Free-living amebae are ubiquitous in the environment and occasionally invade and parasitize host tissues causing illness in humans. Despite possibly frequent exposure to these organisms, infection is rare and why some people, healthy or not, end up with illness and others do not is still unclear. Human infections are rare; when illness does occur, it is often fatal. Only two papers have examined data from the literature and cases reported to the Centers for Disease Control and Prevention, and both were published over twenty years ago. The purpose of this study is to better document the epidemiology of Balamuthia and non-keratitis Acanthamoeba, give insight into trends of these infections over time, and contribute to the scientific and medical community by producing the only comprehensive review of all Balamuthia and non-keratitis Acanthamoeba cases in the United States from 1955 through 2009. This study also examines cases that have survived in an attempt to determine if there is evidence for the effectiveness of a particular treatment regimen. Only a small number of patients have survived these infections, so any evidence for a successful course of treatment could be crucial for future cases.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karol. inst., 2006. / Härtill 4 uppsatser.

Thesis (Ph. D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2003. / Vita. Bibliography: 160-174.

Amebas de vida livre (AVL) do gênero Acanthamoeba estão amplamente distribuídas no ambiente e podem tornar-se amebas patogênicas ao homem. O objetivo deste trabalho foi isolar em de água de torneira amebas de vida livre do gênero Acanthamoeba, identificá-las e classificá-las. Um total de 132 amostras de água de torneira foi coletado de escolas estaduais e municipais entre os meses de março a novembro de 2009. As amostras passaram pelo processo de filtração e as membranas foram semeadas em ágar não-nutriente 1,5% coberto por uma suspensão de E. coli inativadas pelo calor. Todas as amostras positivas para AVL foram submetidas à clonagem celular e identificadas como pertencentes ao gênero Acanthamoeba, através da morfologia dos cistos e trofozoitos e pela PCR utilizando oligonucleotídeos gênero-específicos que amplificam a região ASA.S1 do gene 18S rDNA. Ensaios fisiológicos de termo e osmotolerância foram utilizados para avaliar a patogenicidade dos isolados. Vinte sete isolados foram positivos para AVL e 10 foram identificados como pertencentes ao gênero Acanthamoeba tanto pelas características morfológicas quanto pela análise molecular. Destes, nove isolados apresentaram características do grupo II e um do grupo III, segundo Pussard e Pons (1977). A análise do sequenciamento através da comparação das sequências dispostas no GenBank, demonstrou a distribuição no grupo genotípicos T2 (40%), T2/T6 (40%), T6 (10%) e T4 (10%). Nos ensaios de termotolerância e osmotolerância 50% dos isolados obtiveram um baixo potencial patogênico. Os resultados indicaram a presença do gênero Acanthamoeba em água tratada no estado do RS, revelando sua importância epidemiológica e a necessidade de mais estudos para determinar sua distribuição no ambiente e seu potencial patogênico. / Free-living amoebae (FLA) of Acanthamoeba genus are widely distributed in the environment and can become human pathogenic amoebae. The aim of this study was to isolate from tap water in free-living amoebae of Acanthamoeba, identify them and then classify them. A total of 132 samples of tap water was collected from state and municipal schools between march and november 2009. The samples passed through the filtration process and the membranes were seeded in non-nutrient 1.5% covered by a suspension of E. coli heatinactivated. All samples of AVL were cloned and identified as belonging to the genus Acanthamoeba by the morphology of cysts and trophozoites by PCR using primers and genus-specific primers that amplify the ASA.S1 region of 18S rDNA gene. Tests of physiological thermotolerance and osmotolerance were used to evaluate the pathogenicity of the isolates. Twenty seven isolates of AVL and 10 were identified as belonging to the genus Acanthamoeba through the morphological and molecular analysis. Nine of the isolates showed characteristics of group II and one isolate showed characteristics of group III, according Pussard and Pons (1977). The sequencing analysis by comparing the sequences submitted to GenBank, showed that genotype distribution in group T2 (40%), T2/T6 (40%), T6 (10%) and T4 (10%). In tests of thermotolerance and osmotolerance 50% of isolates had a low pathogenic potential. The results indicated the presence of Acanthamoeba in tap water in the RS, revealing its importance and the need for more epidemiological studies to determine their distribution in the environment and its pathogenic potential.

Amebas de vida livre (AVL) são distribuídas mundialmente no solo e na água. Um número pequeno delas é considerado importante para a saúde dos seres humanos: Acanthamoeba spp., Naegleria fowleri, Balamuthia mandrillaris e Sappinia diploidea. Algumas das infecções são oportunistas, ocorrendo em indivíduos imunocomprometidos, enquanto outras são não oportunistas. Amostras de água foram coletadas de banheira de hidromassagens e piscinas térmicas na cidade de Porto Alegre, RS, Brasil, com o objetivo de determinar a presença de Acanthamoeba, bem como realizar a caracterização fenotípica e genotípica dos isolados. Amebas foram isoladas em cultivo monoxênico com Escherichia coli. A identificação dos isolados foi baseada na morfologia dos cistos e na amplificação por PCR com oligonucleotídeos gênero-específico. De 72 amostras analisadas, 20 (27,77%) foram positivas para amebas de vida livre, e identificadas morfologicamente como pertencentes ao gênero Acanthamoeba. Destas, 11 possuíam características compatíveis com o grupo morfológico II e 9 com o grupo III. Entre os isolados, 11(55%) foram considerados potencialmente patogênicos a partir de testes de osmotolerância e termotolerância. Somente 9 isolados quando submetidos à Reação da PCR, confirmaram pertencer ao gênero Acanthamoeba. A análise do sequenciamento através da comparação das sequências dispostas no GenBank, demonstrou a distribuição nos grupos genotípicos T3 (11,1%), T5 (11,1%), T4 (33,3%) e T15 (44,4%).Os resultados obtidos com este confirmam a presença de isolados potencialmente patogênicos que podem representar um risco à saúde humana nos ambientes de banheiras de hidromassagem e piscinas térmicas. / Free-living amoebae (FLA) are widely distributed in soil and water. A few number of them are implicated in human disease: Acanthamoeba spp., Naegleria fowleri, Balamuthia mandrillaris and Sappinia diploidea. Some of the infections were opportunistic, occurring mainly in immunocompromised hosts, while others are non opportunistic. Water samples were collecyed from both hot tubs and thermal swimming pools in the city of Porto Alegre, RS, Brazil, to determine the presence of Acanthamoeba in the water as well as perform the phenotypic and genotypic characterization of the isolates. Amoebae were isolated in monoxenic culture with Eschererichia coli. The identification of the isolates was based on the cysts morphology and PCR amplification using genus-specific oligonucleotides. From 72 samples analyzed, 20 (27,77%) were positive for free-living amoebae, and the isolates were morphologically identified as belonging to the genus Acanthamoeba. Out of these, 11 presented morphological characteristics compatible with group II, and 9 with group III. Among the isolates, 11 (55%) were considered potentially pathogenic according to osmotolerance and temperature assays. The isolates when submitted to PCR reaction only 9 were confirmed as belonging to the genus Acanthamoeba. The sequences analysis when compare to the sequences in the GenBank, showed that genotype distribution in group T3 (11,1%), T5 (11,1%), T4 (33,3%) and T15 (44,4%). The results of this study confirmed the presence of potentially pathogenic isolates of free living amoebae in hot swimming pool and spas which can present risks to human health.

Amebas de vida livre (AVL) do gênero Acanthamoeba estão distribuídas mundialmente e habitam uma ampla variedade de nichos ambientais. Acanthamoeba pode ser considerada um importante veículo de patógenos humanos por abrigar inúmeras bactérias endossimbiontes. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o potencial patogênico de 12 isolados de Acanthamoeba previamente isoladas de estojos de lentes de contato e ductos de ar condicionado usando testes de osmotolerância e termotolerância, bem como caracterizar e identificar a comunidade de endossimbiontes presentes, utilizando duas técnicas de biologia molecular, a PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) e DGGE (Eletroforese em Gel com Gradiente Desnaturante). Dentre os isolados estudados ¼ destes, foram considerados potencialmente patogênicos a partir dos testes de osmotolerância e termotolerância. Todos os isolados quando submetidos à PCR demonstraram a presença de endossimbiontes, sendo que todos continham bactéria do gênero Pseudomonas spp. Não foi possível confirmar a presença de microorganismos da família Legionellaceae bem como da ordem Chlamydiales. A DGGE possibilitou caracterizar a diversidade bacteriana nos isolados de Acanthamoeba, entretanto a identificação de bactérias através desta metodologia apresentou-se comprometida, sendo que apenas 2 espécies bacterianas, Paenibacillus glucanolyticus e Candidatus Protochlamydia amoebophila, foram identificadas, nos isolados A2 e A12 respectivamente. As demais bandas sequenciadas apresentaram similaridade para bactérias incultiváveis, sem que espécie ou gênero pudessem ser identificados. Os resultados deste primeiro estudo de identificação e caracterização de endossimbiontes em isolados de Acanthamoeba oriundas da cidade de Porto Alegre/RS confirmam a presença de isolados de Acanthamoeba carreadoras de endossimbiontes e demonstram que diferentes populações bacterianas estão internalizadas nessas amebas. / Free-living amoebae (AVL) of the genus Acanthamoeba are distributed worldwide and inhabit a wide variety of environmental niches. Acanthamoeba can be considered an important vehicle for human pathogens harbor numerous bacteria endosymbionts. This study aimed to characterize the pathogenic potential of Acanthamoeba isolates from 12 previously isolated from contact lens cases and air conditioning ducts using assessed by osmotolerance and temperature tolerance as well as identify and characterize the community of endosymbionts present, using two techniques molecular biology, PCR (Polymerase Chain Reaction) and DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis). Among the isolates studied ¼ these were considered potentially pathogenic from tests osmotolerance and temperature tolerance. All strains when subjected to PCR demonstrated the presence of endosymbionts, all of which contained bacteria of the genus Pseudomonas spp. It was not possible to confirm the presence of microorganisms of family Legionellaceae and order Chlamydiales. The DGGE enabled characterization of bacterial diversity in the strains of Acanthamoeba, however the identification of bacteria using this methodology appeared compromised, with only two bacterial species, Paenibacillus glucanolyticus and Candidatus Protochlamydia amoebophila were identified in isolates A2 and A12 respectively. The other bands showed similarity to sequenced uncultivable bacteria, without which species or genus could be identified. The results of this first study of identification and characterization of endosymbionts in Acanthamoeba isolates deriving from the city of Porto Alegre / RS confirm the presence of strains of Acanthamoeba endosymbionts of carrier and show that different bacterial populations are internalized these amoebae.

Amebas de vida livre (AVL) do gênero Acanthamoeba estão amplamente distribuídas no ambiente e podem tornar-se amebas patogênicas ao homem. O objetivo deste trabalho foi isolar em de água de torneira amebas de vida livre do gênero Acanthamoeba, identificá-las e classificá-las. Um total de 132 amostras de água de torneira foi coletado de escolas estaduais e municipais entre os meses de março a novembro de 2009. As amostras passaram pelo processo de filtração e as membranas foram semeadas em ágar não-nutriente 1,5% coberto por uma suspensão de E. coli inativadas pelo calor. Todas as amostras positivas para AVL foram submetidas à clonagem celular e identificadas como pertencentes ao gênero Acanthamoeba, através da morfologia dos cistos e trofozoitos e pela PCR utilizando oligonucleotídeos gênero-específicos que amplificam a região ASA.S1 do gene 18S rDNA. Ensaios fisiológicos de termo e osmotolerância foram utilizados para avaliar a patogenicidade dos isolados. Vinte sete isolados foram positivos para AVL e 10 foram identificados como pertencentes ao gênero Acanthamoeba tanto pelas características morfológicas quanto pela análise molecular. Destes, nove isolados apresentaram características do grupo II e um do grupo III, segundo Pussard e Pons (1977). A análise do sequenciamento através da comparação das sequências dispostas no GenBank, demonstrou a distribuição no grupo genotípicos T2 (40%), T2/T6 (40%), T6 (10%) e T4 (10%). Nos ensaios de termotolerância e osmotolerância 50% dos isolados obtiveram um baixo potencial patogênico. Os resultados indicaram a presença do gênero Acanthamoeba em água tratada no estado do RS, revelando sua importância epidemiológica e a necessidade de mais estudos para determinar sua distribuição no ambiente e seu potencial patogênico. / Free-living amoebae (FLA) of Acanthamoeba genus are widely distributed in the environment and can become human pathogenic amoebae. The aim of this study was to isolate from tap water in free-living amoebae of Acanthamoeba, identify them and then classify them. A total of 132 samples of tap water was collected from state and municipal schools between march and november 2009. The samples passed through the filtration process and the membranes were seeded in non-nutrient 1.5% covered by a suspension of E. coli heatinactivated. All samples of AVL were cloned and identified as belonging to the genus Acanthamoeba by the morphology of cysts and trophozoites by PCR using primers and genus-specific primers that amplify the ASA.S1 region of 18S rDNA gene. Tests of physiological thermotolerance and osmotolerance were used to evaluate the pathogenicity of the isolates. Twenty seven isolates of AVL and 10 were identified as belonging to the genus Acanthamoeba through the morphological and molecular analysis. Nine of the isolates showed characteristics of group II and one isolate showed characteristics of group III, according Pussard and Pons (1977). The sequencing analysis by comparing the sequences submitted to GenBank, showed that genotype distribution in group T2 (40%), T2/T6 (40%), T6 (10%) and T4 (10%). In tests of thermotolerance and osmotolerance 50% of isolates had a low pathogenic potential. The results indicated the presence of Acanthamoeba in tap water in the RS, revealing its importance and the need for more epidemiological studies to determine their distribution in the environment and its pathogenic potential.

Amebas de vida livre (AVL) do gênero Acanthamoeba estão distribuídas mundialmente e habitam uma ampla variedade de nichos ambientais. Acanthamoeba pode ser considerada um importante veículo de patógenos humanos por abrigar inúmeras bactérias endossimbiontes. O presente trabalho teve como objetivo caracterizar o potencial patogênico de 12 isolados de Acanthamoeba previamente isoladas de estojos de lentes de contato e ductos de ar condicionado usando testes de osmotolerância e termotolerância, bem como caracterizar e identificar a comunidade de endossimbiontes presentes, utilizando duas técnicas de biologia molecular, a PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) e DGGE (Eletroforese em Gel com Gradiente Desnaturante). Dentre os isolados estudados ¼ destes, foram considerados potencialmente patogênicos a partir dos testes de osmotolerância e termotolerância. Todos os isolados quando submetidos à PCR demonstraram a presença de endossimbiontes, sendo que todos continham bactéria do gênero Pseudomonas spp. Não foi possível confirmar a presença de microorganismos da família Legionellaceae bem como da ordem Chlamydiales. A DGGE possibilitou caracterizar a diversidade bacteriana nos isolados de Acanthamoeba, entretanto a identificação de bactérias através desta metodologia apresentou-se comprometida, sendo que apenas 2 espécies bacterianas, Paenibacillus glucanolyticus e Candidatus Protochlamydia amoebophila, foram identificadas, nos isolados A2 e A12 respectivamente. As demais bandas sequenciadas apresentaram similaridade para bactérias incultiváveis, sem que espécie ou gênero pudessem ser identificados. Os resultados deste primeiro estudo de identificação e caracterização de endossimbiontes em isolados de Acanthamoeba oriundas da cidade de Porto Alegre/RS confirmam a presença de isolados de Acanthamoeba carreadoras de endossimbiontes e demonstram que diferentes populações bacterianas estão internalizadas nessas amebas. / Free-living amoebae (AVL) of the genus Acanthamoeba are distributed worldwide and inhabit a wide variety of environmental niches. Acanthamoeba can be considered an important vehicle for human pathogens harbor numerous bacteria endosymbionts. This study aimed to characterize the pathogenic potential of Acanthamoeba isolates from 12 previously isolated from contact lens cases and air conditioning ducts using assessed by osmotolerance and temperature tolerance as well as identify and characterize the community of endosymbionts present, using two techniques molecular biology, PCR (Polymerase Chain Reaction) and DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis). Among the isolates studied ¼ these were considered potentially pathogenic from tests osmotolerance and temperature tolerance. All strains when subjected to PCR demonstrated the presence of endosymbionts, all of which contained bacteria of the genus Pseudomonas spp. It was not possible to confirm the presence of microorganisms of family Legionellaceae and order Chlamydiales. The DGGE enabled characterization of bacterial diversity in the strains of Acanthamoeba, however the identification of bacteria using this methodology appeared compromised, with only two bacterial species, Paenibacillus glucanolyticus and Candidatus Protochlamydia amoebophila were identified in isolates A2 and A12 respectively. The other bands showed similarity to sequenced uncultivable bacteria, without which species or genus could be identified. The results of this first study of identification and characterization of endosymbionts in Acanthamoeba isolates deriving from the city of Porto Alegre / RS confirm the presence of strains of Acanthamoeba endosymbionts of carrier and show that different bacterial populations are internalized these amoebae.

A incidência de ceratite infecciosa relacionada a lentes de contato ocasionada por espécies de Acanthamoeba e Fusarium tem aumentado nos últimos anos. Esses organimos compartilham vários ambientes e casos de coinfecção foram relatados. Interações entre amebas e outros micro-organismos podem resultar em mudanças significativas para ambos, como o aumento da virulência em hospedeiros mamíferos. Neste estudo, foi avaliada a interação das cepas Neff, T4 e T4 pulmão de Acanthamoeba castellanii com Fusarium solani, bem como as possíveis implicações no desenvolvimento de ceratite. A. castellanii foi capaz de fagocitar F. solani e os conídios foram capazes de germinar dentro da ameba. A cocultura com ameba viva, bem como o sobrenadante da cultura e o lisado amebiano aumentaram significativamente o crescimento do fungo. Além disso, F. solani vivo e o seu sobrenadante de cultura aumentaram a sobrevivência da ameba, mas de forma diferente em cada cepa amebiana. A presença do fungo resultou em aumento de encistamento das cepas amebianas T4 pulmão e T4, bem como aumentou a resistência da cepa Neff à clorexidina. Curiosamente, a passagem pela ameba aumentou o efeito citopático de F. solani em células de mamíferos. Esses resultados mostram que A. castellanii e F. solani têm uma relação de protocooperação, com benefícios para ambos, e especialmente, indicam um possível efeito sobre as características de virulência de ambos os organismos. Assim a interação entre A. castellanii e F. solani pode resultar em impactos graves nos casos de ceratite. / The incidence of Acanthamoeba and Fusarium species has increased in contact lens-related infectious keratitis. They share several environments and cases of co-infection have been reported. The interaction between the amoeba and other microorganisms may result in significant changes for both, like increased virulence in mammalian hosts. In this study, we evaluated the interaction of Neff, T4 and T4 lung strains of Acanthamoeba castellanii with Fusarium solani and the implications in keratitis. A. castellanii phagocyted the fungi, and conidia were able to germinate inside the amoeba. The co-culture with live amoeba as well as the amebic culture supernatant and lysate significantly increased fungal growth. Moreover, live F. solani and the its culture supernatant enhanced the survival of amoeba, but differently in each A. castellanii strain. The presence of fungi resulted in increased amoebal encystment of T4 and T4 lung strains, end increased the resistence of Neff strain to chlorhexidine. The encystment of T4 and T4 lung strains was increased by the fungi. Interestingly, the passage by Neff amoeba increased the cytophatic effect of F. solani on mammalian cells linage. These results show that A. castellanii and F. solani have a protocooperation relationship, with benefits for both, and especially indicate a possible effect on virulence characteristics of both organisms. These data suggest that the A. castellanii-F. solani interaction may cause severe impacts in keratitis.

