico y tratamiento de esta parasitosis, hemos decidido hacerlo de la manera siguiente: − Giardiasis asintomática. − Giardiasis sintomática: . Giardiasis aguda. . Giardiasis crónica. Por ser un tema sobre el que la información acumulada es aún insuficiente y, en algunos aspectos, contradictoria, se describirán aparte las manifestaciones extraintestinales asociadas con giardiasis.

Giardiasis asintomática Con el término giardiasis asintomática nos estamos refiriendo a la infección humana por G. lamblia en la que no se producen manifestaciones clínicas atribuibles a esta parasitosis. Debemos distinguir entre una fase asintomática de una giardiasis sintomática, las que son frecuentes en los pacientes con esta presentación clínica, y giardiasis asintomática, en la que no ocurre esta sucesión de fases. 69

Los individuos con giardiasis asintomática, también denominados portadores sanos, representan más de 80 % de las personas infectadas por G. lamblia en la mayoría de los estudios reportados. En general, tanto mayor es la endemicidad de esta parasitosis en un área, tanto mayor es la proporción de infectados asintomáticos en esta. Aparentemente, las infecciones previas generan algún grado de inmunocompetencia que, si bien no impide la reinfección, sí limita sus consecuencias clínicas. Los portadores sanos son una fuente importante de diseminación de la infección y, en dependencia de la relación hospedero-parásito que se establezca, pueden evolucionar hacia el cese espontáneo de la excreción de quistes, hacia la evacuación crónica de estos, o hacia el desarrollo de una forma de giardiasis sintomática.

Giardiasis sintomática El periodo de incubación de la giardiasis es variable, puede ser tan breve como 7 días, o tan prolongado como 4 semanas. Su duración depende, entre otros factores, de la virulencia de las giardias involucradas y de la capacidad de respuesta del hospedero a la infección (estado nutricional, presencia de enfermedades intercurrentes, historia de infecciones por G. lamblia, nivel de inmunocompetencia al protozoo, etc.). Sorprendentemente, algunos trabajos demuestran que el tamaño del inóculo infectante no es un factor de los más influyentes. En lo fundamental, la giardiasis sintomática es consecuencia de los trastornos funcionales que pueden producir en la mucosa del duodeno y yeyuno la interacción con trofozoítos de G. lamblia (ver capítulos 4 “G. lamblia. Mecanismos de patogenicidad” y 5 “Inmunobiología de la infección por G. lamblia”). Por esta razón, no es asombroso que su horizonte clínico lo protagonicen manifestaciones digestivas. Estos síntomas y signos son difíciles de distinguir de los de otras enfermedades gastrointestinales lo que, como se verá en el próximo capítulo, dificulta el diagnóstico diferencial de esta parasitosis. La mayoría de los autores coincide en que estas manifestaciones se presentan en dos formas: aguda y crónica.

Giardiasis aguda La forma aguda es la presentación clínica menos frecuente de la giardiasis sintomática. Se puede observar en todas las zonas geográficas y en todos los grupos de edades, pero su incidencia es mayor entre las personas que adquirieron la infección y no viven en áreas endémicas, o recientemente han llega70

do a ellas, así como entre los niños infectados menores de 5 años, con independencia de la endemicidad del área en que viven. De manera general, el paciente aqueja el inicio relativamente brusco de una combinación de las manifestaciones siguientes: diarreas, flatulencia, dolor y distensión abdominales, náuseas, vómitos, anorexia y fatiga. Las diarreas, acuosas primero y oleosas después, constituyen el síntoma predominante. Suelen ser abundantes en volumen y no muy numerosas (5 a 10 deposiciones diarias, con mayor frecuencia en las mañanas y en los periodos posprandiales). El dolor abdominal puede ser difuso, pero con mayor frecuencia se localiza en la región periumbilical. En ocasiones, se producen cólicos abdominales que, por lo general, preceden a un evento diarreico. La presencia de fiebre es rara. Pero cuando aparece, casi siempre es en los primeros días del periodo sintomático de la infección. Cuando se realiza el examen físico del paciente, muchas veces se encuentra, a la palpación del abdomen, dolor, que es difuso o localizado en la región periumbilical, y es posible auscultar un aumento de los ruidos hidroaéreos. En los casos agudos más graves, las diarreas se hacen más abundantes, con alto contenido de grasas (esteatorrea), proteínas (creatorrea), azúcares y mucus (pero sin la presencia de sangre). Se desarrolla así un síndrome de malabsorción que, a corto plazo, puede conducir al paciente a desequilibrios hidroelectrolíticos y a rápida pérdida de peso corporal. Con tratamiento médico adecuado, los signos y síntomas del episodio agudo generalmente desaparecen. Sin tratamiento, y dependiendo de factores relacionados tanto con el parásito como con el hospedero, la evolución de la giardiasis aguda es variable. La mayor parte de estos pacientes curan de manera espontánea 1 o 2 semanas después de comenzadas las manifestaciones clínicas; los restantes evolucionan desfavorablemente y pasan a la forma crónica de la infección sintomática.

Giardiasis crónica La forma crónica es la presentación clínica más frecuente de la giardiasis sintomática en áreas endémicas de esta parasitosis. Esta puede ser el resultado de la evolución desfavorable de una forma aguda o, lo que es más común, la forma de debut de la giardiasis sintomática. La giardiasis en su forma crónica da lugar a manifestaciones digestivas parecidas a las que se producen durante la forma aguda: diarreas, flatulencia, dolor y distensión abdominales, náuseas, vómitos, anorexia, fatiga y pérdida 71

de peso corporal. La diferencia está en la frecuencia, duración y características semiológicas de algunas de estas. Las diarreas, que ya no son el síntoma predominante, pueden estar ausentes. Cuando ocurren, pueden ser abundantes, líquidas o pastosas y francamente esteatorreicas. En ocasiones, las diarreas alternan con periodos de constipación. El dolor y los cólicos abdominales pueden ocurrir con más frecuencia que las diarreas y llegar a ser, no pocas veces, los síntomas predominantes. Al examen físico, sobre todo en los periodos sintomáticos, se encuentran dolor a la palpación del abdomen y aumento de los ruidos hidroaéreos. A la forma crónica de la giardiasis sintomática la caracteriza deficiencias de vitaminas, sobre todo de las liposolubles, y de minerales, de manera particular hierro y zinc. Si no media tratamiento médico, la forma crónica de la giardiasis puede manifestarse por meses y años. Es posible que durante las primeras semanas o meses el paciente alterne fases de relativo bienestar, asintomáticas incluso, con periodos de síntomas de variable intensidad. Sin embargo, con el transcurrir del tiempo el estado general del paciente se deteriorará. La pérdida de peso, consecuencia del no aprovechamiento de muchos nutrientes por la malabsorción, será el mejor indicador de ello. Con tratamiento médico adecuado, una parte de los signos y síntomas de la forma crónica desaparecen de inmediato. Otros, sin embargo, pueden permanecer durante días o semanas. Dos son los más frecuentes: lenta digestión de los alimentos ricos en grasas y, en ocasiones, diarreas relacionadas con grasa en la dieta, así como dificultades para digerir alimentos contentivos de lactosa, consecuencia de una reducción residual de la actividad de las disacaridasas intestinales.

Manifestaciones extraintestinales de la giardiasis Los informes de localizaciones extraintestinales de G. lamblia son escasos. Sin embargo, los reportes de lesiones en órganos y tejidos distantes asociadas con esta parasitosis son frecuentes. Estos elementos, en apariencia contradictorios, permiten inferir que las manifestaciones extraintestinales de la giardiasis, las que realmente existen, no se producen por la acción directa del parásito. Entre las manifestaciones extraintestinales asociadas con giardiasis descritas en la literatura revisada, las lesiones de tipo urticariano, una lesión del epitelio pigmentado de la retina que los oftalmólogos han llamado en “sal y pimienta”, la glositis y la artritis reactiva son las cuatro mejor estudiadas. En 72

relación con las restantes, pesquisas adicionales, con el empleo de diseños e instrumentación adecuados, deben demostrar hasta qué punto no son un mito.

Manifestaciones cutáneas Manifestaciones cutáneas de muy diversos tipos se han asociado con la infección por G. lamblia. De todas ellas, la asociación de la parasitosis con lesiones urticarianas (habones evanescentes y/o angioedema) es la más rigurosamente demostrada y la más encontrada en la práctica médica (Fig. 6.1). Un estudio recientemente realizado por nuestro grupo en la red de hospitales y policlínicos de Ciudad de La Habana encontró que en 36 de 38 casos con manifestaciones cutáneas asociadas con giardiasis, las lesiones eran de tipo urticariano. En todos ellos, las lesiones desaparecieron definitivamente durante las semanas siguientes al tratamiento antigiardiásico. Por las dificultades que hacen muy difícil su estudio, sobre los mecanismos que median entre infección por G. lamblia y las lesiones extraintestinales asociadas, existe mucha especulación. La información acumulada, aunque insuficiente aún, sugiere que las lesiones urticarianas son producidas por un mecanismo de hipersensibilidad tipo I, en el que el daño hístico se desarrollaría por degranulación de mastocitos próximos a la superficie cutánea en presencia de anticuerpos IgE en interacción con antígenos, posiblemente provenientes del lumen intestinal (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por G. lamblia”). Se han reportado otros vínculos con dermatitis atópica, eritema nudoso, eritema papulo-vesicular, síndrome de Well, granuloma anular, liquen plano y prurito. Sin embargo, las asociaciones citadas las más de las veces no han sido convincentemente confirmadas. Dificultades diagnósticas y, en nuestra

Fig. 6.1. Pacientes con habones urticarianos (a) y angioedema (b) asociados con infección por G. lamblia.

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opinión, la escasez de estudios de series con tamaños muestrales satisfactorios han impedido la demostración definitiva de la casi totalidad de estas.

Manifestaciones oculares Desde que en 1938 Barraquer reportó por primera vez episodios de iridociclitis, coroiditis y hemorragia retiniana en pacientes de giardiasis, no pocos autores se han referido a la asociación entre infección por G. lamblia y manifestaciones oculares. A principios de la década de 1960, los informes de casos de uveítis y vasculitis retiniana en pacientes de esta parasitosis fueron especialmente frecuentes. En 1990, Pettoello y cols. describieron en 8 de 90 niños (8,8 %) que padecían de giardiasis, una lesión degenerativa de la retina, en forma de “sal y pimienta”, que involucra el epitelio pigmentado de esta. Recientemente, en el más riguroso de los estudios realizados sobre estas asociaciones, fue demostrado que esta afectación de la retina es la manifestación ocular más asociada con giardiasis, la que fue observada en 28 de los 141 niños (19,9 %) parasitados estudiados y en ninguno de los 300 que integraron el grupo control. La lesión en “sal y pimienta”, que también se ha descrito en el curso de otras enfermedades, típicamente se caracteriza por zonas de puntos hiperpigmentados, o de color normal, sobre una retina amarillo rosada, más pálida. En los casos de pacientes de giardiasis, la hiperpigmentación se localiza casi siempre en el polo posterior de la retina, a lo largo de los vasos sanguíneos mayores. Se considera que estas lesiones se producen por daño a células del epitelio pigmentado o muerte de estas (lo que daría lugar a las áreas más pálidas), con la liberación de gránulos de pigmentos que migran a las capas más profunda de la retina (lo que produciría los puntos más oscuros).

Manifestaciones bucales Pocos artículos, la mayoría de ellos de autores cubanos, describen asociaciones entre manifestaciones bucales y giardiasis. Aftas, glositis y queilitis son las lesiones más encontradas. En ninguno de los trabajos citados se compara la frecuencia de las lesiones mencionadas en grupos de personas que padecen de giardiasis y en grupos controles de personas sanas. Apenas se han publicado investigaciones en relación con los mecanismos por los cuales la infección por G. lamblia daría lugar a manifestaciones bucales. Sobre una base completamente especulativa, se ha considerado que la glositis observada con frecuencia en pacientes de giardiasis obedece al déficit de vitaminas, minerales y otros nutrientes, consecuencia de la malabsorción intestinal que los caracteriza. A favor de esta consideración se puede

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agregar que se han encontrado deficiencias de hierro en pacientes de giardiasis, lo cual es una causa muy frecuente de glositis.

Manifestaciones articulares La infección por G. lamblia se ha asociado con cuadros de artritis reactiva (sinovitis aséptica que se desarrolla después de una infección distante). Como en otros casos de vínculos entre infecciones bacterianas y artritis reactiva, se ha especulado con que el mecanismo de esta asociación podría ser el desarrollo de respuestas inmunitarias a antígenos de giardias que reaccionarían cruzadamente con antígenos articulares; es decir, las lesiones se producirían por un mecanismo de hipersensibilidad tipo II. Sin embargo, nosotros consideramos que la asociación entre infección por G. lamblia y artritis reactiva también podría ser indirecta. Existen evidencias que demuestran la asociación directa entre la enfermedad de Whipple, afección multisistema causada por la infección por Tropheryma whipplei, y la artritis reactiva. Más de 90 % de las personas que padecen esta dolencia aquejan manifestaciones articulares. Paralelamente, se ha demostrado con rigor, la asociación directa entre enfermedad de Whipple y giardiasis. En nuestra opinión, no existiendo evidencias experimentales que expliquen la asociación directa entre giardiasis y artritis reactiva, el vínculo entre ellas podría estar mediado indirectamente por la asociación de ambas con la enfermedad de Whipple.

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Capítulo 7

Diagnóstico de la giardiasis Desde la observación microscópica de heces, primera prueba empleada para la detección de la infección por G. lamblia, hasta los ensayos de PCR, numerosos y variados procedimientos se han desarrollado con la intención de lograr el eficaz diagnóstico de esta parasitosis. Por esta razón, se ha dividido el presente capítulo en dos secciones: “Procedimientos diagnósticos”, en la que se aborda el examen de las herramientas que, partiendo de una sospecha clínica, son empleadas como complemento para ese fin y “Diagnóstico de la infección por G. lamblia”, en la que se alude al conjunto de hallazgos clínicos, evidencias epidemiológicas y exámenes complementarios que permiten el diagnóstico de la parasitosis en sus diferentes formas de presentación.

Procedimientos diagnósticos Los procedimientos complementarios empleados para el diagnóstico de la giardiasis, como los utilizados para el diagnóstico de otras parasitosis, son de dos tipos: directos e indirectos (Tabla 7.1). Con los primeros, entre los que están incluidos los procedimientos microscópicos, se busca identificar a uno o más estadios de G. lamblia, o sus componentes, en una muestra biológica representativa del proceso infeccioso; con los segundos, procedimientos de tipos muy diferentes (endoscópicos, inmunológicos, etc.) a los que se hará referencia más adelante, se tiene la intención de obtener resultados que, junto a elementos clínicos y epidemiológicos, ofrezcan un diagnóstico probable.

Procedimientos directos Los procedimientos directos para el diagnóstico de la giardiasis tienen como propósito la identificación de quistes o trofozoítos de G. lamblia, o sus 76

Tabla 7.1. Procedimientos para el diagnóstico de giardiasis Procedimientos directos Identificación microscópica de G. lamblia Identificación en heces Identificación en contenido duodenal Identificación en tejido duodenal Detección de componentes de G. lamblia Detección de componentes antigénicos Detección de componentes genéticos Procedimientos indirectos Detección de anticuerpos anti-G. lamblia Detección en suero Detección en saliva y heces Estudios endoscópicos Estudios imagenológicos

componentes, en heces; o la detección de trofozoítos del protozoo, o sus componentes, en líquido duodenal y, con mucha menor frecuencia, en muestras de mucosa duodenal tomadas en ocasión del examen endoscópico.

