Titelaufnahme

Titel
Pathogenicity related proteins in Acanthamoeba spp. / submitted by Wilawan Pumidonming
Verfasser / VerfasserinPumidonming, Wilawan
Begutachter / BegutachterinWalochnik, Julia
Erschienen2010
Umfang79 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2010
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Akanthamöben / genotypspezifischer Charakteristika
Schlagwörter (EN)Acanthamoebae / genotype-specific differences in physiological characteristics
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-8665 Persistent Identifier (URN)
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Pathogenicity related proteins in Acanthamoeba spp. [7.87 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Akanthamöben sind auf der ganzen Welt verbreitet, sowohl in natürlichen, als auch in von Menschen geschaffenen Lebensräumen. Anhand morphologischer Kriterien lassen sich die Akanthamöben in drei Gruppen einteilen, wogegen eine Klassifizierung auf Basis der 18S rDNA in 16 Genotypen erfolgt. Ziel der vorliegenden Studie war die Erfassung genotypspezifischer Charakteristika anhand physiologischer Untersuchungen, anhand von Protein- und Immunreaktivitätsprofilen, sowie anhand der Komplementbindung und -aktivierung. Hierfür wurden klinische, als auch nichtklinische Akanthamöben-Stämme unterschiedlicher Genotypen untersucht. Auch wurden Stämme, welche bereits vor zehn Jahren detailliert untersucht worden waren, in die Studie miteinbezogen. Es konnte gezeigt werden, dass eine axenische Kultivierung über einen längeren Zeitraum hinweg zu einer deutlichen Veränderung der physiologischen Eigenschaften der Akanthamöben führt. Insbesondere war die Wachstumsfähigkeit bei hohen Temperaturen nach zehn Jahren deutlich vermindert, wogegen die allgemeine Wachstumsrate erhöht war.

Interessanterweise hat sich das zytopathische Potential der Stämme nicht verändert. Außerdem hat sich gezeigt, dass sich die verschiedenen Genotypen deutlich in ihren Protein- und Immunreaktivitätsprofilen unterscheiden, wobei diese allerdings mit den morphologischen Gruppen korrelieren. Unterschiede zwischen klinischen und nicht-klinischen Stämmen, insbesondere innerhalb des Genotyps T4, waren nur in Hinblick auf das Expressionsniveau erkennbar. In humanem Poolserum konnten IgG-, IgM- und IgA-Antikörper gegen alle untersuchten Genotypen detektiert werden, wobei die stärkste Immunreaktivität gegen die Genotypen T4, T5 und T6 bestand. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass sowohl klinisch relevante als auch nichtklinische Stämme vom Komplement-System lysiert werden und dass die Aktivierung des Komplementsystems über den alternativen Weg abläuft. Während die Bindung von Mäuse-C3b an die Acanthamoeba-Trophozoiten stark ausgeprägt war, war in Anwesenheit EDTA oder nach Inkubation der Trophozoiten mit einem Serum von Bf/C2-/- Mäusen keine Bindung zu beobachten und es bestand kein signifikanter Unterschied in der Komplementaktivierung zwischen den unterschiedlichen Stämmen und Genotypen. Zusammenfassend konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass sich Akanthamöben-Stämme nach langer axenischer Kultivierung an die Laborbedingungen anpassen. Weiters wurden deutliche Unterschiede in den Protein- und Immunreaktivitätsprofilen der verschiedenen Genotypen nachgewiesen. Und schließlich konnte die amöbolytische Wirkung von humanem Normalserum und das Binden von Akanthamöben an C3 und C9, sowie die Aktivierung des Komplementsystems über den alternativen Weg gezeigt werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Acanthamoebae are distributed worldwide in both natural and man-made habitats. Based on morphology, Acanthamoeba has been classified into three morphological groups and based on 18S rDNA sequences, Acanthamoeba has been sub-devided into currently 16 genotypes. In this study, we aimed to investigate possible genotype-specific differences in physiological characteristics, in protein and immunoreactivity profiles and in complement binding and activation of Acanthamoeba. Strains that had already been investigated in detail ten years ago, including both, clinical and non-clinical isolates, from different genotypes were investigated for their physiological characteristics and it was shown that prolonged axenic culture severely affects physiological characteristics of Acanthamoeba. Particularly, the ability to grow at high temperatures markedly diminished after 10 years of axenic culture, while overall growth rates increased and the cytopathic potential remained rather constant. Protein and immunoreactivity profiles of Acanthamoeba genotypes were shown to be distinct for each genotype but to correlate to morphological groups. Differences between clinical and non-clinical strains, particularly within genotype T4, were only concerning expression levels. Pooled human serum revealed anti-Acanthamoeba IgG, IgM and IgA antibodies against all investigated genotypes. The strongest immunoreactivity was observed in genotypes T4, T5 and T6. Moreover, both clinical and non-clincal Acanthamoeba strains were shown to be susceptible to complement lysis by activating the complement system via the alternative pathway. We observed a strong binding of mouse C3b to Acanthamoeba trophozoites, but no binding of C3b in the presence of EDTA and no binding of mouse C3b to the trophozoites after incubating trophozoites with serum from Bf/C2-/- mice. There was no significant difference in complement activation between investigated strains and genotypes. In conclusion, it was shown that Acanthamoeba strains that had been grown in axenic culture for long periods of time adapt to laboratory conditions. Moreover, strains of different genotypes were shown to differ markedly in their protein and immunoreactivity profiles and these profiles correlated to morphological groups. Finally, it was shown that NHS is amoebolytic and that Acanthamoeba binds to C3 and C9 and activates the complement system via the alternative pathway.