Amebas de vida livre (AVL) são distribuídas mundialmente no solo e na água. Um número pequeno delas é considerado importante para a saúde dos seres humanos: Acanthamoeba spp., Naegleria fowleri, Balamuthia mandrillaris e Sappinia diploidea. Algumas das infecções são oportunistas, ocorrendo em indivíduos imunocomprometidos, enquanto outras são não oportunistas. Amostras de água foram coletadas de banheira de hidromassagens e piscinas térmicas na cidade de Porto Alegre, RS, Brasil, com o objetivo de determinar a presença de Acanthamoeba, bem como realizar a caracterização fenotípica e genotípica dos isolados. Amebas foram isoladas em cultivo monoxênico com Escherichia coli. A identificação dos isolados foi baseada na morfologia dos cistos e na amplificação por PCR com oligonucleotídeos gênero-específico. De 72 amostras analisadas, 20 (27,77%) foram positivas para amebas de vida livre, e identificadas morfologicamente como pertencentes ao gênero Acanthamoeba. Destas, 11 possuíam características compatíveis com o grupo morfológico II e 9 com o grupo III. Entre os isolados, 11(55%) foram considerados potencialmente patogênicos a partir de testes de osmotolerância e termotolerância. Somente 9 isolados quando submetidos à Reação da PCR, confirmaram pertencer ao gênero Acanthamoeba. A análise do sequenciamento através da comparação das sequências dispostas no GenBank, demonstrou a distribuição nos grupos genotípicos T3 (11,1%), T5 (11,1%), T4 (33,3%) e T15 (44,4%).Os resultados obtidos com este confirmam a presença de isolados potencialmente patogênicos que podem representar um risco à saúde humana nos ambientes de banheiras de hidromassagem e piscinas térmicas. / Free-living amoebae (FLA) are widely distributed in soil and water. A few number of them are implicated in human disease: Acanthamoeba spp., Naegleria fowleri, Balamuthia mandrillaris and Sappinia diploidea. Some of the infections were opportunistic, occurring mainly in immunocompromised hosts, while others are non opportunistic. Water samples were collecyed from both hot tubs and thermal swimming pools in the city of Porto Alegre, RS, Brazil, to determine the presence of Acanthamoeba in the water as well as perform the phenotypic and genotypic characterization of the isolates. Amoebae were isolated in monoxenic culture with Eschererichia coli. The identification of the isolates was based on the cysts morphology and PCR amplification using genus-specific oligonucleotides. From 72 samples analyzed, 20 (27,77%) were positive for free-living amoebae, and the isolates were morphologically identified as belonging to the genus Acanthamoeba. Out of these, 11 presented morphological characteristics compatible with group II, and 9 with group III. Among the isolates, 11 (55%) were considered potentially pathogenic according to osmotolerance and temperature assays. The isolates when submitted to PCR reaction only 9 were confirmed as belonging to the genus Acanthamoeba. The sequences analysis when compare to the sequences in the GenBank, showed that genotype distribution in group T3 (11,1%), T5 (11,1%), T4 (33,3%) and T15 (44,4%). The results of this study confirmed the presence of potentially pathogenic isolates of free living amoebae in hot swimming pool and spas which can present risks to human health.