background image

Lecture   1   Dr. Jabar  Etaby  

  

OTHER INTESTINAL PROTOZOA 

  


background image

Classification 
Higher order taxa 
Domain  : Eukaryota, Phylum  : 
Ciliophora, Class  : Litostomatea, 
Order  : Vestibuliferida, Family  : 
Balantiididae, Genus  : Balantidum, 
Species : B. Coli 
Species 


background image

  

Blanatidium coli and Cryptosporidium 

(parvum) are both zoonotic protozoan   

intestinal infections with some health 

significance. Isospora belli is an 

opportunistic Parasites 


background image

.

 Causal Agent:

 

Balantidium coli, a large 

ciliated protozoan parasite 


background image

lio 


background image

Transmission 

Cysts are the parasite stage 

responsible for transmission of 

balantidiasis  .  The host most 

often acquires the cyst through 

ingestion of contaminated food 

or water  .  Following ingestion 


background image

, excystation occurs in the 

small intestine, and the 

trophozoites colonize the 

large intestine  .  


background image

 The trophozoites reside in 

the lumen of the large 

intestine of humans and 

animals, where they 

replicate by binary fission,  


background image

during which conjugation 

may occur  .  Trophozoites 

undergo encystation to 

produce infective cysts  


background image

Some trophozoites invade 

the wall of the colon and 

multiply.  Some return to 

the lumen and 

disintegrate.  Mature cysts 

are passed with feces  . 


background image

Geographic Distribution

:

 

Worldwide.  Because pigs are 

an animal reservoir, human 

infections occur more 

frequently in areas where pigs 

are raised.  Other potential 

animal reservoirs include 

rodents and nonhuman 

primates. 


background image

Epidemiology  

B. coli: This is a parasite primarily of cows, 

pigs and horses. The organism is a large  

(100x60 µ) ciliate with a macro and a 

micronucleus .The infection occurs  

primarily in farm workers and other rural 

dwellers by ingestion of cysts in fecal  

material of farm animals. 


background image

. Man to man transmission is rare but 

possible. Symptoms  

and   pathogenesis of balantidiasis are 

similar to those seen in entamebiasis,  

including intestinal epithelial erosion. 


background image

However, liver, lung and brain 

abscesses are  

not seen. Metronidazole and iodoquinol 

are effective 


background image

A  

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                             
B    

Balantidium coli trophozoites. These  

are characterized by: their large size  

40 µm to more than 70 µm)  the  

presence of cilia on the cell surface –  

particularly visible in (B) a cytostome  

(arrows)  a bean shaped  

macronucleus which is often visible - see (A), and a 
smaller, less conspicuous micronucleus 

CDC 

Balantidium coli trophozoites in section of intestine (H&E) 

 © 

Dr 

Pet

Balantidium coli trophozoites in section of intestine (H&E) 

 © 

Dr Peter Darben

, Queensland  University of 

Technology 

er Darben

, Queensland University of Technology clinical  

 
 

 

]

1

[

 


background image

Balantidium coli trophozoites. These  

are characterized by: their large size  40 

µm to more than 70 µm)  the  

presence of cilia on the cell surface –  
particularly visible in (B) a cytostome 
 

(arrows)  a bean shaped  

macronucleus which is often visible - 

see (A), and a smaller, less conspicuous 

micronucleus CDC  


background image

Balantidium coli is a parasite of many 

species of animals, including pigs, rats, 

guinea pigs, humans, and many other 

animals. It appears that the parasite can 

be transmitted readily among these 

species, providing the appropriate 

conditions  are met (i.e., fecal 

contamination 


background image

Humans are infected when they 

ingest cysts via food or water 

contaminated with fecal material. 

