Giardia intestinalis and nutritional status in children participating in the complementary nutrition program, Antioquia, Colombia, May to October 2006

Giardia intestinalis infection is prevalent throughout the world and widely distributed in developing countries. In general, children display serious consequences to their state of health, including slow height-weight development; therefore, the main aim of this study was to determine the association between Giardia infection and the nutritional status of children who participate in the program of complementary feeding (Mejoramiento Alimentario y Nutricional de Antioquia (MANA) - Instituto Colombiano de Bienestar Familiar (ICBF)). A cross-sectional study examining the association of giardiasis with nutritional status was conducted. A total of 2035 children aged eight months to six years-old were studied. Data were collected using structured questionnaires, anthropometric measurements and laboratory analysis of blood and stool samples. Analysis of the results showed that 27.6% of children were infected with G. intestinalis, while 8.1% and 1.9% were mildly and significantly underweight, respectively, and 14.1% presented stunting. Giardiasis was statistically identified as a strong predictor of stunting in this study population.

Ensaio terapêutico na infecção por Giardia muris em camundongo com metronidazole, tinidazole, secnidazole e furazolidone

Foi testado in vivo a sensibilidade de Giardia muris a quatro drogas comumente usadas no tratamento da giardíase humana. Foram utilizados 7 grupos de animais, com 12 camundongos cada, sendo que o grupo controle recebeu apenas solução salina 0,15M (0,5ml/animal). Os demais grupos receberam em dose única: metronidazole e furazolidone (500mg/kg), tinidazole e secnidazole (200mg/kg). A eficácia das drogas foi avaliada através da contagem de cistos nas fezes e pela ausência de trofozoítos no intestino. O metronidazole foi a droga mais eficaz. Os cortes histológicos mostraram diferenças entre o padrão da mucosa intestinal de animais normais e parasitados. No entanto, não se observou diferença entre o padrão de mucosa de animais infectados tratados e não tratados, o que sugere que estas alterações podem ser causadas pelo parasito e não pelas drogas.

Comparação de quatro métodos laboratoriais para diagnóstico da Giardia lamblia em fezes de crianças residentes em Belém, Pará

Relatamos a comparação de quatro metodologias para o diagnóstico da Giardia lamblia em material fecal de crianças, Belém/PA. A Hematoxilina Férrica e o método direto apresentaram menor positividade, enquanto que o Método de Faust continua uma boa escolha para o diagnóstico e o Ensaio imunoenzimático melhora a qualidade da detecção deste parasito.

Aplicação de métodos moleculares ao diagnóstico de Giardia lamblia e de Entamoeba spp.

Entamoeba histolytica e Giardia lamblia são protozoários com distribuição mundial que frequentemente infectam o Homem, sendo causadores de elevada morbilidade associada com quadros de diarreia. Este estudo consistiu na utilização de métodos moleculares na detecção e identificação destes parasitas em amostras de fezes recebidas no Laboratório de Patologia Tropical do Instituto de Higiene e Medicina Tropical (Lisboa, Portugal), no período decorrente entre Setembro de 2007 e Agosto de 2009. . Foi igualmente avaliada a eficácia e custo-benefício de um método alternativo de conservação para material biológico fecal – o papel de filtro, para subsequente extracção de DNA. Foram analisadas microscopicamente 80 amostras, 23,8 % (19/80) das quais positivas para Giardia e 27,5% (22/80) positivas para Entamoeba spp.. Através do método molecular da PCR, amplificou-se com sucesso DNA de Giardia para o gene ssurRNA em 94,7% (18/19) das amostras microscopicamente positivas. No que se refere às amostras positivas por exame microscópico para Entamoeba spp foi detectada E. dispar em 50,0% (11/22) das amostras após amplificação de parte do gene 16S rRNA. Adicionalmente foi também detectado DNA de E. histolytica em 20,0% (4/20) das amostras analisadas, microscopicamente negativas para Entamoeba spp.. Neste estudo realizou-se a genotipagem de G. lamblia utilizando parte dos genes bg (beta-giardina), tpi (triose-fosfato isomerase) e gdh (glutamato desidrogenase), que revelou haver 61,5% (8/13) dos isolados pertencentes ao genótipo B e 38,5% (5/13) do genótipo A. A determinação de subgenótipos através da análise de SNP’s para os 3 genes só foi possível para o gene bg do genótipo A, revelando 3 amostras correspondentes ao subgenótipo A2 e uma para o subgenótipo A3. Para os restantes genes não foi possível a determinação de subgenótipos devido à presença de polimorfismos genéticos para ambos os genótipos A e B. Realizou-se também a análise filogenética concatenada que apenas permitiu a integração de três amostras identificadas com o genótipo A no subgenótipo AII. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que a microscopia associada às técnicas moleculares possibilita a diferenciação das espécies do complexo Entamoeba favorecendo o correcto diagnóstico desta patologia e consequente tratamento. Para além disso, o uso dos métodos moleculares contribuiu para o esclarecimento e compreensão dos genótipos de Giardia em humanos. Neste estudo a utilização do método de conservação, papel de filtro apresentou um menor custo e elevada eficácia em relação aos métodos normalmente utilizados, conservação a -20ºC. Sugerindo a sua utilização com sucesso em estudos epidemiológicos em especial em zonas endémicas de condições precárias.

Occurrence of Cryptosporidium spp., Giardia spp. and other pathogenic intestinal parasites in the Beberibe River in the State of Pernambuco, Brazil

INTRODUCTION: Transmission of pathogenic protozoa and helminths by water is a serious public health problem. In this study, we analyzed the presence of these organisms in the Beberibe River in Pernambuco, Brazil. METHODS: Parasite analysis was performed using the Hoffman, Pons, & Janer method followed by centrifugation and preparation of slides by staining with acetic acid and Lugol's solution. Protozoan oocysts were isolated by the modified Ziehl Neelsen method. RESULTS: Cryptosporidium spp., Giardia spp. and other parasites were found in the Beberibe River. CONCLUSIONS: Sanitation companies must assess pathogenic intestinal parasites in water basins providing public water and subsequently develop improved treatment systems for removal of such parasites.

Emergent and re-emergent parasites in HIV-infected children: immunological and socio-environmental conditions that are involved in the transmission of Giardia spp. and Cryptosporidium spp.

ABSTRACT INTRODUCTION: Emergent and re-emergent waterborne protozoans have become a worldwide public health problem, especially among vulnerable groups. METHODS: This cross-sectional study evaluated 17 HIV-infected children and their families. RESULTS: A high (76.5%) percentage of parasite-infected children was observed, even among children with CD4+ T-cell counts of >200 cells/mm3. Giardia spp., Cryptosporidium spp. and Cyclospora spp. were observed in 41.2% of these children Low income, poor hygiene practices, and co-infection in domestic, peridomestic and scholastic environments were significant sources of these intestinal infections. CONCLUSIONS: Early diagnosis, timely treatment, and socio-educational interventions may improve the health conditions of this vulnerable population.

Mecanismos de diferenciación celular en una de las células eucariotas más primitivas, el protozoario intestinal Giardia lamblia

Giardia lamblia es un protozoario que habita en el intestino de seres humanos y otros vertebrados. La forma vegetativa del parásito carece de organelas típicas de células eucariotas tales como mitocondrias, peroxisomas y compartimentos relacionados en el tráfico intracelular y secreción de proteínas como el aparato de Golgi y gránulos de secreción. Dentro del intestino algunos trofozoítos se transforman en quistes, la forma infectiva, que se liberan con las heces, responsables de la transmisión de la enfermedad. El enquistamiento se manifiesta como un proceso de adaptación celular a la falta de colesterol que ocurre en la parte inferior del intestino, aunque no se conocen los mecanismos de transducción de señales que llevan a la expresión de genes específicos. Este proyecto está dirigido a conocer los aspectos del proceso de enquistamiento de Giardia, como son a) mecanismos de transducción de señales que se generan ante esta ausencia de colesterol y la regulación de la expresión de genes específicos, b) transporte intracelular de los componentes de la pared del quiste, en particular la biogénesis de las vesículas especificas de secreción y del aparato de Golgi, organelas presentes en trofozoítos en proceso de enquistamiento y c) el ensamblado de la pared extracelular.

