مواضيع المحاضرة: Giardiasis, Ricketssia, and Botulism
background image

 

 

 

 

Dr. Alaa Al-Deen 

Lec. 4 

Giardiasis, Ricketssia, 
and Botulism 

Wed   8/ 4 / 2015 
 

 

 

 

2014 – 2015  

 

ﻣﻜﺘﺐ ﺍﺷﻮﺭ ﻟﻼﺳﺘﻨﺴﺎﺥ 
 
 
 

 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

1

 

 

GIARDIASIS 

  Morphologically distinct cyst, which is the stage of the parasite usually found in 

the feces.  

 

  But it is the resistant cyst that survives outside the body and is responsible for 

transmission. 

 

  Cysts do not tolerate heating, but do remain viable for months in cold fresh 

water.  

 

  Ingestion of as few as 10 cysts is sufficient to cause infection in humans. 

 

  Person-to-person transmission occurs where fecal hygiene is poor. 

Life Cycle 

 
 

 

Cysts are responsible for 
transmission. 

 

 

Cysts and trophozoites are 
found in feces. 

 

 

Ingested by host. 

 

 

Importance of animal 
reservoirs is unclear. 

 

 

If food is contaminated with Giardia cysts after cooking or preparation, food-
borne transmission can occur.  

 

 

Water-borne transmission accounts for episodic infections (e.g., in campers 
and other travelers) and for massive epidemics in metropolitan areas. 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

2

 

 

                                                

 

                

                   

 

Cyst of Giardia duodenalis 

          

            

 

Giardia duodenalis Trophozoite 

Light microscope photos of trophozoites 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

3

 

 

Pathophysiology 

  Although trophozoites adhere to the epithelium, they do not cause invasive or 

locally destructive alterations.  
 

  The lactose intolerance and significant malabsorption that develop in a minority 

of infected adults and children are clinical signs of the loss of brush border 
enzyme activities.  
 

  In most infections the morphology of the bowel is unaltered, but in a few cases—

usually in chronically infected, symptomatic patients—the histopathologic 
findings (including flattened villi) and the clinical manifestations resemble those 
of tropical sprue and gluten-sensitive enteropathy
 

  The natural history of Giardia infection varies markedly. Infections may be 

aborted, transient, recurrent, or chronic. Parasite as well as host factors may be 
important in determining the course of infection and disease.  
 

  Both cellular and humoral responses develop in human infections, but their 

precise roles in the control of     infection and/or disease are  
unknown. 
 

  Because patients with hypogammaglobulinemia commonly suffer from 

prolonged, severe infections that are poorly responsive to treatment, humoral 
immune responses appear to be important. 
 

Clinical Manifestations

 

 
          Disease manifestations of giardiasis range from asymptomatic carriage to 
fulminant diarrhea and malabsorption. 

 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

4

 

 

  Most infected persons are asymptomatic. 

 

  Symptoms my develop suddenly or gradually. 

 

  In persons with acute giardiasis, symptoms develop after an incubation period 

that lasts at least 5 to 6 days and usually 1 to 3 weeks.  

 

  Prominent early symptoms include: 

 

-  Diarrhea 

 

-  Abdominal pain 

 

-  Bloating, belching, flatus 

 

-  Nausea and vomiting. 

 

-  Although diarrhea is common, upper intestinal manifestations such as 

nausea, vomiting, bloating, and abdominal pain may predominate. 

 

  Individuals with chronic giardiasis may present with or without having 

experienced an antecedent acute symptomatic episode.  

 

  Diarrhea is not necessarily prominent, but increased flatus, loose stools, and (in 

some instances) weight loss occurs. 

 

  Symptoms may be continual or episodic and can persist for years.  

 

  Fever, the presence of blood and/or mucus in the stools, and other signs and 

symptoms of colitis are uncommon and suggest a different diagnosis or a 
concomitant illness.  
 

  Symptoms tend to be intermittent yet recurring and gradually debilitating, in 

contrast with the acute disabling symptoms associated with many enteric 
bacterial infections.  

 

  Because of the less severe illness and the propensity for chronic infections, 

patients may seek medical advice late in the course of the illness; however, 
disease can be severe, resulting in malabsorption, weight loss, growth 
retardation, dehydration, and (in rare cases) death
.  

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

5

 

 

  Giardiasis can be life-threatening in patients with hypogammaglobulinemia and is 

typically difficult to treat and eradicate. 

 

  Although Giardia can cause enteric illness in patients with AIDS, neither the 

course of infection nor the response to treatment differs for patients with and 
without AIDS.  

 

Diagnosis  

 

Giardiasis is diagnosed by the detection of parasite antigen in the feces or by the 
identification of cysts in the feces or of trophozoites in the feces or small 
intestines. The diagnosis is sometimes difficult to establish. 

 

 

 

Direct examination of fresh or properly preserved stools as well as concentration 
methods should be used. 

 

 

 

Because cyst excretion is variable and may be undetectable at times, repeated 
examination of stool, sampling of duodenal fluid, and biopsy of the small intestine 
may be required to detect the parasite. 

 

 

 

Tests for parasitic antigen in stool are at least as sensitive and specific as good 
microscopic examinations and are easier to perform.

 

 

 

All of these methods occasionally yield false-negative results.

 

 

Treatment 

Cure rates with metronidazole (400 mg thrice daily for 10 days). 

 

 

Tinidazole, 2gm single dose.

 

 

Furazolidone is used principally for children.

 

 

Nitazoxanide is recently approved for the treatment of giardiasis in children. 

 

 

Paromomycin, an oral aminoglycoside that is not well absorbed, can be given to 
symptomatic pregnant patients.

 

 

Patients in whom initial treatment fails can be re-treated with a longer course. 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

6

 

 

 

Almost all patients respond to therapy and are cured, although some with chronic 
giardiasis experience delayed resolution of symptoms after eradication of Giardia. 

 

 

Those who remain infected after repeated treatments should be evaluated for 
re-infection through family members, close personal contacts, environmental 
sources, hypogammaglobulinemia. 

 

 

In cases refractory to multiple treatment courses, prolonged therapy with 
metronidazole (750 mg thrice daily for 21 days), alone or in combination with 
quinacrine, has been successful.

 

 

When children attending day-care centers infect an entire family, treatment of all 
infected family members, including asymptomatic carriers, may be required to 
prevent re-infection.

 

 

Prevention 

 

Although Giardia is extremely infectious, disease can be prevented by the 
exclusive consumption of non-contaminated food and water. 

 

 

Cooking food adequately, boiling or filtering potentially contaminated water 
prevent infection  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

7

 

 

 

RICKETTSIAL DISEASES 

 

 

  All rickettsial disease are transmitted by insect vector except Q fever which 

transmitted through respiratory spread. 

 

  Occur throughout world and named for the geographic region. 

 

  Pathophysiology of all rickettsia includes vasculitis and DIC. 

 

  All are associated with rash except Q fever. 

 

  All are characterized by fever, headache, myalgia, maculopapular or vesicular 

rash. 

 

  The clinical characteristic is the presence of eschar that occur at the site of the 

tick bite. 

 

  They are self-limited, but treatment is recommended. 

 

  Rickettsiae are obligate intracellular organisms appearing as gram-negative 

coccobacilli and short bacilli. 

 

  Patient present acutely with headache, rash and sometime neurological feature. 

 

  These organisms have mammalian reservoirs. 

  

  Transmitted by contact or exposure to lice, fleas or ticks. 

 

  Infection through skin from excreta of arthropods or saliva of some biting infected 

vectors.  

 
 
 
 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

8

 

 

Disease 

Organism 

Vector 

Reservoir 

Rocky 
Mountain 
spotted 
fever
 

R. Rickettsii 

Tick 

Tick, wild rodents 

Scrub 
typhus
 

R. Tsutsugamushi  Laval 

Mite 
(chiggers)
 

Mites, wild rodents 

Epidemic 
typhus
 

R. Prowazekii 

Louse 

Humans, squirrel fleas, flying 
squirrels
 

Murine 
typhus
 

R. Tiphi 

Flea 

Wild rodents 

Q fever 

Coxiella Burnetii 

None 

Cattle, sheep, goats, cats 

 

Endemic Murine Typhus (Flea-Borne) 

  Caused by R. typhi. 

 

  It has a rat reservoir.  

 

  It is transmitted by fleas.  

 

  Humans become infected when rickettsia laden flea feces are scratched into 

pruritic bite lesions; less often, the flea bite itself transmits the organisms. 

 

  Flea bites are not often recalled by pts, but exposure to animals such as cats, 

opossums, raccoons, skunks, and rats is reported by 40%. 

 

  Symptoms resemble of mild louse born typhus.  

 

  Rash scanty and transient. 

 
 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

9

 

 

Clinical Features  

  Prodromal symptoms 1–3 days before the abrupt onset of chills and fever 

include headache, myalgia, arthralgia, nausea, and malaise.  

 

  Rash is apparent at presentation (usually _4 days after symptom onset) 

maculo-papular rash that involves the trunk more than the extremities, 

 

  Is seldom petechial, and rarely involves the face, palms, or soles. 

 

  Pulmonary disease is common, causing a hacking, nonproductive cough.  

 

  Almost one-fourth of pts who undergo CXR have pulmonary densities due to 

interstitial pneumonia, pulmonary edema, and pleural effusions/ 

 

  Abdominal pain 

 

  Confusion, stupor, seizures, ataxia, coma.  

 

  Jaundice occurs less commonly.  

Diagnosis 

  As with other rickettsial diseases, a reliable diagnostic laboratory test in the 

early phase of illness is not available.  

 

  Thus, the diagnosis is usually based upon the typical clinical findings 

developing in an appropriate epidemiologic setting. 

 

  The exposure history may not be helpful, since most patients do not 

remember a flea bite or contact with rodents. 

 

  Anemia, leukocytosis, thrombocytopenia. 

 

  Hyponatremia. 

 

  Increased hepatic aminotransferase levels. 

 

  Prerenal azotemia. 

 

  The diagnosis can be based on immunofluorescence assay that detects a 

fourfold serum antibody increase to a titer 1:64 or a single titer 1:128. 

 

  Skin biopsy.  

 

  PCR amplification of R. typhi from blood. 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

10

 

 

The Differential Diagnosis  

  The classic viral exanthems, such as rubella and measles, as well as numerous 

other viral infections (e.g. mononucleosis, Coxsackievirus , Echo virus). 

 

  Drug reactions. 

 

  Other rickettsial diseases, such as RMSF and epidemic typhus.  

 

Treatment 

          Doxycycline (100 mg bid for 7–15 days) or chloramphenicol (500 mg qid for 7-
15 days) is effective. 

 

Epidemic Typhus (Louse-Borne) 

o  Caused by R. prowazekii.  

 

o  Transmitted by the human body louse. 

 

o  The louse lives on clothes and is found in poor hygienic conditions, particularly 

in colder climates and classically at times of war or natural disaster.  

 

o  Human here is the reservoir 

 

o  Vector: louse (pediculus). 

 

o  Incubation peroid 10-14 days. 

 

o  Fever, headache, and general pains followed by a rash that spreads from trunk 

to the entire body appear on day 4-7, except palms, face and soles. 

 

o  Conjunctiva suffusion, splenomegaly, cerebral obtundation are common. 

 

o  Can be complicated by encephalitis and myocarditis. 

 

o  Fever resolve after 2 weeks. 

 

o  Diagnosis by identification of rickettsia in smear or culture of skin lesion. 

 
 
 
 
 
 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

11

 

 

Q FEVER 

 

Coxiella burnetii. a small gram-negative organism, causes Q fever.  

 

 

The organism can exist as a highly infectious.  

 

 

It is an intracellular organism, but it can be extracellular by forming spores that 
allow its survival in harsh environments for prolonged periods.  

 

 

Q fever is a zoonosis  

 

 

It is worldwide.  

 

 

The primary sources of human infection are infected cattle, sheep, and goats, 
but cats, rabbits, pigeons, and dogs can transmit disease as well. 

 

 

C. burnetii localizes to the uterus and mammary glands of infected female 
mammals. 

 

 

It is reactivated in pregnancy and is found at high concentrations in the 
placenta. 

 

 

At parturition, the organismis dispersed as an aerosol, and infection usually 
follows inhalation. 

 

 

Abattoir workers, veterinarians, and others persons who have contact with 
infected animals are at risk.  

 

 

Exposure to newborn animals or infected products of conception poses the 
highest risk. 

 

 

C. burnetii is shed in the milk for weeks to months after parturition 

 

 

Ingestion of contaminated milk is believed to be an important route of 
transmission in some areas, although the evidence is contradictory. 

Clinical Features 

 

Acute Q fever: The incubation period ranges from 3 to 30 days.  

 

 

Symptoms are often nonspecific (e.g., fever, fatigue, headache, chills, sweats, 
nausea, vomiting, diarrhea, and cough). 

 

 

Rash developed in 20% and it is not characteristic.  


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

12

 

 

 

Pneumonia: most cases are mild, with a non-productive cough, fever, and 
minimal auscultatory abnormalities; however, some patients present with 
acute respiratory distress.  

 

 

Pleural effusion, multiple rounded opacities on CXR are common and are 
highly suggestive of Q fever pneumonia. 

 

 

Hepatitis can occur and may be with granulama formation.  

 

 

The WBC count is usually normal. 

 

 

Thrombocytopenia. 

 

 

During recovery, reactive thrombocytosis can develop and cause deep vein 
thrombosis. 

 

 

Chronic Q fever: This uncommon entity almost always implies endocarditis, 
occurring in pts with prior valvulvar heart disease, immunosuppression, or 
chronic renal failure.  

 

 

Vegetations are seen in only 12% of cases and manifest as nodules on the 
valve. 

 

 

Osteomyelitis. 

 

 

Encephalitis. 

 

 

Hepatomegaly and/or splenomegaly in combination with a positive 
rheumatoid factor high ESR, high C-reactive protein level, and/or increased 
globulin concentration, suggests the diagnosis.  

 

 

Although C. burnetii can be isolated by a shell-vial technique, most 
laboratories are not permitted to attempt isolation because of its highly 
contagious nature. 

 

 

PCR testing of tissue or biopsy specimens can be used. 

 

 

But serology is the most common diagnostic tool. 

 

 

IFA is the method of choice, but complement fixation and ELISA are also used. 
 
 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

13

 

 

Treatment 

  Acute Q fever is treated with doxycycline (100 mg bid for 14 days). 

  

  Quinolones are also efficacious.  

 

  Treatment for chronic Q fever is problematic and require prolong treatment 

should include at least two agents active against C. burnetii.   

 

  The combination of rifampin (300 mg once daily) plus doxycycline (100 mg bid) 

or ciprofloxacin (750 mg bid) has been used with success. 
 

Botulism 

Clostridium botulinum

 

 

-  Gram positive. 

 

-  Obligate anaerobic bacillus. 

 

-  Spore-forming. 

 

-  Ubiquitous. 

 

-  Resistant to heat, light, drying and radiation. 

 

-  Specific conditions for germination. 

 

-  Anaerobic conditions. 

 

-  Warmth (10-50

o

C). 

 

-  Mild alkalinity. 

 

 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

14

 

 

History   

 

1793, Justinius Kerner  … “Wurstgift” . 

 

 

“Botulus” = Latin for sausage. 

 

 

1895, Emile von Ermengem … Isolated organism during Belgium outbreak. 

  

Mechanism of Toxin Action

 

 

 

Clostridium botulinum produces a 
heat-labile neurotoxin that inhibits 
acetylcholine release from cholinergic 
terminals at the motor end plate.  

 

Categories of Human Botulism 

1.  Foodborne botulism.

 

 
 
 

 

2.  Infant botulism. 

 
 
 

 

3.  Wound botulism. 

 

 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

15

 

 

  Botulism usually is caused by the ingestion of contaminated food (home-

canned products and improperly prepared or handled commercial foods).  

 

  Wound botulism results from contaminated traumatic wounds.  

 

  Neonatal botulism can result from consumption of contaminated honey. 

 

  Fifty percent of food-borne outbreaks in the US are caused by type A toxins. 

The most commonly isolated neurotoxin is type A for canned foods and type E 
for improperly fermented fish products. 

 

Adult Clinical Symptomes 

  Nausea, vomiting, diarrhea. 

 

  Cranial nerve involvement, which almost always marks the onset of symptoms, 

usually produces: 

 

-  Double vision. 

 

-  Difficulty speaking or swallowing. 

 

  Descending symmetrical flaccid paralysis. 

 

  Respiratory muscle paralysis. 

 

  Paralytic ileus, severe constipation. 

 

  Urinary retention is common. 

 

  Typically, they have no fever or it is rare. 

 

  Patients are usually alert and oriented. 

 

  Ptosis is frequent; the pupillary reflexes may be depressed. 

 

  Fixed or dilated pupils are noted in half of patients. 

 

  The gag reflex may be suppressed. 

 

  Have intact deep tendon reflexes. 

 

  Sensory findings are usually absent.  

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

16

 

 

Typical clinical scenario: 

          A patient presents with unexplained diplopia, fixed, dilated pupils; dry mouth; 
and descending flaccid paralysis with normal sensation. 

 

Infant Clinical Signs 

  Constipation. 

  Lethargy. 

  Poor feeding. 

  Weak cry. 

  Bulbar palsies. 

  Failure to thrive. 

 

           

 

 

          Children less than 1 year of age with these clinical signs with a progressive 
weakness should be suspected of infant botulism. This can lead to impaired 
respiration and sometimes death if not treated promptly. The child in this picture is 
too weak to hold up its head as noted by the limp appearance of the neck and arms. 
It was an infant case of botulism. 72% of natural botulism cases occur in children 
under 1 year of age.
 

 

 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

17

 

 

Diagnosis 

  A diagnosis of botulism is clinical and must be considered in patients who are: 

 

o  With symmetric descending paralysis. 

 

o  Afebrile. 

 

o  Mentally intact. 

 

  Toxin in serum, stool, gastric aspirate, suspected food. (Feces are usually the 

most reliable clinical sample in food-borne or infant botulism). 

 

  Culture of stool or gastric aspirate (takes 5-7 days).  

 

  Electromyography also diagnostic. 

 

  The most widely used and sensitive test for detecting botulism toxin is the 

mouse neutralization test. Serum or stool with the suspected botulism 
organism is injected into a mouse and observed for clinical signs of the 
disease. Results are available in 48 hours. 

 

Differentiated from? 

 

Guillain-Barré syndrome and its variants, especially Miller-Fisher variant 
paralysis:
 

 

  History of antecedent infection. 

 

  Paresthesias often ascending. 

 

  Early areflexia. 

 

  EMG findings. 

 

 

Myasthenia gravis:    

 

  Recurrent paralysis. 

 

  EMG findings 

 

 

Stroke: 

 

  Paralysis often asymmetric. 
  Abnormal CNS image. 


background image

GIARDIASIS, RICKETTSIA                                           Dr. Alaa Al-Deen                  
AND BOTULISM

 

 

8-4-2015

 

 

18

 

 

 

Lambert-Eaton syndrome: 

 

  EMG: increased strength with sustained contraction. 

 

  Evidence of lung carcinoma. 

 

 

CNS infections, especially of the brainstem. 

 

Treatment 

 

Intensive care immediately. (Due to respiratory paralysis, a mechanical ventilator 
will be needed if respiratory failure occurs) 

 

 

Patients should be hospitalized and monitored closely, both clinically and by 
spirometry, pulse oximetry, and measurement of arterial blood gases for incipient 
respiratory failure. 

 

 

Intravenous Equine antitoxin should be administered as soon as possible after 
specimens are obtained for laboratory analysis. 

 

 

In food-borne case, purging the gut with cathartics, enemas, and emetics to 
remove unabsorbed toxin also may be of value. 

 

 

Antibiotic therapy does not affect the course of illness. 

 

 

Botulism immune globulin was approved for use on October 23, 2003 for the 
treatment of infant botulism caused by types A and G.  

 

… The End ... 

 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 45 عضواً و 293 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