O tratamento da ceratite por Acanthamoeba é longo, inespecífico e de baixa adesão do paciente. Assim, a busca por novas estratégias de tratamento é necessária. Extratos não aquosos de algumas espécies de Pterocaulon exibem efeito antimicótico e antiparasitário, sendo esta atividade correntemente relacionada à presença de cumarinas. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo o desenvolvimento de nanoemulsões contendo extrato hexânico de Pterocaulon balansae Chodat (rico em cumarinas) visando à obtenção de um produto de uso ocular com atividade amebicida. Em uma primeira etapa, o extrato hexânico foi caracterizado por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos, detectando-se a presença de quatro cumarinas majoritárias, entre elas, a 5-metoxi-6,7-metileno dioxicumarina (5MMDC), selecionada como marcador químico do extrato vegetal. O extrato foi na sequência incorporado em nanoemulsões constituídas de um núcleo de triglicerídeos de cadeia média estabilizado por lecitina de gema de ovo, preparadas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro médio de gotícula de aproximadamente 200-300 nm, independente da quantidade de extrato adicionado à formulação (1,0 a 5,0 mg/mL). A atividade amebicida das formulções contra Acanthamoeba castellanii foi dependente da dose e do tempo de incubação, sendo 24 horas e a concentração de 1,25 mg/mL de extrato considerada como ótima (~5% de viabilidade), com efeito similar ao controle clorexidina. Enfim, os estudos de citotoxicidade in vitro demonstraram que as células de epitélio de córnea humana (HCE) não foram afetadas com a incubação com as nanoemulsões através do ensaio de MTT. Esses resultados sugerem o potencial do extrato hexânico, rico em cumarinas de Pterocaulon balansae, associado a nanoemulsões como uma nova estratégia para o tratamento da ceratite ocular causada por Acanthamoeba. / Treatment for keratitis caused by Acanthamoeba is unspecific, long term and with low patient compliance, being the search of new treatment strategies a need. Non-aqueous extracts of some species of Pterocaulon exhibit antimycotic and anti-parasitic activity, usually attributed to the presence of coumarins. In this scenario, the aim of this work is the development of nanoemulsion to associate the coumarin-rich n-hexane extract of Pterocaulon balansae. Previously, the extract was prepared and characterized by high performance liquid chromatography with photodiode array detector. The presence of 4 major coumarins was detected, where 5-methoxy-6,7-methylene dioxycoumarin (5MMDC) was selected as chemical marker. This extract was associated to nanoemulsions composed of egg lecithin and medium chain triglycerides, prepared by spontaneous emulsification. The physicochemical characterization showed the formation of monodisperse nanoemulsions with 200-300 nm diameter, regardless the amount of extract incorporated (1.0-5.0 mg/mL). The amoebicidal activity of the formulations against Acanthamoeba castellanii was both dose-dependent and incubation time-dependent, being 24h of incubation and concentration of 1.25 mg/mL of the extract the optimal (~5% viability), with effect similar to chlorexidine control. Finally, in vitro cytotoxicity studies showed that human corneal epithelial cells were unaffected after incubation with nanoemulsions by MTT assay. These results suggest a potential of the coumarin-rich n-hexane extracts of Pterocaulon balansae associated to nanoemulsion as a new strategy for the treatment of ocular keratitis caused by Acanthamoeba.

Orientadora : Profª Drª Larissa M. Alvarenga / Coorientadoras : Profª Drª Adriana Oliveira Costa e Profª Drª Juliana F. de Moura / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciencias Biológicas (Microbiologia, Parasitologia e Patologia Básica). Defesa: Curitiba, 20/03/2012 / Inclui referências : f. 56-68 / Área de concentração: Patologia / Resumo: As amebas de vida livre do gênero Acanthamoeba encontram-se amplamente distribuídas na natureza e são consideradas organismos potencialmente patogênicos. Ocasionalmente podem desencadear infecções humanas, como a encefalite amebiana granulomatosa e a ceratite amebiana. A investigação de características diferenciais entre as linhagens patogênicas e aquelas não associadas à infecção pode auxiliar a determinar fatores relacionados à patogenicidade e desenvolvimento de testes de diagnóstico. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar comparativamente, por meio de critérios fisiológicos, morfológicos e imunoquímicos, amostras clínicas e ambientais de Acanthamoeba. Trofozoítos de quatro isolados foram utilizados: uma amostra clínica, obtida de caso de ceratite amebiana, outra amostra ambiental, obtida da poeira da residência do mesmo paciente, e outras duas amostras de referência A. poliphaga #2, de ceratite amebiana (ATCC 30641) e A. poliphaga #4, de água de um lago (ATCC 30782). Os quatro isolados foram cultivados axenicamente em meio PYG (proteose-peptona, extrato de levedo e glicose) usados para análise por microscopia eletrônica de varredura e submetidos individualmente à lise em ultra-som para obtenção de extrato protéico bruto. Os extratos foram utilizados para determinação do perfil protéico por eletroforese e na imunização de camundongos para produção anticorpos policlonais e monoclonais. Os anticorpos produzidos foram caracterizados por ELISA, Western Blotting e imunofluorescência. A análise do perfil protéico apresentou distinções quanto à presença e expressão de algumas proteínas entre os isolados. Os resultados obtidos com os anticorpos policlonais sugerem a presença de proteínas específicas para cada uma das amostras estudadas, além de um perfil imunoquímico com anticorpos co-reativos para componentes conservados. Dez clones de anticorpos monoclonais foram obtidos, dos quais o mAb3 reconhece proteínas de três das quatro amostras estudadas. O conhecimento adquirido com a realização desse trabalho poderá ser empregado na padronização de novos critérios para identificação e caracterização de linhagens desse gênero. Além disso, permitirá que proteínas previamente caracterizadas imunoquimicamente possam ser utilizadas como marcadores de patogenicidade. Palavras - chaves: Acanthamoeba, ceratite amebiana, perfil protéico, anticorpos policlonais e monoclonais, patogenicidade. / Abstract: The free-living amoebae of the genus Acanthamoeba are widely distributed in nature and are considered potentially pathogenic organisms. Occasionally they can trigger human infections such as granulomatous amoebic encephalitis and amoebic keratitis. The investigation of differentiating characteristics between pathogenic strains and those not associated with infection may help to determine factors related to pathogenicity and the development of diagnostic tests. In this sense, the aim of this study was to perform a comparative evaluation; by means of physiological, morphological and immunochemical criteria; between clinical and environmental samples of Acanthamoeba. Trophozoites of four isolates were used: a clinical sample, obtained from a confirmed case of amoebic keratitis; an environmental sample, obtained from the dust of the residence of the same patient; and two reference samples A. poliphaga #2, obtained from an amoebic keratitis (ATCC 30641) and A. poliphaga #4, obtained from the water of a lake (ATCC 30782). The four isolates were axenically grown in PYG (proteose-peptone, yeast extract and glucose), used for analysis by scanning electron microscopy and individually submitted to lysis by ultrasound to obtain a crude protein extract. The extracts were used to determine the protein profile by electrophoresis and were used for the immunization of mice to produce polyclonal and monoclonal antibodies. The antibodies produced were characterized by ELISA, Western Blotting and Immunofluorescence. The analysis of the protein profile presented distinctions about the presence and expression of some proteins among the isolates. The results obtained with polyclonal antibodies suggest the presence of specific proteins for each of the studied samples, besides an immunochemical profile with co-reactive antibodies to conserved components. Ten clones of monoclonal antibodies were obtained, from which mAb3 recognizes three of the four samples studied. The knowledge acquired from the development of this work may be employed at the standardization of new criteria for identification and characterization of strains from this genus. Furthermore, it can enable that previously immunochemically characterized proteins could be used as markers for pathogenicity. Keywords: Acanthamoeba, amebic keratitis, protein profile, polyclonal and monoclonal antibodies, pathogenicity.

A popularização das lentes de contato possibilitou um aumento na incidência de infecções oculares causadas por diversos microrganismos. Os estojos de lentes de contato compartilham a microbiota do meio ambiente corporal e a ocular, podendo conter biofilmes. O presente trabalho objetivou avaliar a presença de bactérias e Acanthamoeba spp. no biofilme e líquido de conservação de lentes de contato. Oitenta e um voluntários requisitados no setor de oftalmologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e no Campus Central da UFRGS, responderam um questionário com 17 perguntas e forneceram o estojo de lentes de contato. O material foi coletado entre julho de 2006 e fevereiro de 2007. As amostras foram inoculadas em duplicata em ágar sangue, para isolamento de bactérias e ágar não-nutriente 1,5% com uma sobrecamada de Escherichia coli, para isolamento de Acanthamoeba spp. Após o isolamento, obteve-se uma contagem bacteriana que variou de zero a 3x106 unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Foram identificados 51 gêneros compostos por 10 espécies de bastonetes Gram-negativos, 11 espécies de bastonetes Gram-positivos, 11 de cocos Gram-positivos e. 19 espécies de cocobastonetes Gram positivos. Das 81 amostras analisadas, 7 (8,6%) foram positivas para Acanthamoeba spp. e o isolamento apresentou correlação com o maior número de UFC/mL. O gênero Acanthamoeba foi confirmado pela amplificação do DNA utilizando oligonucleotídeos iniciadores específicos para o gênero. Usuários de lentes de contato mais jovens, apresentaram maior contaminação em seus estojos. / The popularization of contact lenses allowed an increase in the incidence of eye infections caused by various microorganisms. The cases of contact lenses share the microbiota of the body and eye environment and may contain biofilms. This study aimed to evaluate the presence of bacteria and Acanthamoeba spp. in biofilm and preservative liquid of contact lenses. Eighty one volunteer requested in the division of ophthalmology of the Hospital de Clinicas in Porto Alegre and the Central Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul, answered a questionnaire with 17 questions and provided the case of contact lenses. The material was collected between July 2006 and February 2007. The samples were inoculated in duplicate on blood agar, for isolation of bacteria and non-nutrient agar 1.5% with the addition of heat-killed Escherichia coli for isolation of Acanthamoeba spp. After isolation, the bacterial number ranged from zero to 3x106 colony forming units (CFU)/mL. Fifty one isolate of bacteria were identified including by 10 species of Gram-negative bacilli, 11 species of Gram-positive bacilli, 11 species of Gram-positive cocci and 19 species of Gram-positive coccobacilli. Of the 81 samples analyzed, 7 (8.6%) were positive for Acanthamoeba spp and the isolation slowed correlation with the largest number of CFU/mL. The genus Acanthamoeba was confirmed by DNA amplification using primers specific to the genus. Younger users of contact lenses presented greater contamination in its contact lens case.

Protozoários do gênero Acanthamoeba estão entre os organismos de vida-livre mais abundantes sendo encontrados em uma ampla gama de ambientes naturais como água, solo, poeira, vegetais, hospitais, sistemas de ventilação e esgotos. Algumas espécies de Acanthamoeba são consideradas patógenos oportunistas e têm sido associadas a infecções cutâneas, queratite, encefalite granulomatosa amebiana (EGA) e a outras afecções em menor frequência. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a presença de Acanthamoeba em áreas comunitárias de unidades acadêmicas e hospitalares, assim como determinar o risco potencial dos isolados. Amostras foram coletadas em dois hospitais e duas universidades do Rio Grande do Sul, Brasil. As amebas foram isoladas e caracterizadas utilizando métodos morfológicos, fisiológicos e genéticos. Além disso, a variação e a especificidade de proteases extracelulares foram determinadas por análise de zimogramas. A detecção e isolamento de amebas em amostras clínicas e ambientais envolve a amostragem e cultura em meio ágar não nutriente. Apesar de eficiente, este sistema requer diversas passagens visando eliminar contaminantes e não é apropriado para o isolamento de amebas individuais de amostras biodiversas. Para solucionar este problema foi desenvolvido um método alternativo que envolve amostragem, enriquecimento, indução de encistamento e micromanipulação de cistos e cultura direta em placas de ágar não nutriente. Utilizando os métodos convencional e alternativo, 429 amostras de áreas comunitárias de hospitais e universidades foram avaliadas mostrando alta prevalência de Acanthamoeba tanto em ambientes secos (13,77%) como úmidos (19,29%). A maior parte dos isolados (77,4%) foram classificados dentro do grupo II, o qual inclui a maioria das espécies patogênicas. Os isolados apresentaram tolerância à temperatura e pH, assim como resistência a desinfetantes, características que devem contribuir para a sobrevivência e proliferação de Acanthamoeba em ambientes fechados, aumentado o risco de contaminação das pessoas. Como as proteases extracelulares são consideradas um dos mais importantes fatores de patogenicidade das amebas de vida-livre, dez isolados foram avaliados quanto à atividade, padrão e especificidade de proteases. Análise com azocaseina mostrou variação significativa na atividade proteolítica volumétrica e específica dos distintos isolados, independente do “status” patogênico e não patogênico das espécies. Zimogramas em géis copolimerizados com gelatina mostraram três padrões de bandas em isolados de A. castellanii, e perfis particulares para as outras espécies. Todas as proteases secretadas por A. castellanii, A. pearcei e A. healyi foram caracterizadas como serino proteases, enquanto apenas cisteino e metaloproteases foram identificadas em A. astronyxis. Algumas proteases extracelulares apresentaram importante atividade sobre gelatina, fibrinogênio e γ-globulina, e podem estar implicadas na patogenicidade de Acanthamoeba e na resposta do hospedeiro. / Submitted by Marcelo Teixeira (mvteixeira@ucs.br) on 2014-06-17T12:28:43Z No. of bitstreams: 1 Tese Janice Zanella.pdf: 1619712 bytes, checksum: 484e08f82e76e04aeafee41542e1e2ac (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T12:28:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Janice Zanella.pdf: 1619712 bytes, checksum: 484e08f82e76e04aeafee41542e1e2ac (MD5) / Protozoa of the genera Acanthamoeba are one of the most abundant free-living organisms. This microrganisms are found in a wide variety of natural habitats including water, soil, dust, vegetables, hospital units, ventilation areas and sewage. Some species of Acanthamoeba are considered opportunistic pathogens, and have been associated with cutaneous infections, keratitis, granulomatous amoebic encephalitis (GAE), among other less frequent diseases. The aim of this study was to evaluate the presence of Acanthamoeba in community areas of academic and hospital units, and to determine their potential risk. Samples were collected from two hospitals and two universities of Rio Grande do Sul, Brazil. Amoebas were isolated and characterized using morphological, physiological and genetic methods. Additionally, extracellular proteases variation and specificity was determined by zymogram analysis. The conventional detection and isolation of amoeba from clinical and environmental samples involves sampling and culture on non-nutrient Agar medium. Although efficient, this system requires several transfers in order to eliminate contaminants, and is not appropriate for the isolation of individual amoeba from samples with a biodiverse community. To solve this problem we developed an alternative method that involves sampling, enrichment, encystment induction, and direct cysts micromanipulation and culture on Agar plates. Using the conventional and alternative method, 429 samples from community areas of hospitals and universities were evaluated showing high prevalence of Acanthamoeba in both dry (13.77%) and humid (19.29%) environments. Most of this isolates (77.4%) were classified within group II, which includes the great majority of pathogenic species. Isolates exhibited temperature and pH tolerance, as well as resistance to disinfectants. These characteristics may contribute for the maintenance and proliferation of Acanthamoeba in the indoor environments, increasing the risk of people contamination. As extracellular proteases are considered one of the most important pathogenic factors of free-living amoeba, ten isolates were evaluated to determined proteases activity, patterns and specificity. Azocasein assays showed significant variation on the overall and specific protease activity in Acanthamoeba-conditioned media, independently of the pathogenic or nonpathogenic status of the species. The zymographic assays on gelatin co-polymerized gels showed three banding patterns for A. castellanii isolates, and specific profiles for other species. All the proteases secreted by A. castellanii, A. pearcei, and A. healyi were characterized as serine proteases, but only cisteine and metalloproteases were identified in A. astronyxis. Some extracellular proteases exhibited important activity on gelatin, fibrinogen and γ-globulin, and may be implicated in Acanthamoeba pathogenicity and host response.