In many respects this parasite 

resembles 

Entamoeba histolytica 

 


background image

an important difference that can 

have a significant impact of 

epidemiology is that trophozoites 

of B. coli will encyst after being 

passed in stools, trophs of 

E.histolytica will not 


background image

. In humans this parasitic species 

resides most often in the large 

intestine, and it can invade the 

mucosa (or invade lesions caused 

by other organisms) causing serious 

pathology 


background image

Ectopic (extra-intestinal) infections 

can also occur. You can view a 

diagram of the life cycle 

here

trophozoite

 


background image

background image

background image

background image

Giardia lamblia 


background image

Epidemiology: It has worldwide 

distribution and is not uncommon in South 

Carolina. It is the most  frequent protozoan 

intestinal disease in the US and the most 

common   

identified cause of water-borne disease 

associated with breakdown of water 

purification systems, outdoorsman ship, 

travel to  endemic areas (Russia, India,  

Rocky Mountains, etc.) and day care 

centers. 


background image

Morphology

Trophozoite: It is12-15 µ, half pear 

shaped with 8 flagella and, 2 axostyles 

arranged  

in a bilateral  symmetry. There are two 

anteriorly located large suction discs. 

The  

cytoplasm contains two 2  nuclei and 

two parabasal bodies (Figure 1). 


background image

Cyst: Giardia cysts are 9-12 µ 

ellipsoidal body with smooth well-

defined wall. The cytoplasm  contains 4 

nuclei and many structures of the 

trophozoite. 


background image

Life cycle : Infection occurs by ingestion of 

cysts, usually in contaminated  

water.  Decystation occurs in duodenum 

and trophozoites (trophs) colonize the  

upper small intestine  where they may 

swim freely or attach to the sub-mucosal  

epithelium via the ventral suction disc. 


background image

The free trophozoites encyst as they 

move  

down  stream and mitosis takes place  

during the  encystment. 


background image

The cysts are passed  

in the stool. Man is the primary host  

although beavers, pigs and  monkeys 

are also  

infected and serve as reservoirs. 


background image

background image

Life cycle of Giadia lamblia. Infection occurs 

by the  ingestion of cysts in contaminated 

water or food. In the small intestine,   

excystation releases trophozoites that 

multiply by longitudinal binary fission. The  

trophozoites remain in the lumen of the  

proximal small bowel where they can be  

Free or attached to the mucosa by a ventral 

sucking disk.  


background image

Symptoms: The early symptoms 

include flatulence, abdominal distension, 

nausea   

and foul-smelling bulky, explosive, often 

watery, diarrhea. The stool contains  

 excessive lipids but very rarely any 

blood or necrotic tissue 


background image

The more chronic stage   

is associated with vitamin B

12

 

malabsorption, disaccharidase 

deficiency and lactose  

intolerance. 


background image

Pathogenesis

 

The  mechanisms by which Giardia  

causes diarrhea and malabsorption 

have not been elucidated. There is 

no evidence that Giardia produces 

an enterotoxin or that it invades the 

intestinal epithelial cells. 


background image

. Electron microscopy shows that 

the ventral disk embeds the 

parasite into the epithelial 

microvillus layer and “footprints” 

of formerly adherent trophozoites 

are visible on the epithelial cell 

surface 


background image

However, even in a heavy 

infection, the surface area 

covered and possibly damaged 

by the adherent  trophozoites 

cannot account for the 

symptoms.  


background image

In humans, biopsy of the infected 

gut shows little abnormality. In a 

European study in which over 

500 biopsy specimens from 

Giardia-infected patients were 

observed,  


background image

slightly over 96% had normal 

looking mucosa and 3.7% had 

mild villous shortening with a 

ismall amount of neutrophil and 

lymphocyte

 

 infiltration.  


background image

The lack of histologic 

abnormalities in the majority of 

symptomatic patients has also 

been observed in other, smaller 

studies.  


background image

In one study in which patients 

with villous shortening and 

inflammatory infiltration were 

followed with serial biopsies, 

these 

 

abnormalities all resolved after 

the infection was eradicated.  


background image

In the murine models of giardiasis, 

similar findings of villous atrophy 

and  inflammatory infiltration of 

villous epithelium can be observed. 

However as with humans, the 

findings are subtle and 

theinflammatory changes mild.

 


background image

Giardiasis 

7

 

In conclusion, the cause of 

diarrhea and malabsorption in 
Giardia infection is likely to be   

multifactorial,  involving the host 

immune response to the pathogen 

as well as, yet to be identified, 

cytopathic substances that the 

parasite may secrete.

