Kultivace kmenů Borrelia burgdorferi sensu lato a detekce těchto mikroorganismů u odchycených hlodavců

Bc. Martina Nekolová

Diplomová práce

Cultivation of Borrelia burgdorferi sensu lato strains and detection of these microorganisms in trapped rodents

Anotace:

Borrelia burgdorferi sensu lato (Bbsl) tvoří v současné době komplex 19 genospecies gramnegativních bakterií patřících do kmene Spirochaetae. Jejich význam je důleţitý především z hlediska patogenních zástupců, způsobujících humánní onemocnění Lymeská borrelióza. Důleţitým faktorem koloběhu Bbsl v přírodě jsou druhy organismů, které jsou povaţované za rezervoárové hostitele těchto bakterií. Předkládaná diplomová práce se věnuje především zástupcům hlodavců, jakoţto nejdůleţitější skupině rezervoárových hostitelů této zoonózy. Teoretická část práce se zabývá obecnou charakteristikou Bbsl, zahrnující informace o morfologii, genomu, metabolismu a růstu buňky borrelie. Podrobně je také popsána problematika kultivace a kultivačních podmínek, jako metoda přímé detekce tohoto patogenního agens. Pozornost je věnována i nejnovějším poznatkům v oblasti morfologických transformací a tvorbě biofilmu Bbsl. Poslední část shrnuje doposud známé zástupce třídy savců, ptáků a plazů určených za rezervoárové hostitele. Část experimentální popisuje a srovnává metodiky přímé a nepřímé detekce Bbsl. Na 70 vzorcích orgánů a sér odchycených volně ţijících hlodavců byly provedeny metody kultivace, PCR a ELISA. Pomocí metody kultivace byl vyhodnocen 1 pozitivní vzorek (1,4 %) na záchyt bakteriální buňky borrelie. Metodou PCR bylo stanoveno celkem 7 pozitivních vzorků (10 %) na přítomnost genu pro hlavní imunodominantní borreliový protein flagellin. Analýzou ELISA byla určena 17,65% (12 vzorků z 68) pozitivita sér na přítomnost specifických antiborreliových protilátek skupiny IgM a 0% (0 vzorků) pozitivita u skupiny IgG. Byl také navrţen experiment mající za cíl sledování tvorby specifických imunoglobulinů u záměrně infikovaných jedinců laboratorní myši (Mus musculus) suspenzí různě starých cystických forem Bbsl. V tomto experimentu se nepodařil prokázat vliv cyst na vznik imunitní odpovědi u ošetřených pokusných jednotek.

Abstract:

Borrelia burgdorferi sensu lato (Bbsl) currently forms a complex of 19 genospecies of Gram-negative bacteria belonging to the tribe Spirochaetae. Their importance is particularly significant in terms of pathogenic agents that cause human disease Lyme borreliosis. The important factor of the Bbsl cycle in nature are the kinds of organisms that are considered reservoir hosts of these bacteria. The dissertation focuses primarily on representatives of rodents as they represent the most important group of reservoir hosts of this zoonotic disease. The theoretical part deals with the general characteristics of the Bbsl, including information on the morphology, genome, metabolism and cell growth of the borrelia. The issue of cultivation and the conditions of cultivation, such as the method of direct detection of the pathogenic agent, is also described in detail. The latest knowledge in the field of morphological transformation and formation of the biofilm of the Bbsl also gets attention. The last part summarizes the currently known representatives of the class of mammals, birds and reptiles marked out as reservoir hosts. The experimental part describes and compares the methodology of direct and indirect detection of the Bbsl. The methods of cultivation, PCR and ELISA were carried out on a set of 70 samples of organs and sera retrieved from captured wild rodents. Through the use of the method of cultivation one positive sample (1,4 %) for capturing a bacterial cell of Borrelia was evaluated. PCR amplification provided a total of 7 samples (10 %) positive on the presence of the gene for the main immunodominant borrelia protein flagellin. ELISA analysis determined 17,65% (12 samples of 68) sera positivity on the presence of Borrelia-specific IgM antibody group and 0% (0 samples) positivity in the IgG antibody group. Also an experiment was designed aiming to observe the creation of the specific immunoglobulins in the specimens of the laboratory mice (Mus musculus) deliberately infected with a suspension of the Bsbl cystic forms of different age. This experiment failed to prove the cysts effected response of the immune system in the treated experimental specimens.

Klíčová slova

Borrelia burgdorferi sensu lato, kultivace, hlodavci, PCR Borrelia burgdorferi sensu lato, cultivation, rodents, PCR

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 5. 6. 2013
• Vedoucí: doc. RNDr. Alena Žákovská, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Speciální biologie