O tratamento da ceratite por Acanthamoeba é longo, inespecífico e de baixa adesão do paciente. Assim, a busca por novas estratégias de tratamento é necessária. Extratos não aquosos de algumas espécies de Pterocaulon exibem efeito antimicótico e antiparasitário, sendo esta atividade correntemente relacionada à presença de cumarinas. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo o desenvolvimento de nanoemulsões contendo extrato hexânico de Pterocaulon balansae Chodat (rico em cumarinas) visando à obtenção de um produto de uso ocular com atividade amebicida. Em uma primeira etapa, o extrato hexânico foi caracterizado por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos, detectando-se a presença de quatro cumarinas majoritárias, entre elas, a 5-metoxi-6,7-metileno dioxicumarina (5MMDC), selecionada como marcador químico do extrato vegetal. O extrato foi na sequência incorporado em nanoemulsões constituídas de um núcleo de triglicerídeos de cadeia média estabilizado por lecitina de gema de ovo, preparadas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro médio de gotícula de aproximadamente 200-300 nm, independente da quantidade de extrato adicionado à formulação (1,0 a 5,0 mg/mL). A atividade amebicida das formulções contra Acanthamoeba castellanii foi dependente da dose e do tempo de incubação, sendo 24 horas e a concentração de 1,25 mg/mL de extrato considerada como ótima (~5% de viabilidade), com efeito similar ao controle clorexidina. Enfim, os estudos de citotoxicidade in vitro demonstraram que as células de epitélio de córnea humana (HCE) não foram afetadas com a incubação com as nanoemulsões através do ensaio de MTT. Esses resultados sugerem o potencial do extrato hexânico, rico em cumarinas de Pterocaulon balansae, associado a nanoemulsões como uma nova estratégia para o tratamento da ceratite ocular causada por Acanthamoeba. / Treatment for keratitis caused by Acanthamoeba is unspecific, long term and with low patient compliance, being the search of new treatment strategies a need. Non-aqueous extracts of some species of Pterocaulon exhibit antimycotic and anti-parasitic activity, usually attributed to the presence of coumarins. In this scenario, the aim of this work is the development of nanoemulsion to associate the coumarin-rich n-hexane extract of Pterocaulon balansae. Previously, the extract was prepared and characterized by high performance liquid chromatography with photodiode array detector. The presence of 4 major coumarins was detected, where 5-methoxy-6,7-methylene dioxycoumarin (5MMDC) was selected as chemical marker. This extract was associated to nanoemulsions composed of egg lecithin and medium chain triglycerides, prepared by spontaneous emulsification. The physicochemical characterization showed the formation of monodisperse nanoemulsions with 200-300 nm diameter, regardless the amount of extract incorporated (1.0-5.0 mg/mL). The amoebicidal activity of the formulations against Acanthamoeba castellanii was both dose-dependent and incubation time-dependent, being 24h of incubation and concentration of 1.25 mg/mL of the extract the optimal (~5% viability), with effect similar to chlorexidine control. Finally, in vitro cytotoxicity studies showed that human corneal epithelial cells were unaffected after incubation with nanoemulsions by MTT assay. These results suggest a potential of the coumarin-rich n-hexane extracts of Pterocaulon balansae associated to nanoemulsion as a new strategy for the treatment of ocular keratitis caused by Acanthamoeba.