Identificación microscópica de G. lamblia Cuando el examen microscópico para la identificación de G. lamblia se realiza en heces, que es lo más frecuente, se buscan quistes y trofozoítos. Sin embargo, cuando este procedimiento se ejecuta sobre líquido o mucosa duodenal, solo es posible encontrar trofozoítos. Identificación de G. lamblia en heces Toma y conservación de muestra fecales. Para la identificación microscópica de G. lamblia, las heces se colectan, en la mayoría de las ocasiones, por el propio paciente. Con menor frecuencia, también se obtienen mediante el empleo de cucharillas rectales, que es lo recomendado en lactantes. Dada la fragilidad de las giardias, sobre todo de los trofozoítos, y la necesidad de preservar su morfología para identificarlas con exactitud, no se puede hacer un diagnóstico microscópico confiable, si la toma y conservación de la muestra fecal no se realizan correctamente. Por esa razón se deben cumplir una serie de requisitos: − Para la obtención de la muestra se debe evitar el empleo de laxantes, ya que estos aumentan el volumen de agua en la defecación y los parásitos 77

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quedan más dispersos. La indicación principal del laxante es en individuos constipados. En tales casos, los laxantes que se vayan a utilizar deben ser salinos, con los cuales las giardias conservan sus características. Los laxantes oleosos no son apropiados, pues son eliminados en las heces como pequeñas gotas refringentes que dificultan la identificación de quistes. Debe instruirse al paciente para que evite orinar en el recipiente en el que será transportada la muestra, ya que la orina destruye los trofozoítos. No es conveniente tomar muestras de pañales, debido al riesgo de que estén mezcladas con orina. Por este motivo, en lactantes es aconsejable tomar la muestra con el empleo de cucharillas rectales. Para tomar la muestra se debe emplear un recipiente limpio, seco y no necesariamente estéril. Este debe estar libre de antisépticos, fijadores o cualquier otra sustancia que pueda dañar a los frágiles trofozoítos. Se orientará al paciente que defeque directamente en el recipiente, o que lo haga sobre un trozo de papel y utilice varillas aplicadoras para introducir de forma inmediata la muestra en el frasco. El volumen de la muestra fecal debe ser lo suficientemente grande que permita la realización de todos los exámenes necesarios. La muestra más pequeña deberá ser del tamaño aproximado de un huevo de paloma (o de volumen equivalente si se trata de heces líquidas). En el caso de heces blandas o líquidas, en las que es posible observar la fase móvil del parásito, la muestra debe ser examinada al microscopio dentro de la primera hora siguiente a la defecación, debido a que los trofozoítos comienzan a desintegrarse al poco tiempo de ser excretados. Si la observación microscópica de una muestra de heces blandas o líquidas no fuera posible dentro del periodo mencionado, esta se debe tratar con conservantes para su posterior examen. Cuando se trata de heces formadas, en las que solo es posible observar quistes, la muestra podría ser examinada dentro de las primeras 24 h posteriores a la defecación, siempre que sean conservadas refrigeradas (4ºC). Si el examen microscópico de una muestra de heces formadas no fuera posible dentro de este periodo, esta se debe tratar con conservantes para su posterior examen.

Examen macroscópico de la muestra fecal. Una vez que la muestra fecal se encuentra en el laboratorio, debe ser examinada para precisar dos importantes variables macroscópicas: 1. Consistencia. Es un indicador del grado de humedad de la muestra y, en consecuencia, es un elemento orientador sobre los próximos procedi78

mientos que se deben realizar. Las muestras líquidas se deben examinar al microscopio lo más rápido posible. Las muestras formadas, como ya se mencionó, pueden ser examinadas en cualquier momento durante las primeras 24 h que siguen a la excreción (siempre que sean conservadas adecuadamente). 2. Presencia de grasa. Aunque no es indicativo de giardiasis, es un elemento que hace pensar en esta parasitosis. Procedimientos microscópicos que se deben emplear. Para la identificación de giardias en heces, como en el caso de los utilizados en la búsqueda de otros parásitos intestinales en ese tipo de muestra, se usan procedimientos de dos categorías: preparaciones húmedas y técnicas suplementarias.* Preparaciones húmedas. Permiten el examen directo de la materia fecal y, por su facilidad y bajo costo de ejecución, pueden ser empleadas en los laboratorios del nivel primario de salud. Entre estas, las más utilizadas en la detección microscópica de giardias en heces son las realizadas con solución salina fisiológica y con solución yodada. Las características de las heces, de manera particular su consistencia, determinarán el empleo de una de estas preparaciones o más. − Preparaciones húmedas con solución salina fisiológica. Permite la fácil y rápida observación de una amplia variedad de protozoos y helmintos intestinales, algunos de ellos en movimiento. En el caso particular del diagnóstico de la giardiasis, este procedimiento es muy útil, ya que favorece la identificación de trofozoítos de la especie, sobre todo en heces de pacientes de diarreas intensas, por su rápido movimiento, que es el resultado de la actividad de los flagelos, y por la inflexión que en estos produce el disco ventral (ver Fig. 2.4). Aunque sin ofrecer muchos detalles de su estructura, también permite la visualización de quistes de giardias en heces. − Preparaciones húmedas con solución yodada. Es un procedimiento de fácil y rápida realización, que permite la observación e identificación de quistes de amebas y flagelados al teñir los núcleos de estos. A diferencia de lo que ocurre con los quistes de amebas, con los que para una especiación más precisa en ocasiones se requiere de técnicas de coloración suplementarias, las preparaciones yodadas generalmente permiten la identificación definitiva de los quistes de G. lamblia (ver Fig. 2.8). * A continuación, y en otras partes de esta monografía, nos referiremos a las utilidades e indicaciones de cada una de estas preparaciones y técnicas. Para mayor información acerca de los detalles de su realización, el lector puede consultar los manuales sobre diagnóstico parasitológico incluidos entre las lecturas recomendadas que aparecen al final del presente capítulo.

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Técnicas suplementarias. Son de dos tipos: de concentración y de tinción permanente. Estas, en general, son de complejidad y costos de ejecución mayores que los exámenes con preparaciones húmedas y se emplean cuando, después de realizado uno o más de aquellos: − No se encuentran giardias en las heces del paciente y existen sospechas clínicas de su presencia en el sistema digestivo de este. En este caso, se utilizarían las técnicas de concentración. − No son suficientes los criterios morfológicos de que se dispone para establecer la identidad de las estructuras encontradas. En estas circunstancias, que son muy poco frecuentes, se haría uso de las técnicas de tinción permanente. Técnicas de concentración. Si una muestra de heces contiene pocas giardias es posible que estas no se detecten mediante los exámenes de una o más preparaciones húmedas. En este caso, si se tiene la sospecha de giardiasis, se debe concentrar la materia fecal. Los quistes pueden ser recuperados mediante el empleo de un procedimiento de concentración. Los trofozoítos, sin embargo, no se verán ya que estas técnicas suelen destruirlos. Por su utilidad en la detección de una amplia variedad de parásitos intestinales, los procedimientos de concentración de heces más empleados son las técnicas de concentración con formol acetato etílico y con formol éter (método de Ritchie) (Fig. 7.1) y la que se realiza mediante flotación con sulfato de zinc (método de Faust).

Fig. 7.1. Quistes de G. lamblia obtenidos por concentración mediante procedimiento de Ritchie y teñidos con solución yodada.

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Técnicas de tinción permanente. Regularmente, la detección de parásitos intestinales no requiere del empleo de este método. Ello es así porque la observación microscópica de muestras de heces con el uso de preparaciones húmedas, suele resolver la mayoría de los problemas diagnósticos. Sin embargo, cuando se procede a la búsqueda de protozoos pueden surgir dudas, que hacen necesaria la utilización de las coloraciones mencionadas, con el fin de obtener criterios morfológicos adicionales. Estas incertidumbres microscópicas son muy poco frecuentes en el caso del diagnóstico de giardiasis. Las técnicas de tinción permanente más empleadas en la correcta identificación de protozoos, incluidos giardias, por observación microscópica de heces, son la técnica de tinción con hematoxilina férrica y la técnica de tinción tricrómica para protozoos. La técnica de tinción con hematoxilina férrica (Fig. 7.2), también denominada técnica de Heidenhain, es el procedimiento más riguroso para colorear e identificar protozoos en heces. De manera particular, esta coloración hace resaltar la morfología nuclear, elemento muy importante para la clasificación en géneros y especies. La técnica de tinción tricrómica para protozoos, también nombrada técnica de Wheatley (Fig. 7.3), es un método clásico para colorear e identificar protozoos en heces. Por su realización más fácil y rápida, sobre todo si se le compara con la tinción con hematoxilina férrica, la tinción tricrómica para protozoos es el procedimiento de coloración permanente más ampliamente utilizado.

Fig. 7.2. Trofozoíto de G. lamblia teñido con hematoxilina férrica.

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Fig. 7.3. Trofozoíto de G. lamblia teñido con solución tricrómica.

Las técnicas de tinción permanente, por la calidad de los reactivos que requieren y por la calificación que debe poseer el personal de laboratorio que las realice, son metodologías de relativo alto costo. Estos procedimientos, sin embargo, permiten un mejor acercamiento a la identificación de diferentes especies de protozoos, su principal valor, y hacen posible adicionalmente la conservación de las preparaciones para su observación posterior con fines múltiples. Ventajas y desventajas del examen microscópico de heces para el diagnóstico de giardiasis. Por su naturaleza no invasora, su relativo bajo costo de realización, su disponibilidad en muchas unidades del sistema de salud y porque permite la detección de otras infecciones parasitarias en el mismo ensayo, la observación microscópica de heces es el examen más utilizado para el diagnóstico de la giardiasis. Sin embargo, este procedimiento tiene una importante limitación: debido a que la excreción fecal de las giardias es intermitente y estas no están distribuidas de forma homogénea en las heces, la observación microscópica de una sola muestra por paciente se asocia con más de 50 % de resultados falsos negativos. Ello hace necesario, para lograr una sensibilidad superior a 70 %, el examen de al menos tres muestras por individuo en días diferentes. Identificación de G. lamblia en contenido duodenal Cuando la observación microscópica de muestras de heces resulta reiteradamente negativa y persiste la sospecha clínica de giardiasis, puede ser necesaria la búsqueda del parásito en el contenido duodenal. Con la intención 82

de buscar trofozoítos de G. lamblia en ese fluido se ha procedido mediante uno o más de los ensayos siguientes: − Aspiración, mediante sonda nasogástrica, de líquido duodenal. Con el sedimento del fluido obtenido durante 30 a 40 min se hace una extensión que inmediatamente es observada al microscopio. − Toma, en ocasión de gastroduodenoscopia, de contenido duodenal. Con el material obtenido se hace una extensión que inmediatamente es observada al microscopio. − Realización de la prueba de la cuerda de Beal (Enterotest). Este procedimiento consiste en la deglución por parte del paciente de una cuerda en cuyo extremo se coloca una cápsula de gelatina. La longitud de la cuerda es la adecuada para que la cápsula permanezca en el duodeno o en la unión duodenoyeyunal por, al menos, 4 h. Transcurrido este tiempo la cuerda se retira y el contenido de la cápsula observado al microscopio. En general, estos ensayos muestran cifras de sensibilidad y especificidad equivalentes entre ellos. Sin embargo, la sensibilidad de los tres es inferior a la observación microscópica de muestras seriadas de heces. Identificación de G. lamblia en tejido duodenal La realización de exámenes gastroduodenoscópicos a pacientes cuyas manifestaciones clínicas hacen pensar en giardiasis, la que se tratará más adelante, hace posible en algunas ocasiones la observación de áreas alteradas de la mucosa duodenal. En tales casos, si las condiciones del paciente lo permite, es recomendable la toma de tejidos de una o más de las lesiones encontradas. Como ya se ha expresado en varias ocasiones a lo largo de esta monografía, G. lamblia no invade los tejidos de su hospedero. Sin embargo, el examen microscópico del material tomado mediante biopsia de la mucosa intestinal de pacientes de giardiasis permite, aunque no en todos los casos infectados a los que se le practica la prueba, la observación de trofozoítos adheridos, o próximos, al epitelio de esta víscera (ver Fig. 4.2) y, a veces, cambios estructurales en este (ver Fig. 4.1). La observación microscópica de material tomado mediante biopsia de la mucosa duodenal es una prueba de mayor sensibilidad para el diagnóstico de giardiasis que el examen microscópico de contenido duodenal. Este procedimiento, sin embargo, es de menor aplicabilidad para esos fines que el examen microscópico de muestras seriadas de heces. La observación de material biopsiado tiene una utilidad adicional: aporta elementos histopatológicos para el diagnóstico diferencial de esta parasitosis (ver acápite “Diagnóstico diferencial de la giardiasis”). 83

Detección de componentes de G. lamblia Las limitaciones del examen microscópico, de manera particular el subdiagnóstico de giardiasis asociado con este, han conducido al desarrollo de procedimientos que permitan la detección de componentes de la especie. Detección de componentes antigénicos El desarrollo de procedimientos para la detección de componentes antigénicos de G. lamblia, dependiendo de la especificidad de los anticuerpos empleados en ellos, ha pasado por tres etapas: anticuerpos policlonales contra extractos de fases del parásito, anticuerpos policlonales contra antígenos caracterizados del parásito, anticuerpos monoclonales contra epítopes en antígenos caracterizados del parásito. Procedimientos con el empleo de anticuerpos policlonales contra extractos de fases del parásito. Los primeros acercamientos a la detección de componentes antigénicos de G. lamblia fueron realizados durante las décadas de 1980 y 1990. Todos los procedimientos desarrollados durante esta etapa empleaban anticuerpos policlonales contra extractos de fases del parásito (antisueros contra extractos de quistes unos, contra extractos de trofozoítos otros). De estas pruebas, los mejores desempeños correspondieron a los ensayos inmunoenzimáticos sobre fase sólida (ELISA, del inglés: enzyme linked immunosorbent assay), que mostraron cifras de sensibilidad y especificidad aceptables, aunque algo alejadas de las logradas por la observación microscópica de muestras seriadas de heces. Procedimientos con el empleo de anticuerpos policlonales contra antígenos caracterizados del parásito. Desde finales de la década de 1980, y sobre todo durante la década de 1990, se aceleró el proceso de acumulación de conocimientos sobre los antígenos de G. lamblia. De ese proceso emergieron varias moléculas, de las cuales una mostró características muy particulares: una proteína de peso molecular de 65 kDa (GSA-65, del inglés: G. duodenalis-specific antigen of 65 kDa). La GSA-65 se encuentra en los trofozoítos, por los cuales es excretada durante el proceso de enquistación, y en la pared de los quistes. La demostración de la presencia de este antígeno en heces de individuos infectados pronto motivó, previa obtención de los anticuerpos policlonales correspondientes, el desarrollo de ensayos de contrainmunoelectroforesis y ELISA para su detección. Los estudios de eficacia de estos procedimientos resultaron, sobre todo en el caso de los inmunoenzimáticos, en cifras de sensibilidad muy cercanas a las obtenidas por la observación microscópica de muestras seriadas de heces. Procedimientos con el empleo de anticuerpos monoclonales contra epítopes en antígenos caracterizados del parásito. Más recientemente, la 84

obtención y caracterización de anticuerpos monoclonales contra antígenos de G. lamblia ha permitido el desarrollo de inmunoensayos más sensibles y específicos para el diagnóstico. Con ese fin, el empleo de anticuerpos monoclonales contra GSA-65 en procedimientos de inmunofluorescencia directa y ELISA ha logrado cifras de sensibilidad y especificidad equivalentes o superiores a las obtenidas por la observación microscópica de muestras seriadas de heces. Aunque a costos todavía muy altos, actualmente se comercializan pruebas para el diagnóstico de giardiasis basados en la detección de GSA-65 en heces (tanto con el empleo de anticuerpos policlonales como monoclonales). Detección de componentes genéticos Diversas aproximaciones se han empleado en el desarrollo de procedimientos de biología molecular para el diagnóstico de la giardiasis. De estos acercamientos, los más prestigiados por la práctica médica más reciente son los basados en la identificación de G. lamblia mediante la amplificación de fragmentos nucleotídicos de la especie, con el empleo de la PCR. Variados son los ensayos de PCR reportados. Difieren, fundamentalmente, en dos aspectos: 1. El empleo de cebadores que amplifican para fragmentos nucleotídicos diferentes (secuencia nucleotídica de la subunidad menor del ARN ribosomal, secuencia nucleotídica del gen de giardina −singular molécula de G. lamblia a la que ya se hizo referencia en otro capítulo−, entre otros). 2. La utilización de diferentes condiciones de amplificación (PCR anidada, PCR múltiple, entre otros). Una importante limitante al desarrollo de estos sistemas ha sido la presencia en las heces de inhibidores de la polimerasa que, partiendo de los iniciadores y de los nucleótidos incluidos en la reacción, amplifican los fragmentos deseados. Las diferencias en los diseños de los estudios realizados para mostrar la eficacia diagnóstica de estos ensayos de PCR no permiten realizar comparaciones objetivas entre ellos. De manera general, la sensibilidad analítica de estos procedimientos oscila entre 1 y 10 quistes por mezcla de reacción. La experiencia acumulada en el empleo de los ensayos de PCR en el diagnóstico de la giardiasis aún no permite llegar a conclusiones definitivas respecto a su eficacia relativa en relación con otros procedimientos. Aparentemente, tienen una sensibilidad cercana, y en algunos casos superior, a la observación microscópica de muestras seriadas de heces y a las pruebas inmunoenzimáticas. 85

Procedimientos indirectos Detección de anticuerpos anti-G. lamblia Desde la década de 1970 quedó demostrado que, pese a que G. lamblia no invade los tejidos de su hospedero, la infección humana por este protozoo da lugar a la producción de anticuerpos contra el parásito detectables en suero en parte de los individuos infectados. Poco tiempo después, anticuerpos de la misma especificidad fueron detectados en secreciones mucosas de personas parasitadas. Como en el caso de otras parasitosis, el desarrollo de procedimientos para la detección sérica de anticuerpos contra el microorganismo supuestamente implicado en el proceso infeccioso fue el primer abordaje inmunológico empleado para el diagnóstico de la giardiasis. Más tarde, dando continuidad al paralelismo con otras enfermedades infecciosas, la búsqueda de ensayos para la detección de anticuerpos anti-G. lamblia se extendió a la saliva y las heces. Detección de anticuerpos antigiardiásicos en suero Numerosos procedimientos se han desarrollado para la detección de anticuerpos séricos contra G. lamblia. Genéricamente, estos corresponden a uno de cuatro tipos: inmunodifusión, inmunofluorescencia indirecta, ELISA e inmuno-blot. La casi totalidad de los estudios de eficacia de estos inmunoensayos han utilizado como prueba de referencia la observación microscópica de muestras seriadas de heces. La sensibilidad y especificidad de los procedimientos para la detección de anticuerpos séricos difieren significativamente de uno a otro, incluso entre los de un mismo tipo. Ello obedece, entre otros, a los factores siguientes: aislamientos de G. lamblia del que se parte para la obtención del antígeno, clase de antígeno empleado (trofozoítos o quistes intactos, extractos de trofozoítos o quistes, proteínas purificadas de trofozoítos), isotipo de las inmunoglobulinas detectadas y endemicidad de la infección por giardias en el área de donde provienen los individuos incluidos en cada estudio. En general, la sensibilidad de los procedimientos para la detección de anticuerpos séricos es relativamente baja. Estos anticuerpos se han encontrado, dependiendo del ensayo empleado y del área geográfica en estudio, en 35 a 89 % de las personas infectadas por G. lamblia. Aisladas pesquisas, casi siempre con el empleo de pruebas de inmuno-blot y con la participación de pocos individuos, han encontrado cifras de sensibilidad mayores. Los trabajos publicados son discordantes en cuanto a la frecuencia relativa con que se encuentran anticuerpos anti-G. lamblia en pacientes de giardiasis 86

y en individuos con la infección asintomática. Unos reportan frecuencias parecidas en sintomáticos y asintomáticos, otros informan frecuencias mayores en los primeros. Teniendo en cuenta el conjunto de los ensayos reportados, los anticuerpos séricos anti-G. lamblia encontrados pueden ser de las clases IgG, IgM e IgA. Estos anticuerpos pueden detectarse por periodos prolongados (excepto los anticuerpos de la clase IgM, que después de la adolescencia descienden rápidamente tras un episodio infeccioso). La extensión temporal de la presencia sérica de anticuerpos anti-G. lamblia, con la excepción antes mencionada, tiene dos aristas significativas: 1. Por un lado, ha permitido la realización de estudios seroepidemiológicos en áreas endémicas de giardiasis, donde porcentajes variables de la población resultan positivos en los ensayos serológicos empleados, probablemente consecuencia de episodios infecciosos previos o de giardiasis en curso. 2. Por el otro, ha limitado la utilidad de los procedimientos serológicos para detectar casos de giardiasis sintomática, sobre todo en áreas endémicas, donde ante el hallazgo de anticuerpos anti-G. lamblia siempre existe la posibilidad de que estos sean consecuencia de una infección pasada. La excepción a esta consideración es la de los casos IgM positivos después de la adolescencia ya que, como se mencionara antes, desaparecen rápidamente de la circulación, de modo que su presencia es indicativa de infección reciente o actual. Detección de anticuerpos anti-G. lamblia en saliva y heces Cuando G. lamblia infecta a un humano, interactúa directamente con la mucosa del duodeno y, en menor medida, con la de otras porciones del intestino delgado. Por esta razón, es de esperar que, desde fases tempranas de la invasión, se produzcan anticuerpos secretorios antigiardiásicos. La detección de estos anticuerpos en saliva o heces es, sin dudas, un acercamiento atractivo al inmunodiagnóstico de esta parasitosis. Se han empleado varios procedimientos para la detección de anticuerpos secretorios en saliva y heces, en particular de la clase IgA. Sin embargo, el uso diagnóstico de estos no ha tenido la extensión esperada. En nuestra opinión, a ello ha contribuido la insuficiente reproducibilidad que por lo general caracteriza a los métodos para la detección de anticuerpos en este tipo de secreciones. Aunque no con fines diagnósticos, más exitosa ha sido la detección de anticuerpos secretorios en leche materna (ver capítulos 5 “Inmunobiología de la infección por G. lamblia” y 10 “Prevención y control de la giardiasis”). 87

Estudios endoscópicos Determinadas circunstancias del diagnóstico de la giardiasis sintomática, que se tratarán más adelante, hacen necesaria la realización de estudios endoscópicos gastroduodenales. Estos exámenes permiten: − La observación de la mucosa de ese órgano en busca de lesiones inflamatorias que pudieran ser causadas por la presencia de G. lamblia. Algunos autores describen el hallazgo de áreas de mucosa enrojecida en estos pacientes, correspondientes a una duodenitis inespecífica. − La toma de contenido duodenal para la búsqueda del parásito mediante observación microscópica (ver acápite “Identificación de G. lamblia en contenido duodenal”). − La toma de fragmentos de mucosa, mediante raspado o biopsia, para posterior análisis anatomopatológico de estos (ver acápite “Identificación de G. lamblia en tejido duodenal”).

Estudios imagenológicos Son poco útiles en el diagnóstico de la giardiasis. Esto obedece a que las pocas anomalías que podrían detectarse por estos exámenes, en general, no son exclusivas de esta parasitosis. Dos pruebas radiológicas, realizadas casi siempre con fines de diagnóstico diferencial, pueden ofrecer algunos datos: exámenes fluoroscópicos, que pueden mostrar evidencias de hipermotilidad de duodeno y yeyuno, y radiografías contrastadas de estómago y duodeno, que pueden revelar defectos en la mucosa del segundo segmento.

Diagnóstico de las diferentes formas clínicas de giardiasis Descritos los procedimientos complementarios más empleados para el diagnóstico de la giardiasis, a continuación se aludirá al conjunto de hallazgos clínicos, epidemiológicos y complementarios que permiten el diagnóstico de las formas clínicas de esta parasitosis.

Diagnóstico de la giardiasis asintomática La giardiasis asintomática, en sentido estricto, es la forma de esta parasitosis presente en individuos que, sin tener manifestaciones clínicas atribuibles a la parasitosis, eliminan en sus heces quistes o, muy raramente, trofozoítos de G. lamblia. Como fuera expresado en otros capítulos, esta es la forma clínica de giardiasis más frecuente (más de 80 % de los casos en la casi totalidad de los estudios reportados). 88

A no ser que exista el antecedente de haber visitado un área endémica de giardiasis o de residir en ella, resulta poco posible sospechar la forma asintomática de esta parasitosis.

Diagnóstico de la giardiasis sintomática Diagnóstico positivo La giardiasis sintomática se sospecha por la presencia de los síntomas y signos relacionados con alguna de sus formas de presentación (ver capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”) y el diagnóstico se confirma mediante la realización de los exámenes complementarios que demuestran la presencia del parásito. La observación microscópica de muestras seriadas de heces es el examen complementario más utilizado para el diagnóstico de la giardiasis (ver acápite “Identificación de G. lamblia en heces”). Cuando las características del paciente hacen pensar en giardiasis como causa de sus manifestaciones clínicas y el estudio seriado de muestras fecales no ha permitido arribar a un diagnóstico definitivo, las mejores opciones son la búsqueda del parásito en el contenido duodenal (ver acápite “Identificación de G. lamblia en contenido duodenal”) y, de estar disponibles, la detección de componentes del parásito en heces (ver acápite “Identificación de componentes de G. lamblia”). La realización de gastroduodenoscopias permite, además de la observación de la superficie de estos segmentos, la toma de fluido (para la búsqueda del parásito) y de fragmentos de mucosa duodenal (para la búsqueda del parásito y análisis histopatológico). Sin embargo, la mayor justificación de los exámenes endoscópicos es su aporte al diagnóstico diferencial de la giardiasis, ya que se pueden hallar otras posibles causas de las manifestaciones clínicas del paciente. La demostración en suero de anticuerpos anti-G. lamblia de las clases IgG e IgA solo es indicativa de infección actual o pasada por este protozoo. Sin embargo, la detección de anticuerpos de esta clase es útil para el diagnóstico de esta parasitosis en individuos que no viven en áreas endémicas de giardiasis. El hallazgo en suero de anticuerpos anti-G. lamblia de la clases IgM, sobre todo si la detección ocurre después de la adolescencia, es de mucha importancia para el diagnóstico de la infección en cualesquiera circunstancias. Para la detección de anticuerpos antigiardiásicos en suero se han reportado procedimientos muy variados, la mayoría de sensibilidad relativamente baja (ver acápite “Detección sérica de anticuerpos anti-G. lamblia”). 89

Cuando se sospecha un cuadro de giardiasis sintomática, y la realización de uno o más procedimientos complementarios no ha permitido demostrar la infección por G. lamblia, o cuando dichos exámenes no están disponibles, algunos elementos epidemiológicos pueden ser de utilidad diagnóstica. En ese sentido, una historia de contacto estrecho del paciente-problema con un caso de giardiasis o la estadía de este en un área geográfica endémica o en una institución cerrada donde existan evidencias del desarrollo de un brote de giardiasis, son datos de mucho interés.

Diagnóstico diferencial Lesiones de naturaleza muy variada pueden presentarse con manifestaciones clínicas muy similares a las que caracterizan la giardiasis sintomática y, en consecuencia, deben tenerse en cuenta cuando se realiza el diagnóstico de un posible caso de esta parasitosis. Con mayor frecuencia pueden ser causas de manifestaciones digestivas parecidas a las que se desarrollan durante la giardiasis y, por tanto, deben diferenciarse de esta parasitosis, las entidades siguientes: − Criptosporidiosis, ciclosporosis e isosporosis. Generalmente, los individuos que padecen de estas infecciones tienen el antecedente de algún tipo de inmunodeficiencia, casi siempre de tipo celular (que propicia la multiplicación de microorganismos intracelulares, como lo son Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis e Isospora bellis). En estos casos, los procedimientos coproparasitológicos resuelven regularmente el problema diagnóstico. De ser necesario, estudios endoscópicos con toma de fragmentos de mucosa intestinal para análisis histopatológicos pueden aportar evidencias definitivas. − Estrongiloidosis. En ocasiones, esta parasitosis puede dar lugar a manifestaciones digestivas que remedan una giardiasis. La realización de los exámenes coproparasitológicos correspondientes permite hacer la diferenciación. − Infecciones no parasitarias que cursan con diarreas acuosas. Algunas infecciones por virus (rotavirus) y bacterias (Escherichia coli enterotoxigénica) producen diarreas acuosas similares a las que puede provocar la giardiasis en sus presentaciones más graves. En general, las diarreas causadas por estos microorganismos son de más corta duración y los exámenes complementarios que permiten la detección del agente causal conducen al diagnóstico definitivo. − Enfermedad de Whipple. Se ha reportado la coexistencia de esta entidad y giardiasis en el mismo paciente, lo que crea una dificultad adicional. La 90

búsqueda de la bacteria causante (Tropheryma whipplei) en una muestra biológica representativa del proceso patológico y la realización de los exámenes complementarios que permiten el diagnóstico positivo de giardiasis es el mejor acercamiento a la solución del problema. En ocasiones, es necesaria la indicación de estudios endoscópicos con toma de fragmentos de mucosa intestinal para análisis histopatológicos. − Úlcera péptica y cáncer gastroduodenal. Con mucha frecuencia estas entidades dan lugar a manifestaciones digestivas parecidas a las causadas por la giardiasis. Estudios imagenológicos y endoscópicos gastroduodenales, en el caso de las primeras, y los exámenes complementarios empleados para la detección de G. lamblia, en el caso de la segunda, permitirán llegar al diagnóstico. − Enfermedad celiaca. Dos criterios son suficientes para el diagnóstico de esta entidad y con ella hacer la diferenciación: las alteraciones histopatológicas presentes en la mucosa del intestino delgado de estos pacientes y la mejoría que estos experimentan cuando hacen dieta sin gluten. Por otro lado, la realización de los exámenes coproparasitológicos correspondientes permite estudiar la posible causa parasitaria del cuadro clínico. − Enfermedad de Crohn. A diferencia de la giardiasis, esta enfermedad también da lugar a manifestaciones clínicas originadas en segmentos más distales del aparato digestivo. Los exámenes endoscópicos del intestino delgado con toma de fragmentos de tejido permiten demostrar las transformaciones estructurales de la mucosa que caracteriza a estos pacientes. También aquí, la realización de los exámenes coproparasitológicos correspondientes permite determinar la posible causa parasitaria del cuadro clínico. Como ya se describiera, la giardiasis se ha asociado con numerosas manifestaciones extraintestinales (ver capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”). De estas, la asociación con lesiones urticarianas es la más rigurosamente demostrada y la más frecuente. La diferenciación de giardiasis de otras causas de urticaria debe hacerse mediante la realización de las pruebas diagnósticas que permiten descartarlas y la indicación de los exámenes complementarios que hacen posible el diagnóstico positivo de esta parasitosis.

Bibliografía recomendada Adam RD. Biology of Giardia lamblia. Clin Microbiol Rev 2001; 14:447-75. Botero D. Otras protozoosis intestinales. En Botero D, Restrepo M, ed. Parasitología Humana. Colombia: Editorial Corporación para Investigaciones Biológicas, 2007:63-70.

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Eckmann L. Mucosal defences against Giardia. Parasite Immunol 2003; 25:259-70. Faubert G. Immune response to Giardia duodenalis. Clinc Microbiol Reviews 2000; 13:35-54. Lebwohl B, Deckelbaum R, Green P. Giardiasis. Gastrointestinal Endoscop 2003; 57:906-13. Roxstón LK, Palm D, Reiner D, Ringqvist E, Svärd SD. Giardia immunity-an update. Trends in parasitol 2006; 22:26-31. Sahagún J, Clavel A, Goñi P, Seral C, Llorente MT, Castillo FJ, Capilla S, Arias A, Gómez R. Correlation between the presence of symptoms and the Giardia duodenalis genotype. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2008; 27:81-3. Soliman MM, Ruhi TK, Aboshady AFA, Elmageid SAA, AA Handousa, Hegazi MM. Comparison of serum antibody responses to Giardia lamblia of symptomatic and asymptomatic patients. Am J Trop Med Hyg 1998; 58:232-9.

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Capítulo 8

Tratamiento de la giardiasis El espectro de circunstancias en que se realiza el tratamiento de la infección por G. lamblia es amplio. Sin embargo, los medicamentos empleados para la eliminación de la parasitosis en cada una de esas situaciones son, en general, los mismos. Por ese motivo, pareció conveniente dividir el acercamiento a los saberes sobre el tratamiento de la giardiasis en dos secciones: “Medicamentos con actividad antigiardiásica”, dedicada a la caracterización farmacológica de los medicamentos empleados con ese fin, y “Tratamiento de la infección por G. lamblia”, en la que se abordará el conjunto de medidas que se deben tomar en cada una de las circunstancias clínico-epidemiológicas posibles.

Medicamentos con actividad antigiardiásica Numerosos son los medicamentos a los que se le ha demostrado actividad antigiardiásica y diversas las formas en que estos se han utilizado. Un elemento característico de los estudios de eficacia de estos fármacos es la variabilidad de sus resultados. Más allá de factores biológicos (vinculados tanto con el parásito como con el hospedero), que obviamente contribuyen, factores relacionados con el diseño de esos ensayos también tributan a esa variabilidad: − La selección de la muestra de los individuos que se van a tratar (al azar o no) y si el (o los) tratamiento(s) fue aplicado a la ciega. − Las poblaciones estudiadas (niños y/o adultos, asintomáticos y/o sintomáticos). − Criterios de curación (desaparición de las manifestaciones clínicas y/o negativización de pruebas diagnósticas −exámenes microscópicos, detección de antígenos en heces−). − Duración del seguimiento del paciente después de realizado el tratamiento. 93

Los medicamentos antigiardiásicos actúan contra los trofozoítos y, en general, son menos capaces de penetrar la pared de los quistes. La desaparición de los quistes de las heces después de un tratamiento se debe a la acción del medicamento empleado sobre las formas trofozoíticas que los originan y no a un efecto directo sobre ellos (con dos excepciones, como se verá más adelante). Por su composición química, los fármacos antigiardiásicos son miembros de diferentes grupos. A continuación, se tratarán los compuestos más empleados en cada uno de ellos (Tabla 8.1) y, finalmente, se estudiarán los medicamentos antigiardiásicos en perspectivas.

Nitroimidazoles Las drogas del grupo de los nitroimidazoles derivan de un compuesto básico: el 5-nitroimidazol. Aunque fueron descubiertos en 1955, la primera referencia a la actividad antigiardiásica de un nitroimidazol data de 1962. Ese año, Darbón y cols. reportaron que el metronidazol podía utilizarse exitosamente en el tratamiento de esa parasitosis. In vitro, la demostración de la sensibilidad de G. lamblia a los diferentes nitroimidazoles ha dependido, entre otros factores, de los aislamientos del protozoo utilizados en cada experimento y de las metodologías empleadas para medirla. Con independencia de uno u otro factor, cuatro drogas de este grupo han mostrado categóricamente actividad antigiardiásica: metronidazol, tinidazol, secnidazol y ornidazol. Tabla 8.1. Drogas con actividad antigiardiásica Grupos 5-nitroimidazoles

Medicamentos

Metronidazol Tinidazol Secnidazol Ornidazol Quinacrina Quinacrina Nitrofuranos Furazolidona Benzimidazoles Albendazol Mebendazol Antibióticos Paramomicina Bacitracina-zinc 5-nitrotiazoles Nitazoxanida 4-aminoquinoleínas Cloroquina

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Otros nitroimidazoles con mayor número de sustituciones en la estructura básica que define al grupo, como miconazol, clotrimazol, itraconazol y ketoconazol, todos con importante actividad antimicótica, no han sido efectivos contra G. lamblia. Además de su empleo en la terapia antigiardiásica, los cuatro nitroimidazoles primeramente mencionados se han utilizado, en mayor o menor medida, en el tratamiento de otras enfermedades parasitarias, como amebiosis y trichomonosis, y de infecciones por bacterias anaerobias, como Clostridium tetani, Clostridium septicum y Bacteroides fragilis. De los nitroimidazoles con actividad antigiardiásica, el mecanismo de acción del metronidazol ha sido el más estudiado. El medicamento atraviesa la membrana plasmática de G. lamblia y, una vez en su interior, las ferredoxinas, proteínas de transporte de electrones del parásito, donan electrones al grupo nitro de la droga, lo que resulta en la reducción de esta. El metronidazol de esta manera activado conduce a la muerte del trofozoíto por, al menos, dos mecanismos: − Su unión covalente a macromoléculas de ADN del parásito que, consecuentemente, sufren pérdida de su estructura helicoidal y fragmentación de sus cadenas. − La producción de radicales tóxicos, los que reaccionan con componentes esenciales del protozoo. El mecanismo de acción del resto de los nitroimidazoles es menos conocido, pero igualmente parece estar relacionado con una interferencia de estas drogas en la síntesis de ácidos nucleicos de los trofozoítos de G. lamblia. Los derivados 5-nitroimidazólicos se absorben con rapidez y casi en su totalidad después de su administración oral. Una pequeña parte de la droga, que no es absorbida, o sus metabolitos eliminados con la bilis, parecen tener una acción más prolongada sobre los parásitos que permanecen en el lumen intestinal. Los fármacos de este grupo se difunden ampliamente en los tejidos y algunos, como el secnidazol, permanecen en ellos por mayor tiempo (las cifras de vida media plasmática de estos compuestos difieren aproximadamente en: metronidazol, 7 h; tinidazol, 13 h; ornidazol, 11 h, y secnidazol, 29 h). Todos se metabolizan, por mecanismos oxidativos, en particular en el hígado y se eliminan por la orina, a la cual pueden darle un color rojizo, y en menor medida por otros fluidos, como la saliva, la leche materna, el semen y las secreciones vaginales. Los medicamentos nitroimidazólicos producen efectos colaterales frecuentes y, en general, no graves. Estos son: manifestaciones del aparato digestivo, 95

como sabor metálico (consecuencia de su eliminación en la saliva), náuseas, vómitos, dolor epigástrico y anorexia. Con mucha menor frecuencia, se reportan otros efectos relacionados con otros sistemas, como mareos, cefalea, dolores musculares, entumecimientos y erupciones cutáneas. En el caso del metronidazol se han reportado episodios de neutropenia, reversibles con la interrupción del tratamiento. Estos compuestos se deben administrar preferiblemente con los alimentos y se debe proscribir el consumo de bebidas alcohólicas mientras transcurra el tratamiento antigiardiásico y durante los 3 días siguientes a la finalización de este. Ello es así porque estas drogas, sobre todo el metronidazol, inhibe la actividad de la aldehído-deshidrogenasa, enzima implicada en el metabolismo de los alcoholes, lo que puede tener una acción potenciadora sobre los efectos de dichas bebidas, como congestión cutánea, vómitos, somnolencia e hipotensión arterial, entre otros. Estudios en bacterias han demostrado que el metronidazol es mutagénico y experimentos en animales de laboratorio han permitido comprobar que posee cierto efecto carcinogénico en ratones y ratas cuando se administra a altas dosis y por tiempos prolongados. Sin embargo, estudios rigurosos realizados en humanos que recibieron dosis terapéuticas del medicamento, no demostraron tal efecto. Las drogas nitroimidazólicas no parecen ser teratogénicas. Pero, por motivos a los que se hará referencia más adelante, está contraindicado el empleo de los fármacos de este grupo durante el primer trimestre del embarazo. A escala global, el metronidazol es el fármaco nitroimidazólico más utilizado en el tratamiento de la infección por G. lamblia. Ello es así, ante todo, porque es al que más fehacientemente se le han demostrado sus actividades antigiardiásicas. Sin embargo, es válido señalar que los derivados introducidos con posterioridad (tinidazol, secnidazol y ornidazol) tienen una vida plasmática media más prolongada, lo que hace posible que se empleen en esquemas de menor duración e, incluso, en dosis únicas. La administración de uno de estos tres medicamentos, además, da lugar, con menor frecuencia, a reacciones colaterales. El metronidazol se administra de preferencia por vía oral en dosis de 250 mg, 3 veces al día, durante 5 días. En niños, se emplea con más frecuencia a razón de 15 mg/kg/día, repartidos en 3 dosis, también durante 5 días. Cuando se utiliza a estas dosis, esta droga logra cifras de eficacia media* de 88 y 94 %, respectivamente. * Aquí, y en lo adelante, este término alude a la media de eficacia de cuatro estudios o más realizados con el empleo de la dosis comentada.

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El tinidazol se administra por vía oral, con más frecuencia en dosis única de 2 g. En niños, se emplea a razón de 50 mg/kg, también en dosis única. Cuando se utiliza a estas dosis, el fármaco muestra cifras de eficacia media de 92 y 91 %, respectivamente. El secnidazol es entre las drogas nitroimidazólicas, la de más larga vida media. Por este motivo, se emplea casi de forma exclusiva en esquemas de dosis única por vía oral (2 g en adultos y 30 mg/kg en niños). Cuando se administra a estas dosis, este medicamento alcanza cifras de eficacia superiores a 86 y 88 %, respectivamente. En relación con el ornidazol, sobre el cual existen menos estudios de eficacia terapéutica, se recomienda utilizarlo por vía oral, a la dosis de 500 mg, 2 veces al día, durante 5 días. En niños, se debe administrar a razón de 15 mg/kg/día, repartidos en 2 dosis, también durante 5 días. Reportes relativamente recientes revelan el empleo alternativo de esta droga a la dosis única de 1-2 g, en adultos, y de 50 mg/kg (máximo 2 g), en niños. Con estos esquemas de dosis única se han logrado cifras de eficacia superiores a 96 y 92 %, respectivamente.

Quinacrina En la década de 1930 se produjo la introducción y extensión del uso de la quinacrina en el tratamiento de la infección humana por plasmodios. Por su mayor disponibilidad y mejor tolerancia que la quinina, fue la droga de elección para el control de la infección malárica entre las tropas aliadas durante la Segunda Guerra Mundial. Después de ese conflicto bélico, y sobre una base bastante empírica, rápidamente se convirtió en un importante fármaco para el tratamiento de la infección por G. lamblia. Sin embargo, en los lustros siguientes su empleo disminuyó, sobre todo por la frecuente aparición de efectos indeseables en las personas a las que se administraba. Hoy se utiliza, casi exclusivamente, en casos de fallos terapéuticos reiterados con otros medicamentos. El mecanismo de acción de la quinacrina, también conocida como atabrina o mepacrina, no está completamente dilucidado. El ritmo de entrada del fármaco a los trofozoítos del protozoario es mucho mayor que a las células del hospedero, lo que justifica la toxicidad selectiva del medicamento. Una vez en el interior del parásito, la quinacrina se intercala en el ADN de G. lamblia y, de alguna manera no conocida, inhibe la síntesis de ácidos nucleicos del parásito. La quinacrina es una de las pocas drogas antigiardiásicas que tiene acciones sobre los quistes del protozoo. In vitro, se ha comprobado que el fármaco reduce la viabilidad de los quistes y el ritmo de exquistación. Esta peculiaridad 97

del medicamento, sin dejar de tener en cuenta los inconvenientes relacionados con su empleo, lo hace relativamente más útil desde una perspectiva epidemiológica. Este medicamento se absorbe con rapidez y casi en su totalidad después de su administración oral. Una vez en la circulación sanguínea, difunde a todos los tejidos y, al menos en parte, se elimina lentamente por la orina. La quinacrina produce efectos colaterales más frecuentes y, en muchos casos, más graves que los producidos por los nitroimidazoles. Estos son: cefalea y manifestaciones del aparato digestivo, como sabor amargo, náuseas, vómitos y diarreas. Aproximadamente, en 5 % de las personas que hacen tratamiento con esta droga aparece una semana después de comenzado una coloración amarilla de piel, mucosas y orina. Esta coloración anómala puede extenderse hasta 4 meses después de descontinuada la administración del fármaco. Con mucha menor frecuencia, se reportan otros tres efectos adversos: psicosis tóxica, dermatitis exfoliativa y retinopatía. En dos situaciones clínicas está contraindicada la utilización de la quinacrina: en individuos que padecen de soriasis, cuyas manifestaciones suele exacerbar, y en personas con déficit de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, en las que puede precipitar crisis de hemólisis. La administración de quinacrina durante el embarazo se ha asociado con el desarrollo de anomalías congénitas (este medicamento es capaz de atravesar la placenta y alcanzar el feto). Aunque esta droga se intercala en el ADN de las células en las que penetra, no se han demostrado efectos carcinogénicos. La quinacrina se administra por vía oral, de preferencia en dosis de 100 mg, 3 veces al día, durante 7 a 10 días. En niños, se emplea con más frecuencia a razón de 6 mg/kg/día, repartidos en 3 dosis, durante 5 a 7 días. Con la utilización de esta droga a estas dosis, se reportan cifras de eficacia superiores a 95 y 92 %, respectivamente.

Furazolidona Aunque algunas monografías aluden al uso de la furazolidona con fines antigiardiásicos desde principios de la década de 1950, en varias bases de datos consultadas la primera publicación que hace referencia al uso de ese fármaco con ese objetivo data de 1960. La furazolidona, como otros compuestos utilizados con fines terapéuticos, deriva de una estructura básica: el nitrofurano. Esta droga también es efectiva en el control de un amplio grupo de infecciones por bacterias, como Klebsiella spp., Clostridium spp., Escherichia coli, Campilobacter spp. y Staphylococcus aureus. 98

Como en el caso de otros medicamentos eficaces en el control de otras parasitosis, el conocimiento sobre el mecanismo de acción de la furazolidona contra G. lamblia se encuentra en un campo bastante especulativo: el medicamento atraviesa la membrana plasmática del trofozoíto y, una vez en su interior, una NADH oxidasa catalizaría la reducción de la droga. El fármaco, activado de esta manera, conduciría a la muerte del protozoo mediante la estimulación de la producción de radicales tóxicos, que finalmente reaccionarían con componentes esenciales del protozoo. Este medicamento se absorbe casi en su totalidad después de su administración oral y, después de difundir a los tejidos, es rápidamente metabolizado. Como consecuencia de ello, sus concentraciones en suero y orina en poco tiempo son muy bajas. La furazolidona produce efectos colaterales con menor frecuencia que nitroimidazoles y quinacrina. Este hecho, junto a su relativamente buena eficacia y su disponibilidad en suspensiones líquidas, ha propiciado su empleo en edades pediátricas en algunos países. Sus efectos adversos más frecuentes son náuseas, vómitos y diarreas. Más raramente, algunas personas pueden presentar una coloración carmelita de la orina. Se han reportado casos de reacciones tipo disulfiram en individuos que han ingerido bebidas alcohólicas mientras hacían tratamiento con furazolidona. Por ese motivo, se debe proscribir el consumo de tales bebidas alcohólicas en esas circunstancias. En dos situaciones clínicas está contraindicada la utilización de la furazolidona: en personas con déficit de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, en las que puede precipitar crisis de hemólisis, y en pacientes bajo tratamiento con drogas inhibidoras de la enzima momoamino oxidasa, ya que este medicamento tiene un efecto similar. Aunque los efectos de la administración de furazolidona durante el embarazo no han sido completamente estudiados, no se recomienda su empleo durante la gestación. Tampoco se aconseja su utilización en niños menores de 1 año de edad, pues podría dar lugar en ellos a episodios hemolíticos por la inestabilidad de su glutatión. Estudios en bacterias han demostrado que la furazolidona es mutagénica. Experimentos en ratas y ratones han permitido comprobar que promueve el desarrollo de tumores mamarios y pulmonares, respectivamente, cuando se administra a altas dosis y por tiempos prolongados. Las implicaciones de estos hallazgos para los humanos aún no han sido adecuadamente estudiadas. La furazolidona se administra por vía oral, en dosis de 100 mg, 4 veces al día, durante 7 a 10 días. En niños, se emplea con más frecuencia a razón de 99

6 mg/kg/día, repartidos en 4 dosis, durante 10 días. Con la utilización de esta droga a estas dosis, se reportan cifras de eficacia inferiores a las logradas por nitroimidazoles y quinacrina, pero aún superiores a 80 %.

Benzimidazoles Dos drogas del grupo de los benzimidazoles se han utilizado en el tratamiento de la infección por G. lamblia: albendazol y mebendazol. Tres hechos han motivado su empleo con ese fin: su relativa alta eficacia antigiardiásica, la baja frecuencia de reacciones colaterales asociada con su uso y su probada capacidad para el control de las geohelmintosis, lo que los hace muy útiles en condiciones de poliparasitismo. Los benzimidazoles basan su acción antigiardiásica en su unión a la β-tubulina del citoesqueleto del protozoo. Ello, a su vez, tiene dos consecuencias fundamentales: 1. Una disminución de la actividad de la tubulina-polimerasa (enzima relacionada con la formación de microtúbulos) y, en consecuencia, una inhibición de los procesos de división celular, y 2. Un bloqueo de la captación de glucosa, principal fuente de energía del parásito. Tanto albendazol como mebendazol son poco absorbidos al nivel de la mucosa intestinal y, por tanto, son bien tolerados. Los infrecuentes efectos adversos atribuidos al albendazol, generalmente ligeras manifestaciones digestivas y hepáticas, se deben a su metabolito primario, sulfóxido de albendazol, que se forma en el hígado inmediatamente después de su absorción. Ello ocurre con más frecuencia cuando el medicamento es ingerido con comidas ricas en grasas, ya que estas incrementan la absorción de este. No existen evidencias experimentales rigurosamente demostradas de efectos teratogénicos o embriotóxicos de albendazol y mebendazol, por lo que su uso durante la gravidez parece una opción segura (de cualquier manera, no deben utilizarse durante el primer trimestre de embarazo). Estudios en animales de experimentación no han demostrado un aumento de la incidencia de tumores con el empleo de estos medicamentos. El empleo del albendazol con fines antigiardiásicos ha sido más exitoso en dosis de 400 mg diarios, durante 5 días, en adultos, y en dosis de 15 mg/kg/día, durante 5 a 7 días, en niños. El uso del mebendazol con el mismo objetivo ha sido más eficaz en dosis de 200 a 400 mg diarios, durante 5 a 10 días, en adultos, y en dosis de 15 mg/kg/día, durante 5 a 7 días, en niños. Los resultados de los estudios de eficacia antigiardiásico de estos medicamentos, sobre todo del mebendazol, son muy variables. 100

Antibióticos Varios antibióticos se han ensayado en el tratamiento de la giardiasis. De ellos, hay dos que han mostrado los mejores resultados: paramomicina y bacitracina-zinc. La paramomicina, un aminoglucósido aislado del cultivo de Streptomyces rinosus por primera vez en 1956, reúne dos atributos que, en determinadas circunstancias, pueden hacer recomendable su uso en el tratamiento de la infección por G. lamblia: actividad giardicida directa y escasa absorción intestinal. Este aminoglucósido interactúa con las subunidades ribosomales 50S y 30S, lo que da lugar a lecturas erróneas de codones del ARNm y, en consecuencia, a la inhibición de la síntesis de proteínas del protozoo. Este medicamento se absorbe tan pobremente desde el lumen intestinal que aún la administración de grandes dosis de este logra solo concentraciones mínimas en sangre y orina en pacientes con función renal normal. La administración de paramomicina da lugar a escasas reacciones adversas; cuando estas ocurren, las más frecuentes son flatulencia y cólicos intestinales, con diarreas o sin ellas. In vitro, las pruebas de susceptibilidad demuestran que la actividad de la paramomicina contra G. lamblia es menor que la de los nitroimidazoles, quinacrina y furazolidona. Sin embargo, el medicamento compensa su relativa baja actividad giardicida con su pobre absorción, que le permite alcanzar altas concentraciones en el lumen intestinal. Con base en estas consideraciones, se recomienda el empleo de la paramomicina con fines antigiardiásicos en dos circunstancias: en casos de resistencia a otros medicamentos y en mujeres embarazadas. La paramomicina se emplea por vía oral en dosis de 500 mg, 3 veces al día, durante 7 a 10 días. En niños se debe utilizar a razón de 30 mg/kg/día, repartidos en 3 dosis, también durante 7 a 10 días. Con el uso de este medicamento a estas dosis, se reportan cifras de eficacia antigiardiásica variables, generalmente entre 55 y 90 %. La bacitracina, aislada del cultivo de la cepa Tracy-1 de Bacillus subtilis por primera vez en 1945, se administró ampliamente en el tratamiento de infecciones bacterianas hasta 1960, cuando su inestabilidad, toxicidad y la disponibilidad de otros antibióticos hizo aconsejable limitar su uso a aplicaciones tópicas. Durante la primera mitad de la década de 1990, para mejorar la estabilidad de la bacitracina, se desarrolló la sal de zinc de esta (bacitracina-zinc). Más tarde, estudios in vivo e in vitro, han demostrado que bacitracina-zinc es activa contra G. lamblia. 101

El mecanismo de acción antibacteriano de bacitracina consiste en interferir en la fase de desfosforilación de la síntesis de la membrana celular. El mecanismo de acción antigiardiásico de bacitracina-zinc no se conoce. La administración de bacitracina-zinc da lugar a escasas reacciones adversas; cuando estas ocurren, las más frecuentes son náuseas, molestias abdominales, diarreas y constipación. Se ha aludido al potencial nefrotóxico de su uso prolongado. Tal como ocurre con otros aspectos de este promisorio medicamento, existe poca información acerca de las dosis más eficaces para el uso de bacitracina-zinc con fines antigiardiásicos. Un estudio realizado en pacientes con edades mayores de 10 años demostró que bacitracina-zinc, utilizada a la dosis de 120 000 U, 2 veces al día, durante 10 días, lograba una eficacia terapéutica de 95 %.

Cloroquina El difosfato de cloroquina, o simplemente cloroquina, pertenece a un grupo de compuestos llamados 4-aminoquinoleínas. Aunque la utilización de la cloroquina en el control de infecciones por protozoos (Plasmodium spp. y E. histolytica) data de la primera mitad del siglo XX, las primeras referencias a la actividad antigiardiásica de esta droga, tanto in vitro como in vivo, son relativamente recientes. In vitro, se ha demostrado que la cloroquina reduce la capacidad de adhesión de G. lamblia y, partiendo de ello, se ha especulado con que la droga podría interferir con la adherencia y colonización del epitelio intestinal por el parásito. Más allá de estas consideraciones, poco se conoce del mecanismo de acción antigiardiásica de este medicamento. Cuando la cloroquina se utiliza durante periodos cortos, y ese es el caso de su uso en el tratamiento de la giardiasis, las reacciones colaterales resultan, en general, poco frecuentes. Cuando la droga se emplea por periodos prolongados, se presentan con más frecuencia efectos adversos, que van desde náuseas y dolor epigástrico hasta cefalea, prurito cutáneo y trastornos en la acomodación visual. Los estudios sobre eficacia antigiardiásica de la cloroquina son muy escasos. Un ensayo clínico en niños realizado hace poco en Cuba, en el que se utilizó la droga a la dosis de 10 mg base/kg/día, durante 5 días, demostró que esta era tan eficaz como el tinidazol empleado en esquema de dosis única.

Nitazoxanida La nitazoxanida, como la tizoxanida (droga en perspectiva de la que se hablará más adelante), es un derivado 5-nitrotiazol. Este medicamento se ha 102

utilizado como antiparasitario de amplio espectro y antibacteriano desde la década de 1990. Datos experimentales de obtención reciente, que incluyen resultados de trabajos in vitro e in vivo, también hacen recomendable su empleo como antigiardiásico. A diferencia de la mayoría de las drogas antigiardiásicas, que actúan casi exclusivamente sobre los trofozoítos, la nitazoxanida ejerce su acción tanto sobre estos como sobre los quistes. Sobre los trofozoítos, se ha observado que inhibe la enzima piruvato-ferridoxina-oxirreductasa, necesaria para el metabolismo del parásito, e induce la formación de grandes áreas de citoplasma vacío. Sobre los quistes, se ha comprobado que provoca cambios ultraestructurales en su pared y reduce su viabilidad. La nitazoxanida es por lo general bien tolerada y se reportan pocos efectos colaterales relacionados con su uso (náuseas, vómitos, diarreas y dolor abdominal). Por la insuficiencia de datos acerca de su farmacocinética, está contraindicado su empleo durante el embarazo, la lactancia y en casos de insuficiencia renal o hepática. Los estudios sobre eficacia antigiardiásica de la nitazoxanida aún no son abundantes. Se recomienda su empleo a dosis de 500 mg, 2 veces al día, durante 3 días en personas de 12 años de edad o más; 200 mg, 2 veces al día, durante 3 días en niños entre 4 y 11 años; y 100 mg, 2 veces al día, durante 3 días en niños entre 1 y 3 años. A estas dosis, se reportan cifras de eficacia antigiardiásica entre 64 y 94 %.

Medicamentos antigiardiásicos en perspectivas Hay dos razones para la búsqueda de nuevas drogas contra la infección por G. lamblia (o para el uso con ese objetivo de medicamentos desarrollados con otros fines): 1. La aparición de resistencia microbiana a los fármacos en uso. 2. La necesidad de disponer de drogas que, siendo tan o más eficientes que las actuales, sean utilizables en esquemas de dosis única y con menores riesgos de reacciones colaterales. Con estas motivaciones, en los últimos años se ha evaluado la eficacia antigiardiásica de una amplia variedad de medicamentos: antibióticos, como azitromicina, rifampicina y ciprofloxazina; antimaláricos, como pirimetamina y mefloquina; benzimidazoles, como fenbendazol; nitrotiazoles, como la tizoxanida, aceite ozonizado, entre otros. Todos ellos, algunos muy promisorios, pasan por diferentes fases de estudios in vitro e in vivo, que deben determinar la viabilidad y peculiaridades de su empleo. 103

Productos naturales con actividad antigiardiásica Como ha ocurrido con la mayoría de las infecciones parasitarias gastrointestinales, en las que acceder al parásito en el lumen o en la pared de la víscera es comparativamente más sencillo, algunos productos naturales se han estudiado en busca de actividad antigiardiásica. Estos, como es el caso de los dos ejemplos que se verán a continuación, sobre una base empírica han formado parte históricamente de la medicina tradicional de las poblaciones que los utilizan. Cuando se estudiaron in vitro, 21 de 36 extractos alcohólicos obtenidos de plantas ancestralmente empleadas en remedios gastrointestinales por tribus de la etnia Luo del este de África mostraron un potente efecto inhibitorio sobre el crecimiento de G. lamblia. Una droga inmunomoduladora, obtenida de extractos de la hierba Pippali rasayana y utilizada con frecuencia en el tratamiento de infecciones por helmintos y disentería crónica en la India, se ha estudiado in vivo. El medicamento logró 98 % de cura de la infección murina por G. lamblia. En Cuba, el producto natural con actividad antigiardiásica más estudiado y utilizado es el propóleo, derivado de las abejas. In vitro, se demostró que un extracto alcohólico de este producto era capaz de inhibir el crecimiento de G. lamblia. Un estudio in vivo, realizado en la década de 1980, también arribó a resultados favorables. Sobre una base experimental en crecimiento, se ha especulado con que la efectividad antigiardiásica del propóleo pudiera estar relacionada con la actividad de sustancias flavonoides que lo componen y/o con efectos moduladores del derivado apícola sobre algunos componentes de la respuesta inmunitaria del hospedero. Un estudio relativamente reciente, realizado por investigadores del IPK, encontró que la administración de 5 ml diarios, durante 20 días, de un extracto alcohólico de propóleo al 30 % lograba cifras de eficacia de 79,8 %.

Inmunoterapia Como ya se describiera en el capítulo 5 de esta monografía en el que se abordó la inmunobiología de la infección por giardias, la IgA secretoria anti-G. lamblia media el principal mecanismo de inmunidad adquirida contra este protozoo. La transferencia de suero que contiene anticuerpos IgG e IgA contra G. muris desde ratones BALB/c a receptores singénicos antes de la inoculación con quistes de la misma especie no confiere protección contra esta. Sin embargo, la transferencia de anticuerpos contra G. muris a ratones singénicos durante la infección en curso produjo una reducción en el número de trofozoítos 104

en el intestino delgado. No se han realizado estudios rigurosos de transferencia pasiva de anticuerpos contra G. lamblia en humanos y, en consecuencia, la posible utilización de este tipo de inmunoterapia aún debe ser estudiada.

Tratamiento de la infección por G. lamblia Sobre las modalidades terapéuticas que se deben emplear en los individuos infectados por G. lamblia no existe unanimidad. La existencia de diferencias entre los resultados, y entre las recomendaciones devenidas de ellos, es una característica de los muchos trabajos publicados al respecto. No obstante, en un aspecto sí existe acuerdo: el tratamiento de la giardiasis depende de las circunstancias clínico-epidemiológicas en que esta se presente.

Tratamiento de la infección asintomática Como se expresara antes en el capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”, con el término giardiasis asintomática nos estamos refiriendo a la infección humana por G. lamblia en la que no se producen manifestaciones clínicas atribuibles a esta parasitosis. De nuevo se insiste en que se debe distinguir entre una fase asintomática de una giardiasis sintomática, las que son muy frecuentes en los pacientes con esta presentación clínica, y giardiasis asintomática, en la que no se produce esta sucesión de fases. Los individuos con giardiasis asintomática, también denominados portadores sanos, representan una fuente importante de diseminación de la infección y, en dependencia de la relación hospedero-parásito que se establezca, pueden evolucionar hacia el desarrollo de una forma sintomática. Por estos dos motivos, aplicar tratamiento antiparasitario en los casos de giardiasis asintomática es una conducta bastante generalizada. Una encuesta sobre conocimientos, percepciones y prácticas, recientemente aplicada a médicos de especialidades relacionadas con el diagnóstico, tratamiento y control de esta parasitosis en Ciudad de La Habana, encontró que 72 % de los profesionales que llenaron cuestionarios procedía de esa manera. Como ya se comentara en capítulos precedentes, más de 80 % de los individuos infectados por G. lamblia son asintomáticos. En la literatura revisada, la aplicación de tratamientos antigiardiásicos a estas personas, sobre todo cuando se trata de niños, es un tema muy controversial. De modo protagónico, tres aspectos alimentan esta polémica: 1. En las áreas endémicas de giardiasis, por las condiciones higiénicosanitarias que concurren en la mayoría de ellas, la reinfección es muy frecuente. ¿Será conveniente indicar tratamientos antigiardiásicos en pacientes asintomáticos que viven en estas circunstancias? 105

2. G. lamblia no es taxonómicamente homogénea, varios genotipos integran la especie. En apariencias, sobre todo en niños menores de 5 años, algunos genotipos se asocian más con casos sintomáticos. También ocurre su complemento, otros genotipos se asocian más con casos asintomáticos. ¿Será necesario indicar tratamientos antigiardiásicos en pacientes asintomáticos que viven en poblaciones donde circulen mayoritariamente genotipos menos asociados con el desarrollo de manifestaciones clínicas? 3. Tal como ocurre en el curso de otras infecciones, parece que los individuos infectados por G. lamblia pueden desarrollar mecanismos de defensa que pueden limitar la multiplicación del parásito al punto de evitar el desarrollo de manifestaciones clínicas (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por G. lamblia”). ¿Será necesario indicar tratamientos antigiardiásicos en pacientes asintomáticos que viven en áreas endémicas, siempre expuestos a reinfectarse, y cuyos mecanismos de defensa podrían estar controlando adecuadamente la infección? De manera general, la acumulación de conocimientos en relación con estos cuestionamientos apunta hacia un menor empleo de tratamientos antigiardiásicos en individuos asintomáticos. Nosotros consideramos que, excepto casos en que concurren circunstancias muy concretas, no debe indicarse tratamiento antigiardiásico en individuos asintomáticos que residen en áreas endémicas de giardiasis. Son excepciones a esta consideración general, y en ellos sí debe indicarse tratamiento antigiardiásico, los que se describen a continuación: − Niños con infección asintomática, que asisten a guardería infantil en la que se ha producido un brote de giardiasis sintomática que otras medidas preventivas no han logrado controlar. − Niños con infección asintomática y con retraso en crecimiento y desarrollo psicomotor. − Individuos con infección asintomática que viven con personas con alto riesgo de desarrollar giardiasis sintomática severa. − Personas con infección asintomática que también padecen de inmunodeficiencia variable común. − Manipuladores de alimentos con infección asintomática. En áreas no endémicas de giardiasis, por los riesgos de introducir la parasitosis, las personas con infección asintomática que regresan de áreas endémicas deben hacer tratamiento específico. Por las razones hasta aquí expuestas, la decisión de indicar medicamentos antigiardiásicos a personas asintomáticas debe ser el resultado del análisis 106

de diversos aspectos sobre los cuales es posible tener información. En áreas endémicas de esta parasitosis, nuestro país incluido, un adecuado examen de las peculiaridades de cada individuo asintomático debe conducir en la mayoría de las ocasiones a la no aplicación de tratamiento. La práctica simplista de tratar a priori a los pacientes asintomáticos puede llevar, cuando menos, al uso indiscriminado e injustificado de drogas antigiardiásicas. Por su alta eficacia antigiardiásica, baja frecuencia de reacciones adversas y, en el caso de algunos de ellos, factibilidad de empleo en esquemas de dosis únicas, los 5-nitroimidazoles son los medicamentos más recomendables para el tratamiento de la giardiasis asintomática*. Aunque la eficacia de los benzimidazoles para la eliminación de la infección por G. lamblia es muy variable, su alta capacidad para el control de las geohelmintosis también los hace recomendables para el tratamiento de la giardiasis asintomática en condiciones de poliparasitismo.

Tratamiento de la infección sintomática Como ya se ha mencionado en capítulos precedentes, las manifestaciones digestivas constituyen la forma de presentación habitual de la giardiasis sintomática. También en estos casos, y por los mismos motivos, los 5-nitroimidazoles son los medicamentos más recomendables para el tratamiento de la infección. Situaciones muy particulares pueden hacer aconsejable el empleo de otros fármacos (ver sección “Medicamentos con actividad antigiardiásica”, en este mismo capítulo). Por ejemplo, y en ello se abundará más adelante, en mujeres embarazadas se ha recomendado la utilización de la paramomicina para el tratamiento de la infección, ya que esta droga es poco absorbida desde el lumen intestinal. Las pérdidas hidroelectrolíticas, consecuencia de vómitos y diarreas abundantes, pudieran ser intensas y, en ocasiones, conducir a la deshidratación del individuo infectado. Por este motivo, el tratamiento de un cuadro de giardiasis sintomática pudiera incluir la adopción de medidas para el mejoramiento del estado general del paciente, entre ellas, en los casos más graves, la rehidratación. La OMS y el Fondo de las Naciones Unidas para La Infancia (UNICEF) recomiendan la siguiente formulación para el tratamiento de la deshidratación asociada con giardiasis: glucosa (20 g/L), NaCl (3,5 g/L), KCl (1,5 g/L) y NaHCO3 (2,5 g/L). * Aquí, y en lo adelante, al referirnos a los medicamentos que se deben emplear en el tratamiento de la infección por G. lamblia, no haremos alusión a las dosis que se deben utilizar, pues esta información ya está contenida en el sección “Medicamentos con actividad antigiardiásica”.

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Una reducción de la actividad de las disacaridasas intestinales, que con frecuencia conduce a dificultades para digerir alimentos contentivos de lactosa, puede estar presente en los pacientes de giardiasis sintomática. Por otro lado, deficiencias de hierro, zinc y vitaminas liposolubles también se han descrito en ellos. Por esta razón, el tratamiento de las manifestaciones digestivas de la giardiasis debe incluir orientaciones nutricionales que tengan en cuenta la corrección de estos trastornos. Obviamente, como se detallará después en el capítulo 10 “Prevención y control de la giardiasis”, el tratamiento no estaría completo si no se instruye al paciente en las medidas que se deben tomar para evitar la reinfección.

Tratamiento de la infección en circunstancias especiales Tratamiento de la giardiasis asociada con manifestaciones extraintestinales Muy variadas son las manifestaciones extraintestinales asociadas con giardiasis descritas en la literatura revisada (ver capítulo 6 “Formas clínicas de la giardiasis”). De todas ellas, la asociación de la parasitosis con lesiones urticarianas (habones evanescentes y/o angioedema) es la más rigurosamente demostrada y la más frecuentemente encontrada en la práctica médica. Un estudio reciente realizado por nuestro grupo en la red de hospitales y policlínicos de Ciudad de La Habana encontró que en 36 de 38 casos con manifestaciones cutáneas asociadas con giardiasis, las lesiones eran de tipo urticariano. En todos ellos, las lesiones urticarianas desaparecieron de forma definitiva durante las semanas siguientes al tratamiento antigiardiásico (Fig. 8.1).

Fig. 8.1. Paciente con lesiones urticarianas asociadas con giardiasis, antes y después del tratamiento.

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Las manifestaciones extraintestinales de la giardiasis no ocurren por la acción directa del parásito. Aparentemente, mecanismos inmunopatológicos están involucrados en el desarrollo de estas lesiones (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por G. lamblia”). Por ejemplo, un mecanismo de hipersensibilidad tipo I, mediado por anticuerpos IgE dirigidos contra antígenos de giardias, o contra otros provenientes del lumen intestinal, parece ser el responsable de las manifestaciones urticarianas. Por las razones antes expuestas, el tratamiento de las manifestaciones extraintestinales asociadas con giardiasis debe incluir, además de la administración de medicamentos antigiardiásicos para eliminar la infección de base, la indicación de fármacos que atenúen los mecanismos inmunopatológicos que las desencadenan (por ejemplo, la prescripción de drogas antihistamínicas y esteroideas en los casos de lesiones urticarianas). En tanto las manifestaciones extraintestinales desaparecen, el empleo de estos medicamentos complementarios podría extenderse por varias semanas.

Tratamiento de la giardiasis durante el embarazo y la lactancia El tratamiento específico de la giardiasis sintomática durante el embarazo, de manera particular cuando transcurre el primer trimestre de gestación, es un reto para el médico de asistencia debido a que ningún medicamento antigiardiásico combina de forma adecuada eficacia terapéutica óptima y seguridad. De los hoy disponibles, la paramomicina es la mejor opción. Este antibiótico, aunque de eficacia antigiardiásica relativamente baja, es poco absorbido desde el lumen intestinal y da lugar a escasos efectos adversos. Si bien las drogas nitroimidazólicas no parecen ser teratogénicas, no existen criterios definitivos acerca de sus posibles efectos sobre el desarrollo fetal. Por este motivo, y teniendo en cuenta que estos compuestos, sobre todo el metronidazol, atraviesan la barrera placentaria y alcanzan con rapidez la circulación fetal, se recomienda que no se empleen durante el primer trimestre del embarazo. Por otro lado, y como consecuencia de su eliminación en la leche materna, tampoco se deben administrar a madres que se encuentren lactando. Sobre el uso del resto de los medicamentos antigiardiásicos durante el embarazo y la lactancia la información de que se dispone es relativamente escasa y, en general, se prefiere prescindir de su empleo durante esos periodos.

Tratamiento de la giardiasis después de fallas terapéuticas Ante la presencia de manifestaciones clínicas después de un tratamiento antigiardiásico, el médico debe diferenciar cuatro posibles situaciones: el es109

tablecimiento de la llamada intolerancia pos-Giardia a la lactosa, la existencia de coinfección con otro agente entérico, la ocurrencia de una reinfección giardiásica postratamiento y el desarrollo de resistencia a la droga empleada. El primer paso será confirmar que el paciente está parasitado por G. lamblia, para lo cual se indicarán los exámenes complementarios correspondientes (ver capítulo 7 “Diagnóstico de la giardiasis”): 1. Si los exámenes indicados resultaran negativos a infección por G. lamblia, se debe pensar en dos posibilidades: una intolerancia pos-Giardia a la lactosa o la existencia de coinfección con otro agente entérico (T. whippleii, Helicobacter pylori, Enterocytozoon bieneusi y geohelmintos, entre otros menos frecuentes). a) La intolerancia a la lactosa es la expresión clínica más común del déficit de disacaridasas que caracteriza a la giardiasis y puede estar presente en 20 a 40 % de los pacientes. Mientras esté presente este síndrome, que puede persistir varias semanas, la persona debe evitar la ingestión de alimentos que contengan lactosa. b) La existencia de coinfección con otro agente entérico debe descartarse con la realización de pruebas diagnósticas adicionales. Si uno o más de estos procedimientos resultara positivo, se indicará el tratamiento correspondiente. 2. Si uno o más de los exámenes indicados resultara positivo a infección por G. lamblia, son posibles dos interpretaciones: el individuo se ha reinfectado o se ha producido un fallo terapéutico. Una buena anamnesis es la mejor herramienta disponible para orientarnos entre una y otra interpretación: a) Si la información recogida hace pensar en la reinfección como el evento más probable, se indicará un nuevo ciclo con el medicamento que primeramente fuera administrado. En estos casos, se identificarán los factores de riesgo que propiciaron la reinfección y se orientará al paciente, o a su representante, sobre las medidas higiénicosanitarias que se deben tomar para evitar un nuevo episodio. b) Si la información recogida hace pensar en un fallo terapéutico como el evento más probable, se indicará tratamiento con un fármaco antigiardiásico de un grupo diferente al del medicamento que primeramente fuera administrado. En estos casos también se ha ensayado el empleo combinado de una droga nitroimidazólica y quinacrina durante 2 semanas o más.

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Bibliografía recomendada Abboud P, Lemee V, Gargala G. Successful treatment of metronidazole- and albendazoleresistant giardiasis with nitazoxanide in a patient with acquired immunodefi ciency syndrome. Clin Infect Dis 2001; 32:1792-94. Adam RD. Biology of Giardia lamblia. Clin Microbiol Rev 2001; 14:447-75. Aparicio P, Rodríguez E, Gárate T, Molina R, Soto A, Alvar J. Terapéutica antiparasitaria. Enferm Infecc Microbiol Clin 2003; 21:579-94. Bernal R, Martínez LG, Mendoza A. Efectos de nitazoxanida, metronidazol, y albendazol sobre la viabilidad y estructura de quistes de Giardia lamblia. J Submicroscop Cytol Pathol 2004; 36:241-5. Escobedo A, Cimerman S. Giardiasis: a pharmacotherapy review. Expert Opin Pharmacother 2007; 8:1886-902. Gardner TB, Hill DR. Treatment of giardiasis. Clin Microbiol Rev 2001; 14:114-28. Hall A, Nahar Q. Albendazole as a treatment for infections with Giardia intestinalis in children in Bangladesh. Trans R Soc Trop Med Hyg 1993; 87:84-6. Nash T, Ohl C, Thomas E, Subramanian G, Keiser P, Moore T. Treatment of patients with refractory giardiasis. Clin Infect Dis 2001; 33:22-8. Petri WA. Treatment of giardiasis. Current Treatment Options in Gastroenterology 2005; 8:13-7. Raether W, Hanel H. Nitroheterocyclic drugs with broad spectrum activity. Parasitol Res 2003; 90:19-39. 90 (Suppl.): 19 -39. Sahagún J, Clavel A, Goñi P, Seral C, Llorente MT, Castillo FJ, Capilla S, Arias A, Gómez R. Correlation between the presence of symptoms and the Giardia duodenalis genotype. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2008; 27:81-3.

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Capítulo 9

Epidemiología de la giardiasis A modo de advertencia Numerosos estudios sobre la epidemiología de la infección por G. lamblia se han realizado en las últimas tres décadas. Sin embargo, disímiles limitaciones en la realización de la mayoría de esos trabajos han dificultado la interpretación de sus resultados: − Diferencias en las metodologías empleadas para realizar el diagnóstico, tanto en los estudios coprológicos como en los serológicos. − Realización, en el caso de los exámenes coprológicos, de un número insuficiente de ensayos por individuos incluidos en el pesquisaje. Este modo de actuar incrementa el riesgo de subdiagnóstico, sobre todo en aquellos estudios que emplean un solo ensayo por persona. − Imposibilidad, presente en la mayoría de los laboratorios, de disponer de las tecnologías necesarias para identificar el genotipo de G. lamblia infectante. Los reportes más recientes parecen indicar que las consecuencias clínicas y epidemiológicas de infectar por un genotipo u otro son diferentes (ver capítulo 3 “Giardiasis ¿Una zoonosis?”). − Frecuentes y significativos sesgos en la selección de la muestra de la población que se desea estudiar. Estas limitaciones en mucho de los estudios epidemiológicos sobre giardiasis realizados hasta el presente, que en el menos desfavorable de los casos introducen inexactitudes en sus resultados, deben tenerse en cuenta por el lector al transitar por algunos aspectos contenidos en los restantes acápites de este capítulo. 112

Distribución geográfica La infección del hombre por G. lamblia tiene una amplia distribución mundial. Como se describiera antes, se estima que alrededor de 280 millones de personas, residentes en países de clima y desarrollo socioeconómico muy diferentes, padecen de esta parasitosis. A pesar del carácter cosmopolita de la infección por G. lamblia, la endemicidad de esta parasitosis es mayor en los países económicamente subdesarrollados. La OMS ha estimado que aproximadamente mil millones de personas de esas naciones está infectada por G. lamblia. En Asia, África y América Latina, alrededor de 200 millones de personas desarrollan manifestaciones clínicas a causa de la giardiasis y 500 mil nuevos casos se reportan cada año. En Cuba, los resultados de la encuesta nacional de parasitismo realizada en 1984 demostraron que la infección por G. lamblia tenía una prevalencia de 7,2 %. Ese mismo estudio encontró una prevalencia mayor (22,6 %) en niños de edades de entre 1 y 5 años. Más recientemente, trabajos realizados por Núñez y colaboradores mostraron cifras de prevalencia de esta parasitosis de entre 20 y 54 % en niños que asistían a círculos infantiles de Ciudad de La Habana. En los países económicamente desarrollados, G. lamblia es el parásito intestinal más común encontrado en humanos. En estas naciones, este protozoo puede ser causa de brotes de enfermedad diarreica (por lo general, debido a inadecuadas prácticas higiénico-sanitarias en instituciones cerradas y, más frecuentemente, por contaminación de aguas de consumo humano). En los Estados Unidos, por ejemplo, la giardiasis es la principal causa de brotes de enfermedad diarreica asociados con agua potable y es responsable, según estimado mínimo, de 4 000 admisiones hospitalarias al año. Consecuencia del cada vez más intenso tránsito de personas entre regiones con diferentes grados de desarrollo socioeconómico, la detección de infección por G. lamblia en individuos que viajaron a áreas de mayor endemicidad de esta parasitosis es un evento de frecuencia creciente. Un reciente estudio realizado en Suiza, país en el que la endemicidad de la giardiasis es muy baja, halló que la prevalencia de la infección era mayor entre personas que viajaron a países de alta endemicidad (sobre todo, si las raíces familiares de esos individuos se encontraban en esas naciones). Generalmente, el patrón de la infección por G. lamblia es endémico, con núcleos hiperendémicos en comunidades con condiciones sanitarias inadecuadas y en grupos poblacionales con características especiales en lo que respecta a costumbres alimentarias y de disposición de excretas. 113

En algunos países, la giardiasis ocurre con cierta estacionalidad. Así, por ejemplo, en países como Inglaterra, Estados Unidos y México se observa una mayor incidencia durante las semanas finales del verano.

Índices epidemiológicos En relación con la infección por G. lamblia, como en los casos de otras parasitosis, los índices epidemiológicos más utilizados son cuatro: prevalencia de infección, prevalencia de portadores, prevalencia de individuos con anticuerpos antigiardiásicos y frecuencia de enfermos.

Prevalencia de infección Los resultados de estudios de prevalencia de infección por G. lamblia, empleando el examen microscópico de heces como herramienta diagnóstica, divergen en correspondencia con el desarrollo socioeconómico de los países en que se realizan. En los países industrializados, en los que con frecuencia la transmisión ocurre asociada con brotes epidémicos, se encuentran cifras de prevalencia de entre 2 y 5 %. En las naciones subdesarrolladas, donde la transmisión tiene un patrón más endémico, se hallan cifras de prevalencia de entre 20 y 30 %. La prevalencia de infección por G. lamblia, también empleando el examen microscópico de heces como herramienta diagnóstica, varía según se trate de pacientes de diarreas o de individuos asintomáticos. En Holanda, por ejemplo, las cifras de prevalencia de infección por G. lamblia varían de 2 a 14 % dependiendo de la población muestreada, y es alta (14 %) en pacientes que buscan asistencia médica por padecer de diarreas y baja (2 %) en individuos asintomáticos.

Portadores Los portadores, en sentido estricto, son individuos sin síntomas ni signos de enfermedad giardiásica que eliminan en las heces quistes de G. lamblia. La correcta detección de estos tiene una doble importancia epidemiológica: 1. Puede ser un indicador de la magnitud de la infección en una población determinada. 2. Dado que los quistes constituyen la forma infectante de G. lamblia, permite la identificación de los individuos que fundamentalmente estarían transmitiendo la infección en dicha población. Existen muy pocos datos acerca de la prevalencia de portadores de infección por G. lamblia. En la mayoría de los estudios realizados no fue posible 114

arribar a resultados definitivos debido a la realización de un número insuficiente de exámenes microscópicos de heces por individuos incluidos.

Seroprevalencia La presencia de anticuerpos séricos anti-G. lamblia, de las clases IgG, IgM e IgA, se ha demostrado en individuos alguna vez infectados por este protozoo (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la giardiasis”). Estos anticuerpos pueden detectarse por periodos prolongados (excepto los anticuerpos de la clase IgM, que después de la adolescencia descienden rápidamente tras un episodio infeccioso). La extensión temporal de la presencia sérica de anticuerpos anti-G. lamblia ha permitido la realización de estudios seroepidemiológicos en áreas endémicas de giardiasis, donde porcentajes variables de la población resultan positivos, probablemente como consecuencia de episodios infecciosos previos o de giardiasis en curso. Los resultados de cada una de las encuestas seroepidemiológicas realizadas son pocas veces factibles de comparar con los de las demás. Ello obedece, entre otros, a los siguientes factores: aislamientos de G. lamblia del que se parte para la obtención del antígeno, clase de antígeno empleado (trofozoítos o quistes intactos, extractos de trofozoítos o quistes, proteínas purificadas de trofozoítos), isotipo de las inmunoglobulinas detectadas y endemicidad de la infección por giardias en el área de donde provienen los individuos incluidos en cada estudio. En general, la sensibilidad de los procedimientos para la detección de anticuerpos séricos es relativamente baja. Estos anticuerpos se han encontrado, dependiendo del ensayo empleado y del área geográfica en estudio, en 35 a 89 % de las personas infectadas por G. lamblia. Aisladas pesquisas, casi siempre con el empleo de pruebas de inmuno-blot y con la participación de pocos individuos, han encontrado cifras de sensibilidad mayores. En la literatura revisada, existen discordancias en cuanto a la frecuencia relativa con que se encuentran anticuerpos anti-G. lamblia en pacientes de giardiasis y en individuos con la infección asintomática. Unos trabajos reportan frecuencias parecidas en sintomáticos y asintomáticos, otros informan frecuencias mayores en los primeros.

Frecuencia de enfermos La frecuencia de enfermedad causada por infección por G. lamblia ha sido difícil de precisar. Los motivos son dos: 1. El subdiagnóstico de la enfermedad por la realización de un número insuficiente de exámenes microscópicos por paciente en estudio. 115

2. El sobrediagnóstico de las formas extraintestinales de la enfermedad, fundamentalmente las manifestaciones cutáneas, al considerarse de origen giardiásico casos de lesiones cutáneas de causa no conocida, concomiten con diarreas o no.

Transmisión Forma infectante Los quistes constituyen la forma infectante de G. lamblia. En lo fundamental, ello es así porque los quistes, a diferencia de los trofozoítos: − Conservan su capacidad infectante en las heces, en las aguas y en el suelo durante varios meses cuando la temperatura oscila entre 4 y 10 °C. − Preservan su viabilidad debajo de las uñas por periodos de hasta 30 min. − Resisten condiciones adversas tales como la acción del cloro y del yodo a las concentraciones que regularmente se utilizan para el tratamiento de las aguas de uso humano. − Sobreviven, aunque no el total de ellos, a la exposición al ácido clorhídrico y a las enzimas digestivas presentes en el tracto gastrointestinal. A pesar de que no se conoce con precisión el inóculo mínimo que puede dar lugar a la infección por G. lamblia, estudios en voluntarios sanos demuestran que esta puede resultar de la ingestión de 10, e incluso menos, quistes del parásito.

Reservorios Si bien se ha encontrado a G. lamblia en numerosos animales (vacunos, carneros, cerdos, perros, gatos y ratas, entre otros) y experimentalmente se ha transmitido la infección por giardias de origen humano a diferentes especies de mamíferos (perros y castores), el hombre es el principal reservorio de este parásito y epidemiológicamente el más importante. Son emisores de la forma infectante de G. lamblia tanto los portadores asintomáticos como los individuos que desarrollan síntomas y signos a causa de la infección.

Modos de transmisión La transmisión de la infección por G. lamblia entre humanos puede suceder directamente, cuando inadecuadas condiciones (y/o prácticas) higiénicosanitarias hacen posible la diseminación de quistes de persona a persona, o indirectamente, por la ingestión accidental de quistes presentes en aguas o alimentos contaminados por la propia actividad del hombre. 116

La transmisión zoonótica de la infección por G. lamblia (ver capítulo 3 “Giardiasis ¿una zoonosis?”) puede ocurrir directamente, cuando condiciones inadecuadas (y/o prácticas) higiénico-sanitarias hacen posible la transmisión de quistes entre personas y animales (solo demostrada entre personas y perros). La transmisión zoonótica indirecta, por contaminación de fuentes de agua compartidas entre hombres y animales, no se ha podido demostrar. De manera concreta, se puede afirmar que la giardiasis se transmite en todas las formas de diseminación fecal-oral. Las más frecuentes son: − La contaminación de vegetales cuando se utilizan materias fecales como fertilizantes o cuando los sistemas de irrigación de los cultivos se encuentran contaminados por excretas de las comunidades vecinas. − El transporte de quistes a los alimentos por cucarachas e insectos, principalmente Musca domestica. − La contaminación de alimentos por hábitos higiénicos deficientes en el proceso de manipulación de estos. − La contaminación, consecuencia de sistemas de distribución inadecuados o de hábitos higiénicos deficientes, de las aguas para consumo humano. − La transmisión por contacto directo (ano-mano-boca) en instituciones donde el hacinamiento y las condiciones higiénicas inadecuadas constituyen la norma. − Determinadas prácticas sexuales, particularmente el anilingus.

Giardiasis e infección por el virus de la inmunodeficiencia humana La aparición y el desarrollo de la pandemia de síndrome de inmunodeficiencia adquirida (sida) y los conocidos daños que el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) provoca sobre las respuestas inmunitarias del hospedero, condujeron a estudiar la posible asociación entre infección por VIH e infección por la casi totalidad de los agentes patógenos conocidos. Algunos estudios demuestran que, en relación con la población normal, los individuos infectados por el VIH no se infectan con mayor frecuencia por G. lamblia. De la misma manera, y a pesar de que en los pacientes de sida se encuentra reducido el nivel de células T CD4+, necesarias para el control de la infección por giardias (ver capítulo 5 “Inmunología de la infección por giardias”), algunas de las pesquisas realizadas no demuestran en ellos mayor frecuencia de giardiasis sintomática. Otros trabajos, sin embargo, reportan mayor prevalencia de giardiasis, además de mayor cronicidad de los síntomas, en pacientes de sida. De manera general, los fármacos disponibles para el tratamiento de la giardiasis no afectan las respuestas inmunitarias de las personas a las que se 117

les administra. Por esa razón, los pacientes de sida afectados de giardiasis sintomática pueden recibir el tratamiento antiparasitario correspondiente y, en consecuencia, esta parasitosis no es una de las causa de diarrea prolongada en ellos.

Bibliografía recomendada Adam RD. Biology of Giardia lamblia. Clin Microbiol Rev 2001; 14:447-75. Dwivedi KK, Prasad G, Saini S, Mahajan S, Lal S, Baveja UK. Enteric opportunistic parasites among HIV infected individuals: associated risk factors and immune status. Jpn J Infect Dis 2007; 60:76-81. Ekdahl K, Andersson Y. Imported giardiasis: impact of international travel, immigration, and adoption. Am J Trop Med Hyg 2005; 72:825-30. Eisenberg J, Cevallos W, Ponce K, Levy K, Bates S, Scott J, Hubbard A, Vieira N, Endara P, Espinel M, Trueba G, Riley L, Trostle J. Environmental change and infectious disease: How new roads affect the transmission of diarrheal pathogens in rural Ecuador. PNAS 2006; 103:19460-5. Homan WL, Mank TG. Human giardiasis genotype linked differences in clinical symptomatology. Intern J Parasitol 2001; 31:822-6. Hunter PR, Thompson RC. The zoonotic transmission of Giardia and Cryptosporidium. Int J Parasitol. 2005; 35:1181-90. Lane S, Lloyd D. Current trends in research into the waterborne parasite Giardia. Crit Rev Microbiol 2002; 28:123-47. Lebwohl B, Deckelbaum R, Green P. Giardiasis. Gastrointestinal Endoscop 2003; 57:906-13. Núñez FA. Giardia lamblia. En: Llop A, Valdés-Dapena M, Zuazo JL, editores. Microbiología y Parasitología Médicas. Tomo III. Capítulo 78. Ciudad de La Habana: Editorial de Ciencias Médicas; 2001:31-38. Ortega RY, Adam RD. Giardia: Overview and Update. Clin Infect Dis 1997; 25:545-50. Pereira MG, Atwill ER, Barbosa A. Prevalence and associated risk factors for Giardia lamblia infection among children hospitalized for diarrhea in Goiania, Goias State, Brazil 2007; 49:139-45. Thompson RC. Giardiasis as a re-emerging infectious disease and its zoonotic potential. Int J Parasitol. 2000; 30:1259-67. Thompson RC. The zoonotic significance and molecular epidemiology of Giardia and giardiasis. Veterinary Parasitology 2004; 126:15-35. Traub RJ, Robertson I, Irwin P, Mencke N, Thompson RC. The role of dogs in transmission of gastrointestinal parasites in a remote tea-growing community in northeast India. Am J Trop Med Hyg 2002; 67:539-45. Traub RJ, Monis P, Robertson I, Irwin P, Mencke N, Thompson RC. Epidemiological and molecular evidence supports the zoonotic transmission of Giardia among humans and dogs living in the same community. Parasitology 2004; 128:253-62. Traub RJ, Robertson ID, Irwin PJ, Menke N, Thompson RCA. Canine gastrointestinal parasitic zoonoses in India. Trends Parasitol 2005; 21:42-8. WHO. Press release 18. 1998. WHO. The World Health Report 1996. Fighting Disease Fostering Development. World Health Organization, Geneva.

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Capítulo 10

Prevención y control de la giardiasis Aunque el reconocimiento de la acción patógena de G. lamblia es relativamente reciente, no pocos esfuerzos se han realizado en favor de la prevención y control de la infección por este protozoo. A pesar de esos denuedos, la giardiasis continúa siendo un importante problema de salud pública. Ello es así, en lo fundamental, por dos motivos: 1. El marcado retraso socioeconómico de la mayor parte de las regiones donde esta parasitosis es endémica, situación que crea las condiciones de insalubridad necesarias para la transmisión fecal-oral de esta y otras enfermedades infecciosas. 2. Las limitaciones cognoscitivas sobre la giardiasis y su agente causal, que no han permitido una comprensión precisa de importantes aspectos de esta compleja interacción hospedero-parásito, como los referentes a su patogenia e inmunobiología. Como en los casos de otras parasitosis de transmisión digestiva, las medidas aplicables (o en desarrollo) para el control y prevención de la giardiasis son de tres tipos: prevención de la transmisión fecal-oral, tratamiento médico de portadores y pacientes e inmunoprofilaxis (Tabla 10.1).

Prevención de la transmisión fecal-oral El principal modo de transmisión de la giardiasis es la ingestión de agua o alimentos contaminados con quistes de G. lamblia. En consecuencia, el primer grupo de medidas para el control de la giardiasis está relacionado con la necesidad de eliminar la transmisión fecal-oral de este parásito.

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Tabla 10.1. Medidas para la prevención y control de la giardiasis Prevención de la transmisión fecal-oral Saneamiento ambiental Higiene personal y de los alimentos Aseguramiento de agua de calidad adecuada y en volúmenes suficientes Control de reservorios Control farmacológico Control inmunológico Control de vectores mecánicos Tratamiento médico de portadores y pacientes Inmunoprofilaxis

Saneamiento ambiental Partiendo de consideraciones teóricas, una de las vías más eficaces para prevenir la giardiasis es dotar a la población que vive en áreas endémicas de esta parasitosis de mecanismos seguros para la eliminación de sus desechos, de manera particular proveerla de instalaciones sanitarias que impidan la contaminación de aguas y alimentos con quistes de G. lamblia. Sin embargo, llama la atención la escasez de trabajos que evalúen la relación existente entre la aplicación de esas medidas e índices de infección por G. lamblia. La aplicación de medidas de saneamiento ambiental debe tener en cuenta la multifactorialidad del problema representado por la giardiasis. Así, por mencionar solo un ejemplo, de nada serviría dotar a una comunidad de un nuevo sistema de eliminación de excretas si sus miembros, por factores socioculturales que son desatendidos, no hacen un uso adecuado de este. Los fondos requeridos para la aplicación de medidas de saneamiento ambiental en áreas endémicas de giardiasis serían muy altos para un programa de control exclusivo de esta parasitosis. Sin embargo, esas medidas también disminuirían la morbilidad y la mortalidad provocadas por otras enfermedades diarreicas. Por este motivo, es válida la consideración de que los programas de control de la giardiasis deben integrarse en los programas comunitarios y nacionales de control de otras enfermedades diarreicas de causa infecciosa.

Higiene personal y de los alimentos Para la prevención de la giardiasis, y de otras enfermedades de transmisión digestiva, son útiles las medidas de higiene personal y de los alimentos que se mencionan a continuación: − Recorte y cepillado periódico de las uñas. − Lavado de las manos después de la defecación. 120

− Lavado de las manos antes de manipular o ingerir cualquier tipo de ali− −

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mento. Lavado de las manos antes y después de la manipulación de niños pequeños. Lavado de las manos después de contactos con animales domésticos, de manera particular con perros (recientemente, se demostró la transmisión directa de la infección por giardias de estos a los humanos). Hervir el agua que se utilizará para beber, para lavar utensilios que se llevan a la boca y para preparar alimentos que se ingerirán sin ser cocidos. Evitar el consumo de alimentos crudos que pudieron estar expuestos a la contaminación fecal. Evitar el empleo de heces humanas y de otros animales como fertilizantes de árboles frutales y legumbres. Evitar el empleo de aguas negras no tratadas en operaciones de riego agrícola. Abstenerse de realizar actividades recreacionales en fuentes de aguas contaminadas (ríos, lagos, estanques, etc.).

Estos hábitos deben ser introducidos y reforzados constantemente en el hogar, la escuela y en las unidades del sistema de salud, sobre todo las del nivel primario, mediante campañas periódicas de educación para la salud en las que se utilicen todos los medios de difusión posibles. Las campañas de educación para la salud consumen pocos recursos, sobre todo si se les compara con otras medidas para reducir la morbilidad y mortalidad de las enfermedades diarreicas de causa infecciosa, como las mejorías en las fuentes de agua potable y la introducción de instalaciones sanitarias. Sin embargo, las campañas de educación por sí solas no bastan. Ellas dependen de que existan las condiciones para el desarrollo de las conductas que promueven (por ejemplo, disponer de agua en cantidad y calidad suficientes). Esto demuestra, ante todo, la necesaria integralidad que debe caracterizar a los programas de control de estas enfermedades.

Aseguramiento de agua de calidad adecuada y en volúmenes suficientes Calidad del agua El desarrollo de brotes epidémicos de giardiasis originados por la contaminación de fuentes de abasto de agua con quistes de G. lamblia es una prueba irrefutable de que la transmisión de esta parasitosis está también relacionada con la calidad del líquido a disposición de la población. En dependencia de los 121

recursos disponibles, deben monitorearse y controlarse tres aspectos para evitar la transmisión hídrica de la infección: concentración de quistes, viabilidad de estos y contaminación de las aguas con heces humanas. Concentración de quistes En base al monitoreo de brotes de giardiasis, se ha sugerido que el agua de consumo humano no debe contener más de 5 quistes de giardias por 100 L de agua. Para monitorear la presencia del protozoo en grandes volúmenes de líquido, los quistes se concentran por filtración (para ello se comercializan diferentes tipos de filtros) y se cuantifican, generalmente, mediante dos tipos de procedimientos: pruebas de inmunofluorescencia directa, con el empleo de anticuerpos monoclonales anti-quistes fluoresceinados y ensayos de citometría de flujo. Recientemente, se ha sugerido que el hallazgo de quistes de giardias en moluscos de una reserva de agua pudiera ser un indicador de la presencia del parásito en esta (los quistes quedan atrapados en estructuras filtrantes de estos animales acuáticos durante su proceso de alimentación). Aunque este procedimiento no permitiría determinar la concentración de quistes en la fuente de agua, si haría posible el posterior tipaje genético de estos. Viabilidad de los quistes Cuando no se mide la viabilidad de los quistes de giardias que contaminan una fuente de agua, se corre el riesgo de tomar medidas innecesarias para evitar la transmisión de la parasitosis. En 1998, se observó que una fuente de agua de la ciudad de Sydney, Australia, tenía una alta contaminación por quistes de giardias (más de 100 ejemplares por 100 l del líquido), sin que se reportara un incremento en la incidencia de giardiasis. Pese a ello, se realizó una costosa campaña para promover el consumo de agua hervida para evitar la transmisión de la infección por el consumo del líquido de aquella fuente. Más adelante, cuando se evaluó la viabilidad de los quistes, se comprobó que esta era muy baja y la campaña, por tanto, innecesaria. Variadas metodologías, algunas disponibles comercialmente, se han descrito para medir la viabilidad de los quistes de giardias: pruebas de coloración, las más utilizadas; procedimientos de exquistación; e inoculación a animales de experimentación. Hace poco se ha planteado el empleo de ensayos de PCR con ese propósito. Contaminación de las aguas con heces humanas Después de casi tres décadas de intensos debates, recientemente quedó demostrada la transmisión zoonótica de la giardiasis (ver capítulo 3 “Giardiasis 122

¿una zoonosis?”). Genotipos de G. lamblia de los que parasitan a los humanos se han encontrado en un amplio rango de mamíferos, incluidos acuáticos. Sin embargo, no parecen ser estos los responsables primarios de la contaminación de las fuentes de agua con giardias de las que afectan al hombre. En la casi totalidad de los brotes epidémicos de esta parasitosis se ha podido evidenciar el acceso de heces humanas a las fuentes de agua. Los animales vinculados a esas fuentes en los que se han hallado los genotipos del protozoo asociados con humanos, actuarían como amplificadores de la contaminación, según la opinión de la mayoría de los estudiosos del tema. Un adecuado control de calidad del agua de consumo humano debe incluir el tipaje de los quistes de giardias que pudieran estar presentes en esta y la caracterización de bacterias coliformes eventualmente asociadas. Los datos obtenidos de estas pesquisas podrían alertar sobre la posible contaminación de fuentes de agua con heces humanas y, en consecuencia, tomar las medidas para controlarla.

Volúmenes de agua Tan importante como la calidad del agua lo es la cantidad disponible para las muy diversas necesidades humanas. Las infecciones intestinales, en general (y la giardiasis, en particular) se diseminan fácilmente de persona a persona a través de las manos, alimentos, utensilios y otros objetos contaminados. Cuando no se dispone de agua en cantidades suficientes, se hace prácticamente imposible mantener niveles adecuados de higiene personal y de los alimentos.

Procedimientos para la eliminación de giardias del agua de consumo Tres tipos de procedimientos son los más utilizados para eliminar (o atenuar) la carga de giardias en el agua de consumo: − Filtración. Cuando se utilizan filtros con poros de talla ≤ 2 μm es un método completamente seguro (su principal inconveniente estriba en que no siempre se dispone del equipamiento necesario). − Halogenación. Debido a la resistencia de los quistes de G. lamblia, tanto al cloro como al yodo, es un procedimiento relativamente ineficiente. Es un método alternativo cuando no es posible la esterilización del agua por filtración o ebullición. − Ebullición. De todos los procedimientos empleados para la potabilización del agua, sobre todo como medida individual, su exposición a temperaturas de ebullición durante al menos 10 min es el que mejor combina seguridad y factibilidad. 123

Control de reservorios Durante las últimas dos décadas, las pérdidas económicas que causa la infección por giardias en algunos animales de granja han motivado el desarrollo de ensayos para el control de esta parasitosis en los propios hospederos. Más recientemente, la demostración de que algunos animales domésticos, tanto de granja como mascotas, son potenciales reservorios de genotipos de G. lamblia de los que parasitan a los humanos, ha agregado un segundo motivo a esos estudios. Fundamentalmente, han tenido lugar dos tipos de acercamientos: 1. Control farmacológico. La paramomicina y drogas benzimidazólicas, como el febendazol, se han utilizado en diferentes esquemas de desparasitación en terneros y han mostrado índices de eficacia aceptables, medida tanto por la ganancia de peso corporal de los animales como por la disminución de la eliminación de quistes en sus heces. Sin embargo, debido al alto nivel de G. lamblia casi siempre presente en su entorno, los terneros se infectaron rápidamente después del tratamiento. En consecuencia, para ser exitoso el control farmacológico debe realizarse durante periodos prolongados y ello no parece ser económicamente viable para los productores de ganado. 2. Control inmunológico. Diferentes preparados vacunales y procedimientos de inmunización se han estudiado y, resultado de ello, ya se comercializa una vacuna de uso veterinario contra la infección por G. lamblia, tanto con fines profilácticos como terapéuticos (ver acápite “Inmunoprofilaxis”, más adelante en este capítulo).

Control de vectores mecánicos A partir de elementos, muchas veces anecdóticos, se ha especulado con que algunos vectores, como moscas y cucarachas, podrían transmitir la infección por protozoos de importancia médica (E. histolytica, G. lamblia) al contaminar alimentos con quistes transportados mecánicamente en sus superficies externas o eliminados en sus deyecciones después de alimentarse de heces humanas. Aunque la transmisión de la giardiasis por estos vectores parece posible, se desconoce la importancia epidemiológica de esta forma de transmisión.

Tratamiento médico de portadores y pacientes Durante mucho tiempo, no ha existido unanimidad en los criterios empleados para indicar o no tratamiento antigiardiásico a portadores asintomáticos y para la elección del medicamento, o de los medicamentos, que se van a admi124

nistrar a las personas sintomáticas. A esta diversidad de opiniones ha contribuido el empleo de herramientas muy disímiles para la evaluación de los diferentes esquemas terapéuticos, al punto que hasta la desaparición de los síntomas se ha asumido en algunos trabajos como criterio de eficacia antigiardiásica. Los conocimientos más recientes al respecto apuntan hacia una menor indicación de tratamientos antigiardiásicos en individuos asintomáticos y hacia un mejor empleo de los medicamentos hoy disponibles en las personas que padecen de la infección sintomática (ver capítulo 8 “Tratamiento de la giardiasis”).

Inmunoprofilaxis Consideraciones generales La giardiasis es más frecuente en lugares donde las condiciones higiénico-sanitarias son inadecuadas. Una vía ideal para su control sería el mejoramiento de dichas condiciones en aquellas regiones y países donde esta parasitosis es endémica. Dado que ese objetivo está muy vinculado al desarrollo socioeconómico de esas áreas, lo que en la mayoría de los casos no ocurrirá a corto o mediano plazo, la inmunoprofilaxis ha devenido una alternativa razonable para el control de esta parasitosis en el futuro inmediato. Un aspecto importante que se debe tener en cuenta cuando se valora la factibilidad de obtención de una vacuna contra un agente infeccioso, es conocer si la primoinfección con este desarrolla algún grado de inmunidad a reinfecciones subsecuentes. Así, enfermedades como el sarampión y la viruela, cuyos agentes etiológicos estimulan inmunidad protectora al primer contacto con el hospedero, son eficazmente prevenibles mediante vacunas. En cambio, enfermedades como la malaria, en las cuales las respuestas inmunitarias a la infección inicial son mínimas o incapaces de controlar la multiplicación del microorganismo, se han convertido en grandes retos al desarrollo de vacunas eficaces. Datos epidemiológicos, clínicos y experimentales demuestran que los individuos infectados por giardias desarrollan respuestas inmunitarias adaptativas contra el protozoo y, en consecuencia, exhiben diferentes grados de inmunidad (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”).

Cronología de las aproximaciones más exitosas Se han emprendido varios caminos para el desarrollo de vacunas contra la infección por giardias, tanto con fines profilácticos como terapéuticos. Todas las aproximaciones al desarrollo de inmunocompetencia, excepto una que 125

condujo a un preparado vacunal para uso veterinario que ya se comercializa (GiardiaVaxTM), se encuentran en diferentes fases de experimentación (o fueron descartadas en alguna de estas). A continuación se abordarán, cronológicamente, las tentativas que en diferentes etapas han recibido más atención: − Los intentos de utilizar microorganismos muertos o inactivados, estrategia exitosa en el logro de inmunidad a algunos virus y bacterias, lograron resultados favorables cuando se evaluaron algunos esquemas de inmunización con trofozoítos de G. muris. En 1979, Roberts y Mitchell demostraron que ratones BALB/c inmunizados intraperitonealmente y en los cojinetes plantares posteriores con trofozoítos muertos de esta especie, no diseminaban quistes del parásito cuando recibieron el reto correspondiente. Este experimento, pionero en su intención, evidenció que era posible obtener vacunas contra la infección por giardias. Sin embargo, dos elementos se oponen al empleo de esta aproximación en humanos: el alto costo de obtener trofozoítos de G. lamblia a la escala necesaria para producir vacunas y la reactogenicidad asociada con la utilización de microorganismos enteros en preparados vacunales. − En 1992, Vinayak y cols. emprendieron el desarrollo de la primera vacuna de subunidad contra las giardias. Para ello, inmunizaron ratones con una proteína de 56 kDa de trofozoítos de G. lamblia (subcutáneamente, en una primera dosis; oralmente, una semana después). Los animales inmunizados y los controles correspondientes recibieron un reto, consistente en la colocación intraduodenal de trofozoítos de giardias de la misma especie, y luego fueron sacrificados a diferentes intervalos. Se observó la desaparición de los trofozoítos del lumen duodenal a partir del día 11 después del reto en el caso de los ratones inmunizados y desde el día 35 en el caso de los animales controles. La caracterización de las variables inmunológicas modificadas por la inmunización demostró que los animales vacunados, en relación con los controles, mostraban un aumento en el número de linfocitos T-auxiliadores y de células plasmáticas productoras de IgA e IgG, sin que se produjeran cambios en el número de linfocitos Tsupresores. Es decir, se pudo comprobar que, en correspondencia con la mayor resistencia al reto, la inmunización potenció respuestas de las que median competencia en el curso de una infección natural (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”) e inhibió otras más relacionadas con el mal funcionamiento de la mucosa duodenal que caracteriza a esta parasitosis (ver capítulo 4 “G. lamblia. Mecanismos de patogenicidad”). Pese a estos resultados iniciales favorables, un hallazgo desestimuló a los propulsores de esta aproximación: las variables inmunológicas modifica126

das por la vacunación regresaban muy rápido a la normalidad (tan solo 30 días después de la inmunización). − El relativo fracaso de la vacunación con la subunidad de 56 kDa de G. lamblia motivó el regreso a las tentativas de inmunización con antígenos totales de trofozoítos de la misma especie, solo que esta vez inoculando un extracto antigénico en lugar de trofozoítos enteros. En 1996, Olson y cols. inmunizaron gatos jóvenes con un extracto antigénico de trofozoítos de G. lamblia provenientes de un aislamiento obtenido en carneros y observaron, tras el reto correspondiente, un incremento en la resistencia a la parasitosis en los animales vacunados. A los éxitos e incertidumbres de esta aproximación, que derivó hacia el desarrollo de un preparado vacunal con fines veterinarios que ya se comercializa en Norteamérica, se hará referencia más adelante en acápite aparte. − Las giardias, por un mecanismo en el que se abundó anteriormente, cambian la expresión de sus proteínas de superficie. La variación antigénica, además de sus adversas consecuencias biológicas (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”), tiene un resultado práctico negativo: ha dificultado el desarrollo de vacunas eficaces contra esta parasitosis. Este hecho ha conducido a varios investigadores a buscar candidatos vacunales en otras fuentes antigénicas. En 1999, Kaur y cols. estudiaron respuestas inmunitarias de ratones BALB/c inmunizados con un producto de excreción-secreción de 58 kDa de G. lamblia y después retados con trofozoítos de la misma especie. Observaron el establecimiento prácticamente nulo de la infección en los ratones inmunizados y retados, de cuyos duodenos apenas se obtuvieron trofozoítos viables. En la lámina propia de la mucosa intestinal de estos ratones, en relación con los no inmunizados, se encontró un incremento en la presencia de linfocitos T totales y CD4+ durante la fase de eliminación de la infección. En correspondencia con ello, se demostró un incremento en la presencia de células plasmáticas productoras de IgA e IgG en esa capa de la pared intestinal. − Para evadir las consecuencias de la variación antigénica que caracteriza a los antígenos de superficie de las giardias, en años recientes también se ha incursionado en la utilización de moléculas del citoesqueleto del parásito con fines de inmunocompetencia. A los componentes del citoesqueleto, como se comentó anteriormente, los distingue un alto grado de conservación entre los diferentes aislamientos. Dos grupos de moléculas, giardinas y tubulinas, se consideran las candidatas vacunales más fuertes en una aproximación que aún no ha entrado en fase de ensayos clínicos (ver capítulo 5 “Inmunobiología de la infección por giardias”). 127

− Más recientemente, en 2008, se demostró que la infección natural de rato-

nes con G. muris da lugar a la producción local de anticuerpos contra antígenos de quistes de giardias. Cuando estos anticuerpos fueron separados del fluido duodenal y puestos en contacto in vitro con trofozoítos de G. lamblia, se observó una marcada disminución del proceso de enquistamiento. La caracterización de las respuestas inmunitarias estimuladas por la inmunización encontró cambios en la composición linfocitaria de la lámina propia de la mucosa intestinal, similares a los descritos cuando se inmuniza con antígenos de trofozoítos del parásito.

GiardiaVaxTM. Éxitos e incertidumbres En 1996, Olson y cols. inmunizaron gatos jóvenes, por vía subcutánea, con 150 μg de un extracto antigénico de trofozoítos de G. lamblia provenientes de un aislamiento obtenido en carneros y observaron, tras el reto correspondiente, un incremento en la resistencia a la parasitosis en los animales vacunados. Desde entonces, se han llevado a cabo varios ensayos clínicos en mamíferos afectivos y rumiantes domésticos para conocer la eficacia profiláctica y terapéutica de este preparado vacunal, que ya se comercializa para uso veterinario en Estados Unidos y Canadá.

Uso profiláctico La mayoría de los estudios conducidos en gatos y perros han demostrado que la administración profiláctica de la vacuna GiardiaVaxTM resulta, comparado con lo que ocurre en animales no inmunizados, en reducción de la eliminación de quistes en las heces, disminución de la presencia de trofozoítos sobre la mucosa intestinal, prevención de las manifestaciones clínicas y significativo aumento de peso corporal. En correspondencia con ello, la vacunación produjo respuestas de anticuerpos IgG e IgA específicas contra el parásito en suero y en mucosa, que fueron significativamente mayores que las producidas en animales no inmunizados e infectados. Además, en ninguno de los casos el evento inmunizante dio lugar a reacciones colaterales significativas. Sin embargo, los resultados del uso profiláctico de GiardiaVaxTM en el ganado bovino joven no son satisfactorios y han creado incertidumbre sobre su empleo para prevenir la giardiasis en este y otros rumiantes domésticos. La administración del preparado vacunal en terneros, aunque dio lugar a la aparición de anticuerpos específicos contra el parásito en suero, no redujo la eliminación de quistes en las heces ni disminuyó la presencia de trofozoítos sobre la mucosa intestinal. Tres elementos, no excluyentes, fueron argüidos por los autores del estudio para explicar este fallo profiláctico: 128

1. Interferencia de anticuerpos maternos, presentes en la circulación sanguínea de los terneros durante algún tiempo después del nacimiento, con la respuesta de estos a la vacuna. Este argumento es controversial, ya que se reportan buenas y malas respuestas a otras vacunas en presencia de anticuerpos maternos. 2. Deficiente producción de anticuerpos secretorios en respuesta a la vacuna por parte de los terneros. Si bien en los estudios clínicos en gatos y perros se han demostrado respuestas de anticuerpos específicos séricos y secretorios, en el caso del estudio realizado en terneros solo se estudiaron las respuestas séricas. Es posible que, tratándose de hospederos diferentes, no se produjeran respuestas secretorias satisfactorias en los bovinos jóvenes. 3. Diferencias genotípicas entre el aislamiento de G. lamblia empleado para la preparación de la vacuna y el utilizado para retar a los terneros inmunizados. Estudios recientes demuestran que el ensamble genético E es el regularmente encontrado en las infecciones por G. lamblia del ganado vacuno y fue ese el ensamble de las giardias utilizadas para el reto en el estudio citado. Aunque el genotipo de las giardias incluidas en la vacuna no se conoce, este no sería el ensamble E porque las giardias correspondientes a este no han podido cultivarse in vitro. En consecuencia, es posible que diferencias antigénicas entre las giardias utilizadas para la preparación de la vacuna y las giardias empleadas para el reto, relacionadas con diferencias en los ensamblajes de unas y otras, sean la causa del fallo de GiardiaVaxTM para lograr una profilaxis satisfactoria en terneros.

Uso terapéutico La información sobre el uso terapéutico de la vacuna GiardiaVaxTM es muy escasa. Un estudio realizado en perros que padecían de giardiasis clínica crónica, sobre el cual solo aparecen publicados datos preliminares, encontró que la administración de la vacuna condujo a la desaparición de las manifestaciones clínicas atribuibles a la parasitosis, en 3 a 5 semanas, y al cese de la eliminación de quistes en las heces, en 3 a 10 semanas.

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