ITEM METADATA RECORD
Title: The impact of Acanthamoeba castellanii on the replication of Legionella pneumophila in substrate associated and floating biofilms
Other Titles: De rol van Acanthamoeba castellanii bij de replicatie van Legionella pneumophila in substraat-geassocieerde en drijvende biofilms.
Authors: Declerck, Priscilla
Issue Date: 29-Nov-2006
Abstract: Sinds de uitbraak van de veteranenziekte in 1977 en het aantonen dat Leg ionella pneumophila deze ziekte veroorzaakt, werden wereldwijd duizen den doden gerapporteerd ten gevolge van deze humaan pathogene bacterie. In waterige omgevingen komen Legionella bacteriën voor in biofilms, i n nauwe associatie met andere micro-organismen. Het frequente voorkomen van Legionella in de natuurlijke omgeving staat in schril contrast me t de hoge eisen die dergelijke kweek stelt onder laboratoriumomstandighe den. Tot op heden blijft er discussie omtrent de replicatie van L. pneum ophila in de omgeving, in het bijzonder wat de rol van amoeben betref t. Sommige studies geven immers aan dat een toename van L. pneumophila</ &gt; in een natuurlijke biofilmgemeenschap enkel optreedt via intracellulai re replicatie in amoeben. Een recente studie, waaruit blijkt dat Legione lla in natuurlijke systemen een necrotrofe en dus een extracellulaire groei aankan, contrasteert hiermee. Bijkomend onderzoek naar de replica tie van deze humaan pathogeen is in dit kader dan ook relevant en belang rijk om tot nieuwe strategieën te komen, die uitbraken van de veteranenz iekte kunnen verhinderen. In de ze studie werd hoofdzakelijk onderzoek verricht naar de impact van Acant hamoeba castellanii op de vermenigvuldiging van L. pneumophila in substraat-geassocieerde en drijvende biofilms. Hiertoe werden zowel labo ratoriumexperimenten als een veldstudie uitgevoerd. De bacteriële kwanti ficatie gebeurde voornamelijk door een door ons ontwikkelde gevoelige (3 cellen.reactie-1) en specifieke duplex L. pneumophila real-time Taqm an PCR (hoofdstuk II). Naast het L. pneumophila DNA werd intern po sitief controle DNA geamplificeerd om mogelijke PCR inhibitoren op te sp oren. De resultaten van de veldstudie (hoofdstuk IV) gaven aan dat L. pneumophila respectievelijk in 100 en 71% van de antropogene en natu urlijke drijvende biofilms voorkwam en dit in concentraties van 101 tot 102 cellen.cm-2. Naegleria spp. en Acanthamoeba spp., bekende Legi onella amoeben gastheren, werden respectievelijk in 50-92% en 67-72% van de drijvende biofilmstalen gedetecteerd. Verschillende Acantahamoeba spp. isolaten bleken van nature ook geïnfecteerd te zijn met L. pneu mophila bacteriën, zoals aangetoond met behulp van fluorescent in sit u hybridisatie kleuringen. De aanwezigheid van amoeben in drijvende b iofilms was al eerder beschreven, maar de aanwezigheid van L. pneumophil a in deze ecologische niche is nieuw. Uit de laboratoriumproeven (hoo fdstuk III en V) bleek dat ondanks de aanwezigheid van 107 niet-Le gionella bacteriën.cm-2 (Pseudomonas aeruginosa, Flavobacterium br eve, Aeromonas hydrophila, en Escherichia coli) in zowel de sub straat-geassocieerde als drijvende biofilms enkel verhoogde Legionella</ &gt; concentraties werden waargenomen na intracellulaire replicatie in aang eboden amoeben (Acanthamoeba castellanii). Deze resultaten bevestigen dat onder omgevingsomstandigheden amoeben van belang zijn voor de repli catie van L. pneumophila en dat de groei van deze bacterie kan tegeng egaan worden door in te grijpen op de opname in amoebengastheren en/of d e daarop volgende intracellulaire replicatie. Om een beter inzicht te ve rkrijgen in deze twee processen werd ook de invloed van niet-Legionella< /&gt; bacteriën op de opname van Legionella nagegaan bij twee amoebensoo rten, namelijk A. castellanii en Naegleria lovaniensis (hoofdstuk VI). Tevens werd de bacteriële invloed op de intracellulaire Legionel la replicatie onderzocht. Geen enkele van de niet-Legionella bacte riën werkte inhiberend op de Legionella opname, wat wijst op een zeer selectief opnamemechanisme van deze pathogeen door beide amoebengasther en. Respectievelijk oefenden levende en afgedode P. aeruginosa een po sitieve invloed uit op de intracellulaire replicatie van L. pneumophi la in N. lovaniensis en A. castellanii. Toegevoegde E. coli hadden echter een negatieve impact op replicerende L. pneumophila. Ve rder onderzoek naar de kenmerken van het selectieve opnamesysteem van L. pneumophila bij beide amoebengastheren gebeurde via inhibitorproeven (hoofdstuk VII). Hieruit bleek dat de bacteriële opname receptor-gem edieerd gebeurt, waarbij een synthese van gastheerproteïnen vereist is. L. pneumophila vertoonde een hoge affiniteit voor het a1-3D-man nobiose domein van de mannose receptor van A. castellanii, terwijl bij N. lovaniensis een hoge affiniteit voor het GalNAcß1-4Ga l domein van de N-acetyl-D-galactosamine receptor werd waargenomen . Het verhinderen van de specifieke opname van L. pneumophila door am oebengastheren zal leiden tot een verminderde intracellulaire replicatie van deze pathogeen en tot het inperken van de veteranenziekte.
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Laboratory for Aquatic Ecology and Evolutionary Biology (-)
Ecology, Evolution and Biodiversity Conservation Section

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.