 


background image

Additionally, it has been suggested 

that Giardia may cause pathology by 

alteration of the bile content or 

endogenous flora of the small 

intestine which in turn could affect 

the absorptive function of gut. These 

hypotheses must now be formally 

tested before a more complete 

picture emerges.

 


background image

Diagnosis

 

The traditional method of 

diagnosis is examination of 

stool for trophozoites  or cysts 

(stool O&P). Both fresh and 

fixed stool specimens are 

usually examined 


background image

Cysts are normally found but 

motile trophozoites can be 

observed in a fresh specimen of 

loose stool . Because the 

parasites are normally found in the 

small intestine and are shed 

intermittently, the sensitivity of one 

stool specimen is low, in the range 

of 50 - 70%.  


background image

However, examination of three 

specimens, from three different 

days, increases the sensitivity to 

85 - 90%; specificity is close to 

100%.

 


background image

This assay remains the most 

widely used method to diagnose 

Giardia infection and is the gold 

standard to which other newer 

assays are usually compared.  


background image

It is important to note that there can 

be a delay between the onset of 

symptoms and the excretion of 

cysts so that a negative stool 

sample in someone in whom 

giardiasis is suspected warrants 

reanalysis at alater time.

 


background image

Encystation occurs  when the parasites 

transit toward the  

colon, and cysts are he stage found in  

normal (non diarrheal)  

feces. The cysts are hardy, can survive 

several months in  cold  

water, and are responsible or transmission 


background image

Recently, new assays have been 

developed based on detection of 

Giardia antigens. The direct 

fluorescent antibody test (DFA), 

uses a Giardia-specifi c antibody 

conjugated to a fluorophore to stain 

stool specimens. Because the 

parasites are labeled, much larger 

regions of the slide can be scanned 

more quickly and the likelihood of 

detecting the parasite is increased.  


background image

. On a single stool specimen the 

sensitivity is between 96 - 

100%. Other antigen-detection 

tests detect soluble Giardia-

specifi c proteins in the stool. 

There are two different types of 

soluble-antigen-detection

 


background image

Covering of the epithelium by the 

trophozoite and flattening of the 

mucosal surface  

results in malabsorption of nutrients. 


background image

Immunology:  

Some role for IgA and IgM. Increased 

incidence in immunodeficiency (e.g. 

AIDS). 


background image

 
 

Diagnosis:  

Symptoms, history, epidemiology. Distinct 

from other dysentery due to lack of  

mucus, and blood in the stool, lack of 

increased PMN leukocytes in the stool and  

lack of high fever. Cysts in the stool and 

trophs   in duodenal content  

obtained using a string device. 


background image

(Enterotest

R

). Trophs must be distinguished 

from the  

nonpathogenic flagellate Trichomona 

hominis, an asymmetrical flagellate with an  

undulating membrane

 


background image

Because the cysts  

are infectious when passed in the stool 

or shortly afterward,  

person-to-person transmission is 

possible. While animals are  

infected with Giardia, their importance as 

a reservoir is unclear.  

fig.(1) 


background image

 
Cysts of   Giardialamblia,stained with iron- 
hematoxylin (A, B) and in a wet mount (C; from a 
patient seen in Haiti). Size: 8-12 µm in length. 
These cysts have two nuclei each (more mature 
ones will have four). CDC 

  Giardia lamblia cyst. Chlorazol black. CDC/Dr. 
George R. Healy  

  Giardia lamblia cyst. Iodine stain. CDC 

  Giardia lamblia. Indirect fluorescent antibody 
stain. Positive test.  
CDC/Dr. Govinda S. Visvesvara gsv1@cdc.gov  

Giardia  trophozoites in section of intestine 
(H&E)  © 

Dr Peter Darben

Queensland 

University of Technology clinical parasitology 
collection. Used with permission  

  Giardia lamblia. Indirect fluorescent antibody 
stain. Negative test.  
CDC/Dr. Govinda S. Visvesvara  gsv1@cdc.gov  

Protozoa Infection in Human Intestine sp.  (Giardia) sp. © 

Dr Dennis Kunke

l, University of Hawaii. 

Used with permission  

Figure 1 


background image

background image

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Treatment: Metronidazole is the drug of 

choice. 

  
  
  
  
  
  




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 9 أعضاء و 186 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل