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TITULO: ALTERACIONES HISTOLÓGICAS Y SUS MECANISMOS, EN LA

MUCOSA YEYUNAL, DEBIDAS A GIARDIA LAMBLIA.

AUTOR: Dr. C. Bienvenido Gra Oramas

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RESUMEN

Introducción: La Giardiosis produce o no diarreas crónicas, relacionadas al

daño del trofozoito en las células de las vellosidades. El estudio de la mucosa

yeyunal, mediante morfometría y al microscopio electrónico de barrido,

permite actualizar esos conocimientos. Objetivo: Determinar alteraciones

histológicas en biopsias yeyunales, en diarreicos y no diarreicos. Método: Se

estudiaron 185 biopsias yeyunales de adultos y niños con y sin diarrea

crónica, se midió la altura de 50 vellosidades y 200 enterocitos, y el número de

linfocitos intraepiteliales por 100 enterocitos. Se estudiaron alteraciones de la

mucosa, por microscopía electrónica, en ratones infestados por Giardia muris.

Resultados: Se determinó atrofia de las vellosidades en el 100% de los

diarreicos y en el 88% de los no diarreicos; mayor disminución de la altura de

enterocitos y vellosidades en diarreicos y mayor número de linfocitos

intraepiteliales. Se demostró al microscopio electrónico, la presencia del

parásito y lesiones de enterocitos. Conclusiones: Se determinaron

alteraciones yeyunales por morfometría y microscopía de barrido.

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INTRODUCCIÓN

En 1882, en la universidad de Lille en Francia, el médico francés Alfred

M. Giard, después de años de estudio de niños y adultos diarreicos, describió

un protozoo flagelado, observado en muestras de heces fecales, como la causa

del síndrome diarreico en algunos de aquellos enfermos. Años después el

medico checo Velem Lambl, describió la evolución biológica de este parásito en

humanos y animales, de esa forma fue reconocida por las instancias médicas

internacionales, este protozoo flagelado como causa de enfermedad en

humanos y animales, denominándolo Giardia lamblia, en honor a sus

descubridores, (1).

Actualmente es el parásito intestinal más común en Europa del este y

Estados Unidos de Norteamérica, (2); en Asia, África y América Latina más de

300 millones presentan esta parasitosis, (3); en Cuba igualmente, es el parásito

intestinal de mayor frecuencia, en áreas urbanas y rurales, (1). Pueden estar

parasitados, animales domésticos como perros y gatos (Giardia intestinales),

algunos animales salvajes, pájaros y roedores, como ratones y ratas (Giardia

muris), (4). Las investigaciones desarrolladas en animales de experimentación,

como ratas y ratones, en los últimos años, han permitido un mayor

conocimiento de la patogenia y determinar alteraciones estructurales y

funcionales causadas por el parásito, (5).

La presencia de los trofozoitos de Giardia lamblia, en la mucosa duodenal y

primeras asas de la mucosa yeyunal, pueden cursar como una enfermedad

aguda o crónica y también sin síntomas , comportándose como un portador

asintomático; como otras enfermedades, causadas por agentes biológicos;

depende su curso clínico del número de parásitos ingeridos, de su virulencia y

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de la respuesta del huésped en general y muy esencialmente de su respuesta

inmunológica contra el trofozoito de Giardia lamblia.

La enfermedad aguda se presenta con diarreas acuosas muy fétidas,

cólicos, distensión abdominal, flatulencia y anorexia. La enfermedad crónica se

presenta con diarreas crónicas, con heces fétidas, distensión abdominal y flato

mal oliente; en algunos casos más severos puede llegar a un síndrome de mal

absorción, con pérdida de peso, presentándose diferentes grados de retardo en

el crecimiento en los niños. Otra forma de presentación común en la giardiosis,

es el dolor en epigastrio, sin relación con los alimentos, diarreas ocasionales

y flatos mal olientes, a veces relacionados con ingestión de lácteos, (6-8).

El parásito se adquiere fundamentalmente por aguas contaminadas, en

forma de quistes, que por acción del contenido gástrico se rompen, dando lugar

a trofozoitos del parásito, que se unen firmemente a la mucosa del duodeno y

yeyuno proximal, donde se multiplican por división binaria, transformándose en

quistes en el ileon y en el intestino grueso y se expulsan con las heces fecales;

son resistentes al medio ambiente, muy viables en aguas superficiales y los

niveles habituales de cloración no los eliminan, se ha demostrado en

voluntarios, que solo 10 quistes ingeridos, pueden causar la enfermedad, (3).

La lesión en el epitelio superficial, se debe a la acción del trofozoito y a la

respuesta defensiva de la mucosa intestinal.

Mediante el parásito se produce, (4):

1- daño mecánico por acción del disco de succión ventral del trofozoito, con

disminución de la superficie de absorción.

2- secreción de lectina por el trofozoito, para facilitar su adhesión a la mucosa

y daño bioquímico a las células intestinales.

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3- secrecion de proteina por el trofozoito que:

A- bloquean la acción de la IgA secretora contra el trofozoito del parásito.

B- lesión bioquímica contra el epitelio vellositario.

C- promueven la apoptosis del epitelio vellositario.

D- lesión y ruptura de las uniones del epitelio vellositario.

Mediante el huésped se produce:

1- hiperplasia de células caliciformes en las criptas y en el epitelio superficial,

con secreción de glicoproteinas que cubren el epitelio e impiden la adherencia

del trofozoito al epitelio vellositario, (4).

2- respuesta inmune local de t8 activados citotóxicos, que lesionan las

microvellosidades de los enterocitos y aumento del número de linfocitos t4 y t8,

que provienen de ganglios mesentéricos, que de la lámina propia pasan al

epitelio, favoreciendo la apoptosis del epitelio vellositario, (9,10).

Los productos del parásito rompen la barrera epitelial, mediante el daño

bioquímico a las células del epitelio vellositario, con inducción de apoptosis, lo

que promueve la activación de la respuesta inmunológica de la mucosa

intestinal, con secreción de IgA y la acción de t4 y de t8 citotóxicos, para

eliminar los trofozoitos, lo que se constata con el aumento de estos linfocitos en

la lámina propia y en el epitelio vellositario. Se ha comprobado lo esencial de la

respuesta inmunológica, en la lesión de las microvellosidades, en la

disminución de la actividad de las enzimas disacarídasas y en la eliminación

del parásito, pues en enfermos inmunodeprimidos, estas acciones están

disminuidas o ausentes (5,9,11).

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Todas estas acciones lesivas contra el epitelio, ya sea por el parásito o por

la respuesta del huésped disminuyen la masa biológica de células absorbentes,

promoviendo la atrofia vellositaria en mayor o menor grado.

El motivo de esta conferencia es realizar un acercamiento a las alteraciones

histológicas y sus mecanismos, producidos por la Giardia lamblia, en la mucosa

yeyunal.

MÉTODO

Los estudios realizados provienen de tres proyectos de investigación del

Instituto de Gastroenterología, relacionados con la Giardia lamblia.

Primer estudio: determinar las alteraciones estructurales yeyunales en

ratones infestados por Giardia muris.

Se utilizaron 5 ratones machos de laboratorio, infestados mediante un cul-

tivo de Giardia muris, se sacrificaron a los 15 días de haber sido infestados, se

tomaron muestras de la mucosa yeyunal en su porción proximal, siguiendo la

tecnología normal para fijación y contraste de las muestras, para su estudio

mediante microscopía electrónica de barrido, con el fin de determinar la

presencia del trofozoito y las alteraciones morfológicas de la superficie de la

mucosa yeyunal de los ratones.

Segundo estudio: determinar alteraciones en biopsias yeyunales de adultos

y niños, con y sin diarreas crónicas, infestados por Giardia lamblia.

Procedentes de dos investigaciones, se estudiaron por microscopía óptica,

125 biopsias yeyunales de niños con diarreas crónicas y 25 procedentes de

adultos con diarreas crónicas; y de 35 de niños y 25 de adultos con dolor en

epigastrio, flatulencia y diarreas ocasionales, para la categorización de las

alteraciones de la mucosa yeyunal, utilizando la clasificación modificada de

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Metayer y Lamounier, para la clasificación histológica de la atrofia yeyunal,

(12). Mediante un microscopio óptico calibrado y un ocular con una gratícula

con escala para mediciones, se realizaron los estudios morfométricos

convencionales, para la medición de la altura vellosidades y enterocitos en

micras.

Las muestras de mucosa yeyunal, fueron orientadas para la inclusión y corte

de las vellosidades por su eje vertical, en cortes seriados en un micrótomo

vertical. Se midió la altura en micras de 50 vellosidades de su base a la punta

y de 200 enterocitos de la parte central de las vellosidades de 5 en 5 y el

número de linfocitos interepiteliales por 100 enterocitos en 10 vellosidades.

En 20 adultos con diarreas crónicas, se estudió una segunda biopsia

yeyunal, realizada después de 30 días de la eliminación del parásito, se

comparó las alteraciones histológicas entre la primera y la segunda biopsia.

Clasificación modificada de la atrofia de las vellosidades yeyunales.

VELLOSIDADES ALTURA (micras)

Normal 400-500

Ligera disminución de la altura 350-400

Atrofia Parcial 150-350

(leve: 250-350, moderada: 200-250, severa: 150-200)

Atrofia Subtotal 50-150

Atrofia Total 0-50

RESULTADOS

En el estudio de los ratones infestados por Giardia muris, se observó la

presencia de numerosos trofozoitos en la superficie del epitelio de la mucosa

yeyunal, identificándose en los mismos los flagelos y el disco ventral en

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algunos de ellos. Se constató aumento del mucus, con la presencia en algunas

áreas de capas de mucus y lesiones del epitelio por la adhesión de los

trofozoitos con la formación de depresiones, como huellas de la presencia del

parásito. Se observó la presencia de linfocitos en la superficie epitelial y

diferentes grados de atrofia de las vellosidades.

De las investigaciones de las biopsias yeyunales de los niños y adultos con

Giardia lamblia, se obtuvieron los siguientes resultados:

Se observaron las siguientes alteraciones en las biopsias de los 125 niños

diarreicos y los 35 no diarreicos: ligera disminución de la altura de las

vellosidades en el 7% de diarreicos y 20% en no diarreicos, atrofia parcial 85%

y 72%, atrofia subtotal 8% en diarreicos y ninguna biopsia en los no diarreicos,

se observó el 8% de biopsias normales en este último grupo. La clasificación

en grados de intensidad de la atrofia parcial en ambos grupos de estudio, fue

la siguiente, ligera 6%, moderada 36% y severa 58% en los diarreicos y ligera

80%, moderada 16% y severa 4% en los no diarreicos (figura 3).

En las biopsias en los dos grupos de adultos se observaron las siguientes

resultados: en los diarreicos, ligera disminución de la altura 8% y 32% en los

no diarreicos, atrofia parcial 76% y 52%, atrofia subtotal 16% en diarreicos y

ninguna en no diarreicos y 16% de biopsias normales en este último grupo. Por

los grados de intensidad de la atrofia parcial de las vellosidades la clasificación

fue la siguiente, ligera 10%, moderada 37% y severa 53% en diarreicos y ligera

70% y moderada 30% en no diarreicos.

Los resultados de la altura de las vellosidades y fueron los siguientes; en

las biopsias de niños diarreicos 185 micras y en no diarreicos 270; en adultos

diarreicos 210 y 300 en no diarreicos. La altura de los enterocitos fue la

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siguiente, en niños diarreicos 25 micras y 29 en no diarreicos, en adultos

diarreicos 27 y 31 en el otro grupo. En los resultados de los conteos de los

linfocitos interepiteliales se obtuvo 39 en niños diarreicos y 30 en los sin

diarrea, en adultos diarreicos 42 y 33 en el otro grupo (figura 4).

En las biopsias de los diferentes grupos de estudio se pudo observar un

moderado aumento del número de células caliciformes en el epitelio de las

vellosidades y la presencia en algunos espacios intervellositarios de mucus, en

ocasiones adherido a la superficie epitelial (figura 5).

En el estudio de la comparación de las alteraciones histológicas entre la

primera y segunda biopsias de adultos diarreicos, se obtuvieron los siguientes

resultados; en la clasificacion de las alteraciones histológicas, atrofia parcial

85% en la primera y 70% en la segunda, atrofia severa 15% en la primera y

ninguna en la segunda, donde se obtuvo el 20% con disminución de la altura.

En la altura de las vellosidades, 200 en la primera y 270 en la segunda, en la

altura de los enterocitos 26 y 29 micras respectivamente y en el conteo de

linfocitos interepiteliales 43 en la primera y 32 en la segunda.

DISCUSIÓN

Los mecanismos del daño del epitelio superficial de las vellosidades

yeyunales, causados en la Giardiosis, producen alteraciones morfológicas que

pueden observarse en los estudios de microscopía electrónica y óptica.

Las principales lesiones estructurales de la mucosa intestinal, se detectan

mediante el estudio por medio de microscopía electrónica y óptica y están

representadas por:

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Microscopio electrónico, (13-15):

1- acortamiento y distorsión de las microvellosidades, pérdida de uniones

interepiteliales y lesiones de apoptosis, observadas mediante el microscopio

electrónico de transmisión.

2- presencia del trofozoito, de huellas de su disco de succión en el epitelio, de

la emergencia de linfocitos del epitelio, del aumento de la secreción mucosa,

observadas mediante el microscopio electrónico de barrido

Microscopio óptico, (16-18):

1- Diferentes grados de atrofia de las vellosidades yeyunales, aumento del

número de células caliciformes en las criptas y en el epitelio superficial.

2- Aumento del número de linfocitos interepiteliales, hiperplasia de folículos

linfoides, presencia de eosinófilos en el infiltrado de la lámina propia.

Es difícil detectar el trofozoito, intervienen la orientación de la biopsia, el

manejo antes de su fijación y su obtención por pinzamiento desprendiéndose

del epitelio y su enmascaramiento por el mucus. La función del patólogo no es

diagnosticar el parásito, sino detectar las alteraciones histológicas.

En el estudio del epitelio vellositario de los ratones de experimentación

infestados con Giardia muris, mediante el microscopio electrónico de barrido,

observamos en los cinco ratones las alteraciones descritas en publicaciones

anteriores, con la presencia de numerosos trofozoitos del parásito, la formación

de capas o acúmulos de mucus y alteraciones en la forma y tamaño de las

vellosidades, correspondiente a atrofia parcial de las vellosidades (figura 1). Se

observó en numerosos trofozoitos las características del parásito, con sus

flagelos, adherido por su disco ventral al epitelialio vellositario, la presencia de

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linfocitos en plena supeficie epitelial, en ocasiones junto a los trofozoitos y en

otras emergiendo del epitelio.

Se pudo comprobar las alteraciones de las microvellosidades, producidas por la

adherencia del disco ventral del parásito al epitelio, produciendo depresiones,

que dejan la huella de la presencia del trofozoito sobre la superficie epitelial,

(figura 2). Estas observaciones, comprueban la veracidad de los mecanismos

de daño celular producidos por el parásito, en diferentes publicaciones, (4, 13-

15), y la respuesta inmunológica a base de linfocitos como mecanismo de

defensa contra el parásito, (5,9,11).

La utilización de técnicas de morfometría en los estudios de microscopía

óptica y de la clasificación de las alteraciones de la forma y la altura de las

vellosidades, al medir su altura en micras y modificando la clasificación de las

atrofias yeyunales de Metayer y Lamounier, al dividir en tres grados la atrofia

parcial de las vellosidades según los resultados de la altura de las vellosidades,

permitió mejor precisión en la evaluación de las alteraciones histolológicas y

una mayor confiabilidad en la determinación de dichas alteraciones. Este tipo

de estudio en biopsias yeyunales, obtenidas mediante biopsias perorales con

sonda de tipo Crosby, en grupos de adultos y niños con Giardia lamblia, en los

cuales se había eliminado la posibilidad que sus manifestaciones clínicas, fuera

de otra etiología, no lo hemos encontrado en la literatura revisada, por lo que

los resultados de estas investigaciones demuestran una mayor alteración de

las vellosidades, que lo referido en algunas publicaciones, (16-19).

Los mayores grados de atrofia parcial y la presencia en algunas biopsias de

atrofia subtotal de las vellosidades, la menor altura de las vellosidades y de los

enterocitos en los pacientes diarreicos crónicos, tanto niños como adultos, se

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asocian con la clínica de diarreas crónicas que presentaban estos grupos de

estudio. Otro resultado importante obtenido mediante la metodología de estudio

empleada, es la determinación de atrofia de las vellosidades y disminución de

la altura de vellosidades y de enterocitos en los grupos de estudio sin diarreas

crónicas, lo que demuestra alteraciones producidas por el parásito de menor

magnitud, con menor disminución de la masa biológica de células absorventes,

que también se asocia a lo referido por la clínica de estos pacientes.

Los resultados obtenidos en el conteo de los linfocitos interepiteliales, con

el mayor aumento del número de ellos y una menor altura de los enterocitos, en

los grupos de diarreicos, confirman la importancia de los mecanismos de la

respuesta inmune presentes en esta parasitosis, (5,9).

El estudio realizado de los 20 adultos diarreicos crónicos, con una segunda

biopsia, después de la eliminación del parásito y mejoria de su sintomatología

diarreica, demostró igualmente la mejoria de las alteraciones histológicas, con

una mayor altura de las vellosidades y de los enterocitos, y disminución del

número de los linfocitos interepiteliales. Se observó también menores grados

de atrofia de las vellosidades, con un 30% de las biopsias con histología casi

normal, lo que se corresponde con las alteraciones que se producen por

diferentes mecanismos en los casos de malabsorción y la recuperación de la

masa biológica de células absorbentes al desaparecer la causa de las lesiones

morfológicas, (19,20).

Los estudios realizados con microscopía óptica y técnicas de morfometría

convencional, en los grupos de estudio de pacientes parasitados por Giardia

lamblia, lograron con mayor precisión determinar alteraciones morfológicas en

estas biopsias, que se asociaban con la evolución clínica de estos pacientes y

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además comprobar los mecanismos de daño celular y repuesta inmunológica

en esta parasitosis.

CONCLUSIONES

Los resultados de los trabajos expuestos permiten:

Comprobar las alteraciones estructurales relacionadas con la Giardiosis

como son:

- disminución y acortamiento de las microvellosidades.

- lesiones mecánicas del epitelio mediante el disco de succión del trofozoito.

- aumento del número de linfocitos intraepiteliales y su salida a la superficie

epitelial.

- aumento del número de células caliciformes y presencia de mucus en la

superficie epitelial.

- diferentes grados de atrofia de las vellosidades yeyunales, en pacientes

diarreicos y no diarreicos.

Demostrar la utilidad de la morfometría, para la determinación más precisa

de las alteraciones estructurales en la Giardiosis como son:

- disminución de la altura de las vellosidades y de los enterocitos, más severa

en pacientes diarreicos crónicos.

- aumento del número de linfocitos intraepiteliales, más marcado en pacientes

diarreicos crónicos.

- aumento de la altura de vellosidades y enterocitos, disminución del número de

linfocitos interepiteliales, después de la eliminación del parásito.

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Figura 1. Presencia de trofozoitos de Giardia muris, formación de capa de

mucus y atrofia parcial de la vellosidad yeyunal.

Figura 2. Trofozoito de Giardia muris con su disco ventral, lesión del epitelio

con la huella de la adherecia del parásito y presencia de linfocitos.

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Figura 3. Atrofia parcial moderada de las vellosidades yeyunales e hiperplasia

linfoide.

Figura 4. Aumento de los linfocitos interepiteliales, atrofia parcial moderada de

la vellosidad y presencia de trofozoitos de Giardia lamblia.

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Figura 5. Aumento del número de células caliciformes, disminución parcial de la

altura de los enterocitos y aumento del infiltrado linfoide de la lámina propia.

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