Componentes alimentarios vegetales y microbianos potencialmente útiles en el tratamiento y control de la giardiasis / Potentially useful in the treatment plant and microbial food components and control of giardiasis

La giardiasis es una infección intestinal de amplia distribución mundial, que presenta manifestaciones clínicas con variaciones desde la infección asintomática, a la enfermedad aguda o crónica asociada con diarrea prolongada y severa y malabsorción de nutrientes. Su agente etiológico es el protozoario Giardia lamblia. La infección se inicia por la ingestión de quistes del parásito, presentes en agua y/o alimentos contaminados o por contacto orofecal directo. Los mecanismos a través de los cuales G. lamblia causa le enfermedad permanecen aún en discusión, pero los principales postulados incluyen tanto alteraciones morfológicas como funcionales de la mucosa intestinal a causa de la adhesión de los trofozoítos a las células epiteliales mediante el disco ventral o suctorio, que afectaría la absorción de nutrientes. El principal tratamiento es la administración de drogas antiparasitarias, muchas de las cuales han demostrado tener un amplio rango de efectos secundarios desagradable, lo cual sumado a la ocurrencia de resultados clínicos insatisfactorios y al surgimiento de cepas resistentes, ha impulsado la búsqueda de nuevas estrategias terapéuticas. Es por ello que el objetivo de esta tesis doctoral fue evaluar la actividad antigiardiásica de componentes alimentarios de origen vegetal y microbiano, como así también la interacción de los mismos con drogas antiparasitarias de uso común.

ABSTRACT: Giardiasis is an intestinal infection of worldwide distribution, presenting with clinical manifestations ranging from asymptomatic infection to acute or chronic disease associated with prolonged and severe diarrhea and malabsorption of nutrients, Its etiologic agent is the protozoan Giardia lamblia. Infection is initiated by ingestion of parasite cysts present in contaminated water and food or by direct fecal-oral contact The mechanisms through which G. lamblia causes disease will remain still under discussion, but the main tenets include both mechanical obstruction as morphological and functional alterations of the intestinal mucosa because of the adherence of trophozoites to epithelial cells by ventral disk that affect nutrient absorption. The main treatment is the administration of antiparasitic drugs, many of which have been shown to have a wide range of unpleasant side effects, which added to the occurrence of unsatisfactory clinical results and the emergence of resistant strains, has prompted the search for new therapeutic strategies.

Identification of an immunogenic protein of Giardia lamblia using monoclonal antibodies generated from infected mice

The humoral immune response plays an important role in the clearance of Giardia lamblia. However, our knowledge about the specific antigens of G. lamblia that induce a protective immune response is limited. The purpose of this study was to identify and characterise the immunogenic proteins of G. lamblia in a mouse model. We generated monoclonal antibodies (moAbs) specific to G. lamblia (1B10, 2C9.D11, 3C10.E5, 3D10, 5G8.B5, 5F4, 4C7, 3C5 and 3C6) by fusing splenocytes derived from infected mice. Most of these moAbs recognised a band of ± 71 kDa (5G8 protein) and this protein was also recognised by serum from the infected mice. We found that the moAbs recognised conformational epitopes of the 5G8 protein and that this antigen is expressed on the cell surface and inside trophozoites. Additionally, antibodies specific to the 5G8 protein induced strong agglutination (> 70-90%) of trophozoites. We have thus identified a highly immunogenic antigen of G. lamblia that is recognised by the immune system of infected mice. In summary, this study describes the identification and partial characterisation of an immunogenic protein of G. lamblia. Additionally, we generated a panel of moAbs specific for this protein that will be useful for the biochemical and immunological characterisation of this immunologically interesting Giardia molecule.

ELISA y técnica de sedimentación espontánea para el diagnóstico de infección por Giardia lamblia en muestras fecales de niños de Perú / ELISA and spontaneous sedimentation technique for the diagnosis of Giardia lamblia infection in stool samples of Peruvian children

OBJETIVO: Comparar un kit ELISA comercial para coproantígenos y la técnica de sedimentación espontánea en tubo (TSET) para el diagnóstico de Giardia lamblia en muestras fecales de niños de una zona endémica peruana. MATERIAL Y MÉTODOS: Fueron analizadas 174 muestras mediante la TSET y el kit Giardia 2nd Generation ELISA. RESULTADOS: Fueron positivas 51 muestras por ELISA y 49 por TSET. CONCLUSIONES: El ELISA resultó ser altamente sensible y específico, sencillo y rápido; sin embargo, la muy buena concordancia, alta precisión, bajo costo y capacidad para detectar otros enteroparásitos hace que la TSET sea recomendable para el diagnóstico en zonas endémicas del Perú.

OBJETIVE: To compare a commercial coproantigen ELISA kit and the technique of spontaneous sedimentation in tube (TSET) for the diagnosis of Giardia lamblia in fecal specimens from children in a Peruvian endemic area. MATERIAL AND METHODS: 174 fecal samples were analyzed by TSET and 2nd Generation Giardia ELISA kit. RESULTS: 51 samples were positive by ELISA and 49 by TSET. CONCLUSIONS: The ELISA was highly sensitive and specific, simple and fast. However, the very good agreement, high precision, low cost and ability to detect other intestinal parasites makes use of TSET recommended for laboratory diagnosis in endemic areas of Peru.

The effects of nitric oxide on the immune response during giardiasis

Nitric oxide (NO) is a free radical synthesized from L-arginine by different isoforms NO-synthases. NO possesses multiple and complex biological functions. NO is an important mediator of homeostasis, and changes in its generation or actions can contribute or not to pathological states. The knowledge of effects of NO has been not only important to our understanding of immune response, but also to new tools for research and treatment of various diseases. Knowing the importance of NO as inflammatory mediator in diverse infectious diseases, we decided to develop a revision that shows the participation/effect of this mediator in immune response induced against Giardia spp. Several studies already demonstrated the participation of NO with microbicidal and microbiostatic activity in giardiasis. On the other hand, some works report that Giardia spp. inhibit NO production by consuming the intermediate metabolite arginine. In fact, studies in vitro showed that G. lamblia infection of human intestinal epithelial cells had reduced NO production. This occurs due to limited offer of the crucial substrate arginine (essential aminoacid for NO production), consequently reducing NO production. Therefore, the balance between giardial arginine consumption and epithelial NO production could contribute to the variability of the duration and severity of infections by this ubiquitous parasite.

Prevalence and associated risk factors for Giardia lamblia infection among children hospitalized for diarrhea in Goiânia, Goiás State, Brazil

The objective of this study was to determine the prevalence and to identify risk factors associated with Giardia lamblia infection in diarrheic children hospitalized for diarrhea in Goiânia, State of Goiás, Brazil. A cross-sectional study was conducted and a comprehensive questionnaire was administered to the child's primary custodian. Fixed effects logistic regression was used to determine the association between infection status for G. lamblia and host, sociodemographic, environmental and zoonotic risk factors. A total of 445 fecal samples were collected and processed by the DFA methodology, and G. lamblia cysts were present in the feces of 44 diarrheic children (9.9 percent). A variety of factors were found to be associated with giardiasis in these population: age of children (OR, 1.18; 90 percent CI, 1.0 - 1.36; p = 0.052), number of children in the household (OR 1.45; 90 percent CI, 1.13 - 1.86; p = 0.015), number of cats in the household (OR, 1.26; 90 percent CI, 1.03 -1.53; p = 0.059), food hygiene (OR, 2.9; 90 percent CI, 1.34 - 6.43; p = 0.024), day-care centers attendance (OR, 2.3; 90 percent CI, 1.20 - 4.36; p = 0.034), living on a rural farm within the past six months prior hospitalization (OR, 5.4; CI 90 percent, 1.5 - 20.1; p = 0.03) and the number of household adults (OR, 0.59; 90 percent CI, 0.42 - 0.83; p = 0.012). Such factors appropriately managed may help to reduce the annual incidence of this protozoal infection in the studied population.

O objetivo desse estudo foi estimar a prevalência e identificar fatores de risco associados à infecção por Giardia lamblia em crianças hospitalizadas com diarréia no município de Goiânia, Estado de Goiás, Brasil. Foi realizado um estudo transversal e um questionário estruturado foi administrado ao responsável pela criança. Análise multivariada foi realizada por meio de regressão logística para se determinar a associação entre infecção por G. lamblia e as variáveis sociodemográficas, ambientais e zoonóticas relacionadas ao hospedeiro. Das 445 amostras de fezes coletadas e processadas pelo método de imunofluorescência direta (DFA), 44 (9,9 por cento) apresentaram cisto de G. lamblia. Uma variedade de fatores de risco foi encontrada associada à giardíase: idade da criança (OR, 1,18; 90 por cento CI, 1,0 - 1,36; p = 0,052), número de crianças na família (OR, 1,45; 90 por cento CI, 1,13 - 1,86; p = 0,015), número de gatos pertecentes à família (OR, 1,26; 90 por cento CI, 1,03 - 1,53; p = 0,059), higiene alimentar (OR, 2,9; 90 por cento CI, 1,34 - 6,43; p = 0,024), usuários de creches (OR, 2,3; 90 por cento CI, 1,20 - 4,36; p = 0,034), ter residido em área rural seis meses precedendo à hospitalização (OR, 5,4; 90 por cento CI, 1,5 - 20,1; p = 0,03) e número de adultos na família (OR, 0,59; 90 por cento CI, 0,42 - 0,83; p = 0,012). Tais fatores, devidamente controlados podem contribuir para redução anual da incidência desta parasitose na população estudada.

Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) immunoassaying versus microscopy: advantages and drawbacks for diagnosing giardiasis

CONTEXTO E OBJETIVO: A giardíase é comum no Brasil. Para o diagnóstico laboratorial, o método mais empregado é o exame microscópico de amostras fecais. O método imunoenzimático (ELISA) também é utilizado. O objetivo deste trabalho é verificar as vantagens e desvantagens do método microscópico quando comparado ao imunoenzimático para o diagnóstico de Giardia lamblia em uma única amostra fecal. TIPO DE ESTUDO E LOCAL: Estudo prospectivo, duplo cego, no Laboratório de Parasitologia, Faculdade de Medicina da Fundação ABC. MÉTODOS: As amostras foram preparadas para exame de acordo com os tradicionais métodos de sedimentação (Hoffman, Pons e Janer) e Faust. Um resultado positivo significa o encontro de Giardia lamblia por um dos métodos ou ambos. O kit Prospect ELISA foi utilizado para detecção do antígeno específico de Giardia lamblia, de acordo com as instruções do fabricante. Os resultados foram expressos em escala visual como negativos ou positivos (+, ++, +++ ou ++++). RESULTADOS: O teste ELISA é positivo mesmo quando uma significante proporção das correspondentes amostras examinadas por microscopia ainda é negativa, sendo esta tendência estatisticamente significante (p < 0,001). A concordância de resultados entre os dois métodos é apenas moderada (0,5 pelo teste kappa). CONCLUSÃO: O teste ELISA é recomendável quando se busca uma elevada sensibilidade para a detecção de antígenos específicos de Giardia lamblia, como em estudos de prevalência. Para a prática diária, recomendamos o método microscópico, que tem custo muito menor e pode detectar outros parasitas na mesma amostra. A baixa taxa de positividade do método no exame de uma única amostra pode ser contornada pelo exame de três amostras, como recomendado pela maioria dos autores.

Degree of symptoms versus copro-antigen levels in giardia lamblia infection

A total of 82 out-patients were examined for Giardia coproantigens and 12 neonate stool samples as control. ELISA had a sensitivity of 100% and specificity of 91.67%. ELISA [OD] had neither significant correlation to Giardia cyst count, to stool consistency or presence of blood, mucus or fat in stool, nor to age but positive correlation to the severity of diarrhoea, colic, nausea, anorexia, weight loss, distension and fatigue. Giardia cyst count was higher in cases with loose stool, while ELISA [OD] correlated positively with symptoms except constipation and vomiting. The different in clinical outcome of giardiasis can be attributed, partially to strain differences and host resistance

Detection of anti-Giardia lamblia serum antibody among children of day care centers

OBJETIVOS: Detectar anticorpos séricos anti-Giardia lamblia entre crianças atendidas em creches e estimar a freqüência de infecçäo por Giardia lamblia em área endêmica. MÉTODOS: Foram coletadas três amostras de fezes de cada uma das 147 crianças de três creches da rede municipal de Botucatu, SP, com idade variando de 0 a 6 anos, e as amostras foram processadas pelos métodos de sedimentaçäo espontânea e flutuaçäo pelo sulfato de zinco. Amostras de sangue foram obtidas da polpa digital, coletadas em papel de filtro e testadas pelos métodos de imunofluorescência indireta (IFI) e de reaçäo imunoenzimática (Elisa) para pesquisa de IgG anti-Giardia. RESULTADOS E CONCLUSOES: De um total de 147 crianças, 93 (63,3por cento) apresentaram cistos de Giardia nas fezes. Dos 147 eluatos testados, 93 (63,3 por cento) e 100 (68por cento) foram positivos para Giardia em IFI e em Elisa, respectivamente. A sensibilidade de IFI foi de 82por cento e de Elisa, 72 por cento. Contudo, Elisa foi menos específica (39 por cento) do que IFI (70 por cento). A imunofluorescência indireta apresentou maior concordância com o exame de fezes do que Elisa

Detección de antígeno de cepas colombianas de Giardia lamblia en eluidos de heces humanas utilizando anticuerpos policlonales anti-31, 65 y 170 kDa específicos del parásito mediante ELISA / Detection of Giardia lamblia Colombian strain antigens in eluates from human faeces using the specific anti-31, 65 and 170 kDa especific parasitic policlonal antibodies by ELISA

La giardiosis es una enfermedad intestinal causada por el protozoo, flagelado, Giardia el cual se encuentra a nivel mundial, en países desarrollados y en vías de desarrollo. Este tiene un cilo de vida simple con un quiste infectante y un trofozoíto vegetativo. La identificación del parásito se realiza por el análisis parasitológico generalmente en materia fecal y coprológicos seriados, líquido duodenal y biopsia intestinal. Actualmente, la detección de Giardia está basada en el desarrollo de anticuerpos policlonales y/o monoclonales anti-Giardia. La detección de antígeno de Giardia en eluídos de heces humanas utilizando anticuerpos específicos de pesos moleculares de 30 y 65 kDa se ha realizado mediante el uso de estuches inmunodiagnósticos. La presente investigación se propuso estandarizar y evaluar un ELISA "sandwich" directo utilizando una mezcla de tres anticuerpos policlonales desarrollados contra 31, 65 y 170 kDa de trofozoíto de Giardia para la captura de antígeno del parásito en eluídos de heces humanas. Los antígenos de 31, 65 y 170 kDa del parásito se obtuvieron mediante electroforesis en gel de poliacrilamida en presencia de dodecil sulfato de sodio (SDS-PAGE) y se desarrollaron, en conejo, anticuerpos policlonales anti-31, 65 y 170 kDa. Estos fueron purificados mediante precipitación secuencial con ácido caprílico y sulfato de amonio y se elaboró un conjugado con parte de los anticuerpos policlonales uniéndole a éstos la enzima fosfatasa alcalina. Se realizó una mezcla de anti-31, 65 y 170 kDa en proporción 1:1:1 respectivamente. Se estandarizó y evaluó el ELISA para la detección del antígeno de Giardia en eluídos de heces humanas. La concentración óptima de anticuerpos policlonales fue de 40 µg/ml y la de conjugado de 1:300. El valor de absorbancia (punto de corte) que diferenció una muestra negativa de una positiva fue 0.36. Los parámetros de la prueba fueron: sensibilidad 72 por ciento, especificidad 81 por ciento, valor predictivo positivo 68 por ciento y valor predictivo negativo 84 por ciento. Los anticuerpos policlonales monoespecíficos desarrrollados contra las proteínas antigénicas de 31, 65 y 170 kDa de trofozoíto de Giardia fueron específicos para las proteínas obtenidas después del proceso electroforético SDS-PAGE.La ELISA del estudio ofrece una sensibilidad del 72 por ciento que es igual a la obtenida con el diagnóstico parasitológico de una muestra de materia fecal. Sería importante evaluar la sensiblidad del ELISA...

Antígenos de Giardia lamblia que son reconocidos por anticuerpos de lecha materna / Antigens of Giarda lamblia that are recognized by antibodies from human milk

Existen evidencias de que anticuerpos específicos participan en la eliminación del parásito Giardia lamblia, como lo indican los mayores índices de giardiosis en pacientes con deficiencias de IgA, y la protección contra esta parasitosis que la leche de animales inmunizados confiere a las crías. Con el fin de identificar los antígenos de este protozoario que son reconocidos por los anticuerpos presentes en las secreciones, se cuantificaron por ELISA las IgG e IgA anti-giardia en 104 leches maternas colectadas en el Departamento de Nutrición del Hospital del Niño, de Villahermosa, Tabasco; se determinó el sitio de reconocimiento en el trofozoíto por inmunofluorescencia indirecta (IFI) y se identificó el peso molecular relativo (PMr) de las proteínas de G. lamblia reconocidas por inmuno-electrotransferencia (Western-blot). En la prueba de ELISA, 89 por ciento de las muestras tuvo anticuerpos de clase IgA por arriba del punto de corte y hubo una estrecha correlación entre los niveles de IgA e IgG en la leche. En la IFI se observó que la membrana del trofozoíto reaccionó con intensidad a los anticuerpos anti-giardia de las muestras de leche estudiadas, algunas de las cuales tiñeron intensamente al disco suctor. Los antígenos identificados por Western-blot fueron 27 bandas con PMr de 26 a 185 kDa. Las seis bandas reconocidas con mayor frecuencia fueron las de 135, 127, 123, 112, 84 y 75 kDa. Otras con menor intensidad y frecuencia correspondieron a 185, 45, 42, 36 y 26 kDa. Se observaron dos patrones de bandas: múltiple, únicas (84 o_ 75 kDa). Este estudio identificó el peso molecular y la localización de las proteínas de G. lamblia hacia las que están dirigidos los anticuerpos secretorios específicos de la leche humana y que pudieran ser de importancia en la prevención y eliminación de la giardiosis

