Morfologické formy spirochet druhového komplexu Borrelia burgdorferi a možnosti indukce jejich změn

Adéla RUBEŠOVÁ

Bachelor's thesis

Morphological forms of spirochetes of Borrelia burgdorferi species group and ways of inducing their changes

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá patogenem, který způsobuje lymeskou boreliózu. Navzdory tomu, že je tento patogen znám již skoro 40 let, není této bakterii ještě zcela porozuměno. I přes mnoho provedených studií neexistuje jednoznačný závěr o perzistentních infekcích provázejících lymeskou boreliózu vyskytujících se i po adekvátní antibiotické léčbě. Toto téma tak zůstává nadále velmi kontroverzním. Jednou z uvažovaných příčin těchto chronických problémů je existence pleomorfních forem této bakterie. Neexistuje však žádný konsenzus, který by jednoznačně vyvrátil, či potvrdil klinický význam pleomorfních forem této bakterie v patogenezi lymeské boreliózy. Objasnění této problematiky by tak mohlo vést v nejlepším případě k vyřešení příčiny chronických obtíží doprovázejících lymeskou boreliózu. Proto byla tato práce zaměřená hlavně na atypické formy spirochet B. burgdorferi, a to i z důvodu značných rozdílů v názvosloví a charakteristikách jednotlivých morfologických forem této bakterie. Experimentální část této práce proto byla věnována indukci různých morfologických forem této bakterie po osmotickém ovlivnění a po společné kultivaci s eukaryotickými buňkami buněčné linie U937. Pro tento experiment tedy bylo nutné zavést novou kultivační metodu umožňující kultivaci spirochet B. burgdorferi sensu stricto s eukaryotickou buněčnou linií U937, kdy bylo možné pozorovat adherenci těchto bakterií k eukaryotickým buňkám. Mikrokolonie tvořené živými bakteriemi byly eukaryotickými buňkami fagocytovány. Zároveň však byla pozorována i tvorba živých cystických forem této bakterie, které naopak vykazovaly odolnost a těmito eukaryotickými buňkami fagocytovány nebyly. Tato nově zavedená metoda byla následně určena jako vhodná pro využití při dalších studiích chování různých morfologických forem B. burgdorferi.

Abstract:

This bachelor thesis studies the pathogen Borrelia burgdorferi that which causes Lyme disease. Despite the fact that this pathogen has been known for almost forty years, there is no clear conclusion about persistent infections associated with Lyme disease, resisting the adequate antibiotic therapy. Thus, this topic remains very controversial. One of the possible causes of these chronic problems is the existence of pleomorphic forms of this bacterium in the pathogenesis of Lyme disease. There is no study which would confirm or disprove a clinical value of pleomorphic forms in Lyme disease pathogenesis. If we could get more insight into this field, chronical manifestations connected with the Lyme disease could be dealt with. Therefore, this work was mainly focused on atypical forms of B. burgdorferi spirochetes, partly due to large variability in the nomenclature and characteristics of the individual morphological bacterial forms. The experimental part of this work was dedicated to induction of various morphological forms of this bacterium after osmotic influencing and after cocultivation with eukaryotic cells of the cell line U937. For that we had to develop a new cultivation method allowing the cultivation of B. burgdorferi s. s. with the eukaryotic cell line U937, so we could observe adherences of these bacteria to eukaryotic cells. Microcolonies formed by live bacteria were phagocytosed by eukaryotic cells. At the same time, there was also observed formation of live cystic forms of this bacterium. On the other hand, these forms were not phagocytosed by the eukaryotic cells. This newly introduced cocultivation method proved to be a very useful method in further studies of behaviour of B. burgdorferi.

Keywords

Borrelia burgdorferi, lymeská borelióza, morfologické formy, spirochety, cysty, "biofilm-like" kolonie, L-formy, blebs, buněčná linie U937, BSK-H, RPMI-1640, CFSE

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Michal Křupka, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology