Acanthamoeba spp. as possible host organisms for the pathogen Burkholderia pseudomallei

Acanthamoeba spp. sind in der Umwelt omniprasent und konnen in Wasser, Er-de, Staub und Luft gefunden werden. Auserdem sind sie fakultative Pathogene. Sie konnen schwere Infektionen, einerseits in Form von Akanthamoben-Keratits (AK) und andererseits von Granulomatoser Akanthamoben Encephalitis (GAE) hervorrufen. Eine der Besonderheiten dieser Protozoen ist es, extrem resistente Zysten auszubilden. Der Trophozoit stellt die bewegliche Form dar, die sich von Bakterien ernahrt und sich mittels Zellteilung vermehrt. Ungunstige Umweltbedingungen fuhren zur Bildung der resistenten Zysten. Diese werden aufgrund der typischen sternformigen Morphologie ihrer Ekto- und Endozyste in unterschiedliche Gruppen eingeteilt. Des Weiteren sind Acanthamoeba spp. bereits als Wirtsorganismen fur Humanpathogene wie beispielweise Legionella pneumophila von medizinischer Bedeutung. Es ist bekannt, dass Bakterien nach Amobenpassage eine deutlich gesteigerte Resistenz gegenuber Desinfektionsmitteln und Antibiotika aufweisen. Erst kurzlich gab es Hinweise darauf, dass sie in vitro auch als Wirte fur Burkholderia pseudomallei fungieren konnen. B. pseudomallei ist ein gram-negatives und fakultativ intrazellulares Bakterium, das typischerweise im tropischen und subtropischen Erdreich zu finden ist. Eine Infektion kann zum Ausbruch der Krankheit Melioidose fuhren, wobei Mortalitatsraten von bis zu 90% beschrieben sind. Die Infektion kann durch Inhalation, mittels Wundeintritt oder auch durch Nahrungsaufnahme erfolgen. Die Manifestationen reichen von Hautinfektionen, Leber- und Milzabszessen, Sepsis bis zu Lungenentzundung. Abhangig von der Bakterienkonzentration und dem Infektionsweg konnen sich verschiedenste Symptome auspragen. Besonders in nicht-endemischen Gebieten sind Arzte uber das Krankheitsbild kaum informiert. Das Ziel dieser Arbeit war es, mehr uber die Diversitat von Acanthamoeba spp. im Boden in afrikanischen Regionen, in denen Melioidose endemisch ist zu erfahren. Bislang gibt es dazu keine Daten. Auserdem sollte die Frage beantwortet werden, ob Akanthamoben naturliche Wirte fur B. pseudomallei darstellen. Grundsatzlich soll diese Studie auch zu einem besseren Verstandnis der globalen Verbreitung dieses Pathogens beitragen. Dafur wurden in vier fur Melioidose endemischen Regionen Afrikas, namlich Madagaskar, Burkina Faso, Kongo und Athiopien, Bodenproben gesammelt und auf Akanthamoben getestet. Die isolierten Akanthamoben wurden auf Non-Nutrient-Agarplatten, die mit E. coli bestrichen wurden, zu Reinkulturen gezuchtet. Im Anschluss wurden die Trophozoiten geerntet und deren DNA isoliert. Ein Teil davon wurde verwendet, um B. pseudomallei mittels qPCR er-neut nachzuweisen. Der andere Teil wurde fur eine spezifische Akanthamoben-PCR benutzt. Alle Isolate wurden durch Sequenzierung des 18S rRNA-Gens identifiziert. Alle 36 untersuchten Bodenproben erwiesen sich als positiv auf Acanthamoeba spp und insgesamt wurden 74 verschiedene Akanthamoben-Stamme isoliert. Im Durchschnitt wurde mehr als ein Stamm pro Probe isoliert. Dabei wurden alle morphologischen Gruppen gefunden sowie 9 verschiedene Genotypen identifiziert. Der weltweit haufigste Genotyp, T4 war auch in dieser Studie mit 29 unterschiedlichen Isolaten dominierend. Hingegen wurde in Madagaskar hauptsachlich Genotyp T5 nachgewiesen. Des Weiteren wurde der extrem sel-tene Genotyp T17 aus vier unterschiedlichen Proben aus Madagaskar isoliert. Dieser Genotyp war 2010 zum ersten Mal in Thailand beschrieben worden. In-teressanterweise wiesen die Proben aus Burkina Faso, trotz der geringen Pro-benanzahl, die hochste Diversitat auf, es wurden mehrere Stamme der seltenen Genotypen T11, T15 und T19 gefunden. Insgesamt gelten fast alle der isolierten Genotypen als humanpathogen. Auserdem konnte in einem Akanthamoben-Isolat B. pseudomallei nachgewiesen werden. Da die Interaktion zwischen den beiden Organismen trotz 12 Subkulti-vierungsschritten bestehen blieb, kann sie als sehr stabil bezeichnet werden. Damit konnte erstmals gezeigt werden, dass Akanthamoben tatsachlich als na-turliche Wirte fur B. pseudomallei dienen konnen.