Desarrollo de una vacuna contra el Protozoario intestinal Giardia Lamblia basado en la manipulación del mecanismo de variación antigénica

Una característica de los parásitos es su capacidad de adaptación. Uno de los mecanismos que utiliza Giardia es la variación de sus antígenos de superficie (VSP), pudiendo así evadir la respuesta inmune del huésped. Esto es posible debido a que cada trofozoíto expresa una sola VSP en su superficie pero frente a la respuesta del huésped produce el recambio de las VSPs, evadiendo el ataque inmunológico. Nuestro grupo de trabajo investigó el mecanismo involucrado en este proceso, demostrando que la regulación de la expresión de las VSP es mediado por un mecanismo de silenciamiento posttranscripcional. Caracterizamos las enzimas involucradas en el mismo y su localización. La dilucidación del mecanismo de variación antigénica en Giardia abre las fronteras hacia la manipulación del mismo para emplearlo en la generación de una vacuna contra este parásito intestinal. Si se lograra inhibir la acción de enzimas claves no habría silenciamiento génico y todos los genes que codifican VSP se traducirían en proteínas, expresándose todas en la superficie del parásito posibilitando al hospedador generar una respuesta inmune protectiva que contrarreste la infección. En el presente proyecto se completarán los estudios relacionados al silenciamiento génico y se explicará los antígenos utilizados en los esquemas de inmunización.

ARN helicasas en dos procesos de desarrollo: variación antigénica y enquistamiento de giardia lamblia.

Además de su importancia médica y veterinaria al ser una de las mayores causas de enfermedad intestinal con origen en el consumo de agua, Giardia es un excelente modelo para estudiar la evolución de importantes procesos celulares, ya que es una de las células eucariotas más primitivas que se conocen. Giardia utiliza dos mecanismos de adaptación a los cambios ambientales que confronta durante su ciclo de vida, ya sea para sobrevivir dentro del intestino del huésped como es la variación de sus antígenos de superficie, o fuera del mismo como es la diferenciación a quiste o enquistamiento. El Objetivo General de nuestro proyecto de investigación es el de comprender los mecanismos de adaptación y diferenciación celular en Giardia lamblia y utilizar esos conocimientos para el desarrollo de metodologías que permitan evitar la enfermedad y/o la transmisión del parásito así como también para definir nuevas técnicas diagnósticas. Las ARN Helicasas están presentes en muchas Archaea, casi todas las Eubacterias y todos los organismos eucariotas, y son necesarias o están involucradas en muchos procesos diferentes del metabolismo del ARN. En células eucariotas se las ha asociado desde la transcripción hasta la degradación del ARN, incluyendo pre-ARNm splicing, exportación del ARNm, biogénesis del ribosoma, iniciación de la traducción y expresión génica en organelas. Resultados previos indican que el mecanismo por el cual Giardia regula la expresión de sus proteínas variables de superficie es a nivel post-transcripcional, utilizando un mecanismo similar a ARN de interferencia. La presencia de los complejos de doble hebra de ARN promueve la acción de ARN Helicasas y ARNasas III que cortan el dsRNA en fragmentos cortos de 21-23 nt. Sin dudas ésta es la primera evidencia de un mecanismo de este tipo que participa fisiológicamente en la regulación génica diferencial. Por otro lado, se ha descripto la interacción de helicasas con deacetilasas de histonas (HDAC), las cuales según estudios realizados en nuestro laboratorio estarían involucradas en la regulación epigenética de la variación antigénica y el enquistamiento. Se busca por lo tanto comprender la participación de ARN Helicasas en ambos procesos de adaptación del parásito, evaluando el grado e importancia de las mismas. En particular se focalizará en la localización subcelular, la interacción con otros componentes de la maquinaria regulatoria y determinación de los dominios involucrados, como también la relación entre sus niveles de expresión y los diferentes fenotipos asociados a estos procesos de adaptación del parásito.

Mecanismos de diferenciación celular en giardia lamblia.

La propuesta de investigación para el próximo período está dirigida a conocer en profundidad varios aspectos del proceso de enquistamiento de Giardia. Por otro lado, continuaremos con la dilucidación de los mecanismos involucrados en la regulación de la variación antigénica en Giardia y el desarrollo de una vacuna contra este importante patógeno intestinal. Se continuará con la profundización de los estudios inmunológicos que generan protección y se desarrollará un nuevo proyecto para la utilización de los antígenos de superficie de Giardia para la generación de una plataforma para la producción de vacunas orales contra otros agentes infecciosos.

Desarrollo de vacunas orales basado en las propiedades protectivas y adyuvantes de las proteínas variables de superficie (VSPS) de giardia lamblia.

El protozoario parásito intestinal Giardia lamblia es el único microorganismo que coloniza el intestino superior de vertebrados, incluyendo al hombre. Esto es posible porque el mismo está recubierto de una densa capa protectora de proteínas ricas en cisteína que evitan la “digestión” del parásito por el pH ácido del estómago y la acción de las proteasas intestinales, llamadas VSPs por su sigla en Inglés. Nuestra hipótesis de trabajo es que estas VSPs pueden ser utilizadas para transportar antígenos vacunales para su administración por vía oral. Como se sabe, la mayoría de los agentes patógenos entran al cuerpo a través de las mucosas. Por ello, ya que las VSPs son capaces de inducir una fuerte respuesta inmune mucosal se desarrollarán diferentes estrategias para verificar su potencial utilización en formulaciones vacunales orales. Se comenzará con el modelo de Influenza y luego con otras enfermedades infecciosas de relevancia social.

Mecanismos epigenéticos involucrados en regulación génica específica durante los procesos de diferenciación del protozoario intestinal giardia lamblia.

Se define como epigenética al área de la genética que estudia todos aquellos cambios heredables que no se encuentran determinados en la secuencia primaria del ADN (Albert y col., 2002). Los cambios epigenéticos son variados; los más conocidos son la metilación de bases nitrogenadas (que no existe en Giardia; Prucca y col., 2008), las modificaciones post-traduccionales de histonas y los Complejos de Remodelación de Cromatina. En los últimos años se ha avanzado en el estudio de la regulación de la expresión de genes mediante estos procesos. El mecanismo de ARNi está íntimamente relacionado con la modificaciones post-traduccionales de histonas; regulando la estructura de cromatina y permitiendo que los complejos primarios de transcripción de genes puedan o no expresar la información. Nuestra hipótesis de trabajo se basa en que cambios epigenéticos están involucrados en la regulación génica específica durante los procesos de adaptación y diferenciación de Giardia. Para responder la misma se plantean los siguientes objetivos específicos: 1. Identificar modificaciones de histonas y su relación con los procesos de diferenciación celular en Giardia. 2. Caracterizar enzimas involucradas en las modificaciones post-traduccionales de histonas. 3. Determinar qué tipo de modificaciones participan en la activación o silenciamiento de la expresión de genes específicos. 4. Manipular al parásito para aumentar o disminuir las modificaciones epigenéticas que pueden estar involucradas en los procesos de diferenciación a quiste o en la variación antigénica para una mayor comprensión de los mecanismos moleculares involucrados. 5. Determinar el estado redox de Giardia durante el enquistamiento y la variación antigénica. 6. Participación de ARN-helicasas en los Complejos Remodeladores de Cromatina.

Occurrence of Cryptosporidial Oocysts and Giardia Cysts in Bottled Mineral Water Commercialized in the City of Campinas, State of São Paulo, Brazil

The consumption of bottled mineral water has significantly increased in Brazil so that it is in the interest of public health to determine the parasitological and microbiological status of some brands of Brazilian mineral water available in the town of Campinas, São Paulo, Brazil. For this purpose, detection of protozoa by direct immunofluorescence technique and microbiological parameters were determined for each specimen after membrane filtration. Giardia cysts were not present while cryptosporidial oocysts were detected in two samples. The counts of protozoa varied from 0.2 to 0.5 oocysts/l. The detected level of Pseudomonas aeruginosa and heterotrophic bacteria reflected the level of organic enrichment of the water.

First genotyping of Giardia lamblia from human and animal feces in Argentina, South America

The purpose of this study was to investigate the genotypes of Giardia lamblia from human and animal feces and their epidemiological and clinical characteristics in Argentina, South America. Seventy isolates, 60 from humans (adults and children), eight from dogs and two from cows were processed by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism. Data corresponding to demographic, socio-cultural and environmental variables and presence/absence of signs/symptoms were collected. The triosephosphate isomerase gene was amplified from 43 (71.66%) of the 60 human fecal samples. Among these, 3/43 (6.98%) were genotype AII and 40/43 (93.02%) were genotype B. Assemblage AII was detected in three children who lived together in a shantytown and they were oligosymptomatic and none had diarrhea. This genotype was not found in animals. Genotype B showed a high prevalence in both adults and children. It was also found in polysymptomatic people, many of whom presented diarrhea. It was also found only in one dog. The present study represents the first contribution to the knowledge of G. lamblia genotypes in Argentina.