Biodiversity of amoebae and amoeba-associated bacteria in water treatment plants

Corsaro, Daniele; Pages, Gemma Saucedo; Catalán, Vicente; Loret, Jean-François; Greub, Gilbert

doi:10.1016/j.ijheh.2010.03.002

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“…The isolation and identification of amoebae-resisting bacteria (ARB) using the well-established co-culture method involves inoculation of samples onto a monolayer of axenic amoebae and continuous monitoring of cultures for amoebal lysis, resulting from infection by ARBs (reviewed in [46,47]). From soil, drinking water, ground and surface water, and clinical samples, the amoebal co-culture method, with amoebal lysis as an assay endpoint, has been used by numerous groups to identify human pathogens such as those belonging to the class Chlamydiae and the genera Aeromonas, Bacillus, Enterobacter, Legionella, Mycobacterium, Pseudomonas, Rhodococcus, and Streptococcus as well as novel bacteria belonging to the genera Afipia and Bosea [48][49][50][51][52][53][54][55][56]. Thus, the absence of amoebal lysis observed in this study between each FLA and Francisella spp.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Enhanced survival but not amplification of Francisella spp. in the presence of free-living amoebae

Buse

Schaefer

Rice

2016

Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica

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Transmission of Francisella tularensis, the etiologic agent of tularemia, has been associated with various water sources. Survival of many waterborne pathogens within free-living amoeba (FLA) is well documented; however, the role of amoebae in the environmental persistence of F. tularensis is unclear. In this study, axenic FLA cultures of Acanthamoeba castellanii, Acanthamoeba polyphaga, and Vermamoeba vermiformis were each inoculated with virulent strains of F. tularensis (Types A and B), the attenuated live vaccine strain, and Francisella novicida. Experimental parameters included low and high multiplicity of infection and incubation temperatures of 25 and 30°C for 0-10 days. Francisella spp. survival was enhanced by the presence of FLA; however, bacterial growth and protozoa infectivity were not observed. In contrast, coinfections of A. polyphaga and Legionella pneumophila, used as an amoeba pathogen control, resulted in bacterial proliferation, cytopathic effects, and amoebal lysis. Collectively, even though short-term incubation with FLA was beneficial, the long-term effects on Francisella survival are unknown, especially given the expenditure of available amoebal derived nutrients and the fastidious nature of Francisella spp. These factors have clear implications for the role of FLA in Francisella environmental persistence.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Enhanced survival but not amplification of Francisella spp. in the presence of free-living amoebae

Buse

Schaefer

Rice

2016

Acta Microbiologica et Immunologica Hungarica

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“…The most common bacteria isolated by amoebal coculture are members of the Mycobacterium genus that could be recovered from water treatment plants and from water networks 13,14,24,27,28 . Legionella and α-proteobacteria species could also be isolated from water treatment plants and from hospital water networks 14,24,[28][29][30][31] . Several Chlamydia-related species were also isolated from river water and water treatment facilities, as for example Estrella lausannensis (Figures 2B-C 12,15,32,33 .…”

Section: Representative Resultsmentioning

confidence: 99%

Discovery of New Intracellular Pathogens by Amoebal Coculture and Amoebal Enrichment Approaches

Jacquier

Aeby

Lienard

et al. 2013

JoVE

Self Cite

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Intracellular pathogens such as legionella, mycobacteria and Chlamydia-like organisms are difficult to isolate because they often grow poorly or not at all on selective media that are usually used to cultivate bacteria. For this reason, many of these pathogens were discovered only recently or following important outbreaks. These pathogens are often associated with amoebae, which serve as host-cell and allow the survival and growth of the bacteria. We intend here to provide a demonstration of two techniques that allow isolation and characterization of intracellular pathogens present in clinical or environmental samples: the amoebal coculture and the amoebal enrichment. Amoebal coculture allows recovery of intracellular bacteria by inoculating the investigated sample onto an amoebal lawn that can be infected and lysed by the intracellular bacteria present in the sample. Amoebal enrichment allows recovery of amoebae present in a clinical or environmental sample. This can lead to discovery of new amoebal species but also of new intracellular bacteria growing specifically in these amoebae. Together, these two techniques help to discover new intracellular bacteria able to grow in amoebae. Because of their ability to infect amoebae and resist phagocytosis, these intracellular bacteria might also escape phagocytosis by macrophages and thus, be pathogenic for higher eukaryotes. Video LinkThe video component of this article can be found at

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“…All'interno di uno stesso impianto, a seconda delle fasi, possono prevalere generi di ameba distinti; ad esempio, può prevalere il genere Acanthamoeba in ingresso, Naegleria nei filtri e Hartmanella nei serbatoi. È inoltre interessante notare che alcuni generi di amebe quali Hartmannella, Echinamoeba, e Vannella, presenti a bassissime concentrazioni nelle acque sorgive in ingresso agli impianti, per fenomeni di colonizzazione e ricrescita, in uscita hanno densità più elevate (13). Dopo i trattamenti finali di ultrafiltrazione o di disinfezione circa il 50% delle acque in uscita dagli impianti contiene ancora amebe.…”

Section: Ecologia Delle Amebe a Vita Libera Nelle Reti Idriche E Neglunclassified

“…Dopo i trattamenti finali di ultrafiltrazione o di disinfezione circa il 50% delle acque in uscita dagli impianti contiene ancora amebe. In particolare, il genere Hartmannella è risultato del tutto insensibile all'azione dei disinfettanti e richiederebbe studi mirati su tecniche di abbattimento alternative (13). Densità e biodiversità delle amebe all'interno delle reti di distribuzione sono generalmente più alte di quelle riscontrate nelle acque dopo trattamento in uscita dagli impianti, probabilmente per fenomeni di contaminazione, riconducibili a rotture accidentali e danneggiamento di tubi, excistamento di cisti amebiche e riduzione di disinfettante residuo.…”

Section: Ecologia Delle Amebe a Vita Libera Nelle Reti Idriche E Neglunclassified

“…Il biofilm può pertanto costituire un sito di rilascio delle amebe a vita libera nelle acque che possono anche andare a colonizzare altre aree; i meccanismi e i fattori che regolano tale processo necessitano tuttavia di ulteriori approfondimenti. Anche i sedimenti presenti nelle reti idriche contengono amebe, a concentrazioni e diversità addirittura superiori a quelle dei biofilm (13). La frequenza con cui le amebe a vita libera vengono rinvenute nei serbatoi di stoccaggio è molto più elevata (>79%) di quella delle reti di distribuzione (>10%), probabilmente per l'accumulo di biofilm e di sedimenti.…”

Section: Ecologia Delle Amebe a Vita Libera Nelle Reti Idriche E Neglunclassified

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Free living amoebae in water environment: health implications

Briancesco¹,

Bonadonna²

2014

Microbiol Med

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INTRODUZIONETra gli agenti microbici responsabili di patologie umane trasmesse attraverso l'acqua le amebe a vita libera rivestono un ruolo particolare. Infatti, oltre ad essere note per la patogenicità di alcuni generi e specie, manifestano anche la potenzialità di veicolare microrganismi patogeni presenti nell'ambiente idrico. Le amebe a vita libera sono protozoi unicellulari che possono vivere all'interno di un ospite in condizioni di parassitismo facoltativo o avere un'esistenza autonoma. Per tale proprietà sono anche indicate col termine di amebe anfizoiche. Nell'ambiente possono essere rinvenute nella forma vegetativa, il trofozoite, che si alimenta di microrganismi presenti nell'acqua e nel suolo, e sotto forma di cisti metabolicamente inattiva, che rappresenta la forma di resistenza ambientale. Non dipendendo da un ospite per la trasmissione e diffusione, sono ubiquitarie e ampiamente rinvenibili in natura; il loro habitat naturale è costituito da bacini d'acqua naturali ed artificiali, fango e suoli. Ne esistono centinaia di specie ma quelle di interesse sanitario sono in numero limitato ed includono le specie Acanthamoeba spp., Naegleria fowleri, Balamuthia mandrillaris e Sappinia diploidea che possono essere responsabili di patologie anche ad esito fatale, in taluni casi persino in individui immunocompetenti. Per la capacità di sopravvivere nei mammiferi, possono essere considerate pseudo-parassiti con un ciclo biologico potenzialmente patogeno. Il primo caso di meningoencefalite amebica fu descritto nel 1965 in Australia (16), dapprima impropriamente attribuito ad Acanthamoeba e, solo successivamente, ascritto ad amebe del genere Naegleria. Cheratiti da Acanthamoeba sono state per la prima volta diagnosticate nel 1974 nel Regno Unito e nel 1975 negli Stati Uniti, rispettivamente da Naginton e da Jones (26, 45). Il primo caso di infezione umana attribuito a Balamuthia risale invece al 1993. Ad Hartmannella, termine che originariamente veniva usato come sinonimo del genere Acanthamoeba e che, solo in seguito, è stato utilizzato per indicare amebe di un genere distinto, non sono state ad oggi associate patologie umane. Per il basso numero di infezioni riscontrate, le amebe non hanno mai rappresentato un argomento sanitario di interesse prioritario, anche se la mancanza di farmaci efficaci e l'esito quasi sempre fatale delle malattie indotte da alcune specie, le hanno sempre rese oggetto di interesse e di studio nell'area della microbiologia ambientale. Negli anni più recenti tuttavia, un'attenzione particolare è loro rivolta per il potenziale ruolo di veicolo all'uomo di microrganismi patogeni presenti nell'ambiente idrico. Infatti, sembra che circa un quarto degli isolati di origine ambientale, clinica o derivanti da lenti a contatto contengono batteri endosimbionti (17). Di seguito viene pertanto presentato lo stato dell'arte sulle specie amebiche la cui diffusione nell'ambiente idrico potrebbe costituire un rischio per la salute umana. Verranno descritte le caratteristiche ecologiche di questi organi...

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Biodiversity of amoebae and amoeba-associated bacteria in water treatment plants

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Enhanced survival but not amplification of Francisella spp. in the presence of free-living amoebae

Enhanced survival but not amplification of Francisella spp. in the presence of free-living amoebae

Discovery of New Intracellular Pathogens by Amoebal Coculture and Amoebal Enrichment Approaches

Free living amoebae in water environment: health implications

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