Detelce kryptosporidií pomocí molekulárních metod v klinických vzorcích: infekce nebo posáž oocyst zažívacím traktem hostitele?

Lucie MUNZAROVÁ

Bachelor's thesis

Detection of cryptosporidia by means of molecular methods in clinical samples:infection or the transit of oocyst through the host gastrointestinal tract?

Abstract:

Zástupci rodu Cryptosporidium jsou lékařsky a veterinárně významní jednobuněční parazitičtí prvoci, kteří infikují všechny třídy obratlovců včetně člověka. Jejich vývojový cyklus je monoxenní, což znamená, že je kompletně ukončen v jednom hostiteli. Jejich exogenní infekční vývojová stádia - oocysty - jsou většinou vylučovány výkaly. Způsobují onemocnění zvané kryptosporidióza. Obecně se předpokládá, že izoláty kryptosporidií z jedné třídy obratlovců nejsou infekční pro jiné hostitele z dalších tříd, a také, že většina druhů a genotypů kryptosporidií má nízkou hostitelskou specifitu. Nicméně existuje celá řada případů, kdy byla prokázána přítomnost oocyst, respektive specifické kryptosporidiové DNA v trusu tzv. netypických hostitelů. Vzhledem k tomu, že většina genotypů a jejich potenciálních hostitelů byla popsána pouze na základě přítomnosti specifické kryptosporidiové DNA v trusu, vyvstává otázka, kterou se zabývá tato bakalářská práce, zda tito hostitelé jsou ve všech případech vnímaví k dané infekci nebo se jednalo o pouhou kontaminaci vzorku či pasáž oocyst zažívacím traktem hostitele. Na tuto otázku se studie snaží odpovědět sérií experimentů. Pro experimentální infekci hlodavců byly použity různé izoláty kryptosporidií, kterými byla zvířata perorálně infikována a po dosažení předpokládané patentní periody utracena. Pomocí kombinace standardních paratzitologických a molekulárních metod jsme sledovali přítomnost oocyst a specifické DNA kryptosporidí v trusu a ve sliznici zažívacího traktu infikovaných hostitelů. Výsledky studie ukázali, že pasáž oocyst zažívacím traktem je možné detekovat v rozmezí pouze 6-24 hodin po infekci, a to ne ve všech případech. Na základě tohoto zjištění jsme částečně potvrdili hypotézu 1: Detekcí specifické kryptosporidiové DNA ve vzorcích stolice nebo trusu nelze jednoznačně posoudit, zda se jedná o probíhající infekci v hostiteli nebo o pasáž oocyst zažívacím traktem. Hypotézu 2: Specifickou kryptosporidiovou DNA v klinických vzorcích stolice nebo trusu lze detekovat pouze v případě úspěšné infekce hostitele, jsme zavrhli.

Abstract:

Representatives of the Cryptosporidium family are, from a medical and veterinary aspect, designated as important unicellular parasitic protozoa infecting all classes of vertebrates including humans. Their development cycle is monoxene, which means that its life cycle is completed uniquely in one host. Their exogenous stages of infection development ? oocysts ? are mostly secreted in faeces causing a parasitic disease called Cryptosporidiosis. Generally, it is assumed that isolated cryptosporidia from one class of vertebrates are not contagious for other hosts from different classes, and also, that the majority of cryptosporidia types and genotypes have low host specifity. However, there are many cases where the presence of oocysts was proved, or the presence of specific cryptosporidium DNA in faeces of atypical hosts. With regard to the fact that the majority of genotypes and their potential hosts were described only on the basis of the presence of the specific cryptosporidium DNA in faeces, the question arises as to whether the aforementioned hosts are in all cases perceptive to the given infection, or it was only contamination in a sample or the transit of oocysts through the host gastrointestinal tract. This issue is also characterised as being the main objective of this thesis. The study gives an appropriate answer to this question by a series of experiments. Different isolations of cryptosporidia were used for experimental infection of rodents which were per orally infected and put down after reaching the specified patent period. By means of the combination of standard parasitological and molecular methods, the presence of oocysts and specific DNA of cryptosporidia in faeces and in mucous membrane of the gastrointestinal tract of infected hosts was observed. The results of this study prove that the transit of oocysts through the gastrointestinal tract can be detected in the interval between 6 and 24 hours after infection, yet not in every case. On the basis of this finding, the first hypothesis which stated that it is not possible to qualify explicitly by detection of a specific cryptosporidium DNA in faeces whether the infection has begun in the host or it is the transit of oocysts through the host gastrointestinal tract, was thus partially proved. On the other hand the second hypothesis stating that the specific cryptosporidium DNA in clinical samples of faeces can be detected only in cases of the host´s successful infection, was rejected.

Keywords

kryptosporidie, pasáž oocyst, infekce, hostitel

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 5. 2012

Accessible from:: 3. 5. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Martin Kváč, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Studies

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Health Technician