background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

   

Lecture Title:     Giardia lamblia 

 

Synonyms:  

Giardia lamblia (G. lamblia), Giardia doudenalis, Giardia intestinalis   
Objectives: 
The main objectives of the lecture are: 

1.  Biology of Giardia parasite 
2.   Epidemiology and transmission of infection by G. lamblia 
3.  Pathogenesis and clinical picture of giardiasis 
4.  
Laboratory diagnose and treatment of  infection by G. lamblia 
5.  Control of infection by G.lamblia

 

Biology 

Habitat 
G. lamblia is an intestinal flagellate protozoan lives in the duodenum and upper 
jejunum; and is the only protozoan parasite found in the lumen of the human small 
intestine.  
Infective stage (form): 
Is the mature cyst 
The infective dose is >=10 mature cysts 
 
Historical background: 

  Giardia was originally observed by van Leeuwenhoek in 1681, in his own 

diarrheal stool.  

  Described by Vilem Dusan Lambl in 1859 and by Alfred Giard in 1895.  

 

Morphology
A. Cyst: 

   The cyst stage has smooth-wall, oval, measures 8-12 μm by 7-10 μm. 
   When the cyst matures, nuclear division happens. 
  Cyst is surrounded by hyaline cyst wall. 
  Mature cyst contains 4 nuclei and then the cyst releases 2 trophozoites upon 

excystation. 

   Once the host is infected, trophozoites may appear in the duodenum within 

minutes. 

   Excystation occurs within 5 minutes of exposure of the cysts to an 

environment with a pH between 1.3 and 2.7.  

 


background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

  

B. Trophozoite

   It is teardrop-shaped (or tennis racket), measures 9-21 by 5-15 µm.  
  The trophozoite has a convex dorsal surface and a flat ventral surface that 

contains the ventral disk. 

   The trophozoite has long axostyles, 4 pairs of flagella, directed posteriorly, 

that aid the parasite in moving.  

  Two symmetric nuclei with prominent karyosomes produce the 

characteristic face like image that appears on stained preparations. 

 

 

 
 
 
 

G. lamblia cyst.(1) 

Trophozoite of G. lamblia.(1)  

 


background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

 

 

Giardia intestinalis cyst. Note red-stained nuclei (trichrome stain, ×1000). (2) 

 

 

Giardia lamblia trophozoite under microscope. (3) 

 

Life cycle 

  Mature cyst (the infective stage) is found on surfaces; in soil, food and water 

that have been contaminated with feces from infected individuals.  

 

Trophozoites can also be found in feces (both regarded as diagnostic stages)

  Giardia cyst is protected by an outer shell that allows it to survive outside the 

body for long periods of time and makes it tolerant to chlorine disinfection. 
The cysts are hard and can survive several months in cold water.  

  Life cycle starts upon ingestion of cysts. Because the cysts are infectious when 

passed in the stool or shortly afterward, person-to-person transmission is 
possible.  

  Excystation occur in the small intestine releasing trophozoites (each cyst 

produces two trophozoites).  

   Trophozoites multiply by longitudinal binary fission, remaining 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

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

  Encystation (formation of cysts) occurs as the parasites pass to the colon. The 

cyst is the stage that is found most commonly in non-diarrheal feces.  

Life cycle of G.lamblia.(4) 

Epidemiology: 

Transmission of infection  

  Worldwide, more prevalent in warm climates, especially among children. 
   Giardia intestinalis has been isolated from the stools of beavers, dogs, cats, 

and primates. 

   Beavers may act as reservoir host for G. intestinalis. 
  Giardia can be picked up from: 
•  Surfaces (such as bathroom handles, changing tables, or toys) that contain 

feces (poop) from an infected person or animal. 

•  Drinking water or using ice made from water sources where Giardia may 

live (for example, untreated or improperly treated water from lakes, streams, 
or wells) 

•  Swallowing water while swimming or playing in water where Giardia may 

live, especially in lakes, rivers, springs, ponds, and streams 


background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

•  Eating uncooked food that contains Giardia organisms 
•  Having contact with someone who is ill with giardiasis 
•  Traveling to countries in which giardiasis is common 

 

Pathogenicity and clinical picture: 

Pathogenicity 

  The mechanisms by which Giardia causes diarrhea and intestinal 

malabsorption are probably multi-factorial. 

   The proposed pathological mechanisms include: damage to the epithelial 

brush border, enterotoxins, immunological reactions, altered gut motility, 
fluid hyper secretion, and loss of sacharidase enzymes.  

  Variant-specific surface proteins (VSSPs) of Giardia play an important role 

in virulence and infectivity of the parasite.  Antigenic variation helps the 
parasite in evasion of host immune system. 
Risk factors for infection 

  Being a child. 

  Male homosexuality 

   Mentally illness 

  Blood group A, 

  Achlorhydria,  

  Use of Cannabis 

  Chronic pancreatitis 

  Malnutrition and immune defects such as 1gA deficiency and 

hypogamma globulinemia. Patients with cystic fibrosis and living in 
crowded areas.  

Clinical picture: 

  A symptomatic 
  Acute giardiasis: 
  It develops after an incubation period of 1 to 14 days (average of 7 days) and 

usually lasts 1 to 3 weeks. Acute symptoms include: 

Diarrhea, gases, greasy stools that tend to float (steatorrhea), abdominal cramps, 
GIT upset or nausea/vomiting, and dehydration (loss of fluids). 
The symptoms of giardiasis might seem to resolve, but come back again after 
several days or weeks. Giardiasis may be mild and self limited  or can cause 
weight loss and malabsorption. 
 

  Giardiasis in children 
Severe giardiasis might delay physical and mental growth, slow development, 
growth retardation and malnutrition. 


background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

  Chronic Giardiasis: 

 Cases of giardia infection may resemble IBS usually diagnosed by finding cysts in 
the stool of patients. Occasionally, Giardia colonizes the gallbladder, causing 
biliary colic and jaundice. 
 
Diagnosis: 
Stool examination: 

   The traditional basis of diagnosis is the detection of G. intestinalis 

trophozoites or cysts in the stool of infected patients via a stool ova and 
parasite (O&P, i.e. general stool examination) examination. 

  Fresh stool can be mixed with an iodine solution or methylene blue and 

examined for cysts on a wet mount. 

  If not immediately examined, stool should be preserved in 10% formalin, 

with subsequent trichrome or iron hematoxylin staining.  

 Trophozoites may be seen in fresh watery stool but difficult because they 

disintegrate rapidly. If the stool is not fresh or is semi formed to formed, 
trophozoites will not be found.  

  Cysts passed in soft and formed stools. 
  Ideally, 3 stool samples from each patient on different days should be 

examined because of potential variations in fecal excretion rate of cysts.  

  G intestinalis is identified in 50-70% of patients after a single stool 

examination and in more than 90% after 3 stool examinations.  

  Stool concentration methods are used when there is low excretion rate of 

cysts.   

  Cyst passage may lag behind the onset of symptoms by a week or more.  
  Because many antibiotics, enemas, laxatives, and barium studies mask or 

cause, the disappearance of parasites from the stools, microscopic 
examination should be postponed for 5 days following these interventions. 
 

 
 
 
Duodenal Aspiration: 
It is done by aspiration of duodenal contents and demonstration of trophozoites.  
It is more invasive than stool examination and, may have a lower diagnostic yield.  
 
Immunological tests: 

   Stool antigen enzyme-linked immunosorbent assays are highly sensitive. 
  Direct Immunofluorescence Assay (DFA) can be used to show the parasites 

in stool samples. 

Note

: Trophozoites are best to be examined by permanent staining 

techniques ( trichrome stains).

 


background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

  Since levels of serum immunoglobulin G (IgG) remain elevated for long 

periods, they are not beneficial in making diagnosis of acute giardiasis. 
Serum anti-Giardia immunoglobulin M (IgM) can be beneficial in 
distinguishing between acute infections and past infections (serology is not 
part of routine lab examination for Dx of G. lamblia). 

 
Treatment

  Single dose of tinidazole 2 g, or metronidazole 400 mg 3 times daily for 10 

days, or nitazoxanide 500 mg orally twice daily for 3 days. 

  Paromomycin has been recommended for use in pregnancy because systemic 

absorption is low, but the cure rate is lower than other agents.  

Prevention: 

  Proper hand wash with soap and good sanitation. 
  Infected individuals not allowed using swimming pools, lakes, and rivers 

until they are symptom-free for few weeks. 

  Chlorination, sedimentation, and filtration methods should be implemented 

adequately to purify public water supplies. Drinking water can be boiled for 
at least 5 minutes. Chlorine or iodine water treatments are less effective than 
boiling or filtration, but they may be used as alternatives.  

  Advice travelers to endemic areas to avoid eating uncooked foods that may 

have been grown, washed, or prepared with contaminated water. 

  Breastfeeding appears to protect infants from infection. Breast milk contains 

detectable titers of secretory IgA, which is protective for infants. 

Summary: 

 

G. lamblia is

 the only protozoan parasite found in the lumen of the human 

small intestine.  

  Exists in two morphological forms (cyst and trophozoite) 
  Mature cyst is the infective stage which is transmitted orally 
  Causes, acute gastroenteritis or chronic condition  
  Most commonly diagnosed by stool smear  
  Treated by tinidazole or metronidazole 
  Prevention is important to decrease burden of transmission of disease 
 
 
 
 
 

 
 
 


background image

College of Medicine University of Mosul /Department of: Microbiology                                        
Subject:    Parasitology                        Stage:        3

rd

                                              2021-2022 

Dr. Ahmed Al harbi                    Date: 15/11/2021                                No. 1 

Pa

ge

References: 

1. 

Paniker J CK , 2018, Paniker

,

s textbook of medical parasitology, 8

th

 edition, Newdelhi, London , Panama, JAYPEE.  

2. 

Zeibig A. Elizabeth, 2013, Clinical parasitology, USA, Elsevier   

3. 

‘Forbes BA, Sahm DF,Weissfeld AS: Bailey & Scott’s diagnostic microbiology, ed 12, St Louis, 2007, Mosby’ 

4. 

CDC.gov 

5. 

BURTON J. Bogitsh,Clint  E. Carter, and Thomas N. Oeltmann, 2013, Human parasitology 4

th

 edition, USA and UK,   

Elsevier. 

6. 

Dickson D. Despommier, Daniel O. Griffin, Robert W. Gwadz, Peter J. Hotez, and  Charles A. Knirsch. Parasitic diseases 
6

th

 edition.New yourk  Parasites Without Borders, Inc. NY.  

7. 

 Hayden Randall , Wolk Donna, Caroll Karen and Tang Yi. DIAGNOSTIC MICROBIOLOGY 
IMMUNOCOMPROMISED HOST . , N.W., Washington, DC , USA. “nd edition.  
 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Yahia Ziead
المشاهدات: لقد قام عضوان و 324 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