Giardia duodenalis: inter-strain variability of proteins, antigens, proteases, isoenzymes and nucleic acids

Os isolados de Giardia duodenalis de individuos assintomaticos, de pacientes e de animais apresentam diferencas e semelhancas em sua composicao proteica, expressao de antigenos, proteases e isoenzimas, assim como na constituicao dos acidos nucleicos. A presente revisao analisa estas diferencas com enfase na interacao parasita e hospedeiro, e nos possiveis mecanismos de virulencia do protozoario

Giardia duodenalis: Analysis of humoral immune response in experimentally infected gerbils (Meriones unguiculatus)

In this work, we have analyzed the humoral immune response in Mongolian gergils infected with Giardia duodenalis trophozoites of strains P-1 ad WB. The course of infection in the animals was assessed by monitoring cyst shedding in feces, and serum samples were collected at weekly intervals to measure antibody levels by ELISA. Parallel studies were carried out to determine the patterns of total and surface antigens of the parasite recognized by antibodies using Western blot and radioimmunoprecipitation (RIP) assays with the use of homospecific enzyme conjugates. Typical patterns of cyst shedding were observed in the infected animals and cyst numbers per grams of feces were consistently higher in gerbils infected with WB strain. Antibody levels to G. duodenalis antigens were observed by week 2 post-infection and were still detectable 4 months after infection. G. duodenalis antigen showed a complex but quantitatively and qualitatively different recongnition pattern by infection-induced antibodies in Western blot assays which related to infecting strain. However, RIP assays showed a more restricted and common pattern of recognition of surface antigens from either strain. Taken together, the data obtained in this study provides further information regardin direct comparisons among infecting strain, pattern of infectivity, and host immune response toward G duodenalis antigens in the gerbil model

Ensayo inmunoenzimático en fase sólida para la detección de antígenos de Giardia lamblia / Immunoenzymatic assay in solid phase for the detection of Giardia lamblia antigens

Se normalizó un sandwich ELISA para la detección de antígenos de Giardia lamblia en heces humanas. Se estudiaron 175 muestras: 77 positivas, 61 negativas a quistes y/o trofozoítos por el examen directo de las heces y 19 muestras positivas a otros parásitos diferentes de G. lamblia. La sensibilidad de la técnica fue de 94,8 por ciento y la especificidad de 98,3 por ciento, el método detecta una concentración de antígenos de 31 ng. El procedimiento es simple, sensible y específico, por lo que pudiera ser útil para el diagnóstico y en estudios epidemiológicos

Imunopatologia da giardíase / Pathoimmunology of the giardiasis

Este artigo faz uma revisäo dos mecanismos imunopatogênicos envolvidos na infecçäo por Giardia lamblia, aspectos da interaçäo parasita-hospedeiro e a aplicaçäo deste conhecimento no seu diagnóstico

Utrastructural localization of Giardia lamblia antigens by human IgA and IgG

Surface and intracellular antigenic components of Giardia lamblia trophozoites were investigated using anti-giardia IgA and IgG antibodies from human milk and serum. Immunoperoxidase techniques were employed to identify these components with light and electron microscopy. Cryosections of trophozoites of G. lamblia were used with the purpose of allowing direct exposure of intracellular components in the light microscopy studies. Fixed trophozoites of this parasite were used for ultraestructural studies. The antigenic components that were linked with anti-Giardia IgA and IgG antibodies were located diffusely on the full extent of the parasite surface, mainly on the dorsal area. In the frozen section immunostaining was also found in the cytoplasm. Flagella and ventral surface were also immunoperoxidase positive. It is concluded that surface and intracellular antigens of G. lamblia trophozoites induce a human immune humoral response