Protozoários do gênero Acanthamoeba estão presentes nos mais variados ambientes, sendo esta a ameba mais isolada entre as amebas de vida livre (AVL). Acanthamoeba spp. pode causar encefalomielite e outras doenças graves em animais e seres humanos. Os fatores que contribuem para infecções por Acanthamoeba incluem biologia parasitária, diversidade genética, propagação no meio ambiente e suscetibilidade do hospedeiro. Acanthamoeba pode hospedar diversos microrganismos como: algas, bactérias, fungos, protozoários e vírus. Os estudos sobre as interações entre Acanthamoeba e microrganismos tem aumentado nos últimos anos, principalmente para entender como certas bactérias resistem à fagocitose de seus hospedeiros. Existem poucos estudos sobre adesão e a interação in vitro de Acanthamoeba com macrófagos, que são a primeira linha de defesa em doenças infecciosas. Neste trabalho foi proposto o isolamento de AVL do gênero Acanthamoeba de amostras clínicas de cães. Os resultados deste trabalho foram: 14 isolados de Acanthamoeba confirmados pela PCR, sendo o alvo o gene do 18S rDNA, de mucosa nasal e lesões cutâneas de 96 amostras coletadas de 48 cães. Destes, 13 isolados de Acanthamoeba foram sequenciados, o genótipo foi determinado e o potencial de patogenicidade em células VERO de 8 isolados foi avaliado. Os isolados eram pertencentes aos genótipos T3 (3 amostras), T4 (5 amostras), T5 (4 amostras) e T16 (1 amostra). Os 14 isolados de Acanthamoeba continham pelo menos uma espécie bacteriana internalizada e um isolado continha todas as espécies de endossimbiontes pesquisados. Observou-se que 79% dos isolados de Acanthamoeba hospedavam Legionella pneumophila, 50% Mycobacterium, 79% Pseudomonas e 57% Enterobacteriaceae. Os isolados de Acanthamoeba foram co-cultivados com macrófagos e observou-se à aderência em apenas 1h de contato, confirmando que Acanthamoeba é contato dependente. Este estudo descreveu os primeiros isolados de Acanthamoeba de amostras clínicas provenientes de cães. Também foi o primeiro relato da presença de endossimbiontes neste tipo de isolado realizado na América Latina. Neste estudo foi isolado pela primeira vez o genótipo T16 de amostra clínica. A importância deste estudo está no fato de verificar a presença de Acanthamoeba potencialmente patogênica em amostras clínicas de animais e pesquisar bactérias patogênicas internalizadas nestas amebas. Podendo estes microrganismos estar envolvidos em doenças infecciosas e futuras complicações como doenças graves em mamíferos. / Protozoa of the genus Acanthamoeba are present in diverse environments and are the most common free-living amoeba (FLA). Acanthamoeba spp. cause encephalitis and can cause severe illness in animals and humans. The factors that contribute to infections include Acanthamoeba parasite biology, genetic diversity, spreading in the environment and host susceptibility. Acanthamoeba may host various microorganisms such as algae, bacteria, fungi, protozoa and viruses. Studies regarding the interactions between Acanthamoeba and microorganisms have increased in recent years, mainly to understand how certain bacteria resist phagocytosis by their hosts. There are few studies on adherence and in vitro interaction of Acanthamoeba with macrophages, which are the first line of defense in infectious diseases. In this study, we proposed the isolation of the FLA Acanthamoeba from clinical samples from dogs. We found 14 Acanthamoeba isolates confirmed by PCR and by the 18S gene target rDNA in nasal mucosa and skin lesions out of 96 samples collected from 48 dogs. From this 14 isolates, 13 Acanthamoeba isolates were sequenced and the genotype was determined. Regarding the potential for pathogenicity in VERO cells, 8 isolates was assessed. The isolates belonged to genotype 3 (3 samples), T4 (5 samples), T5 (4 samples) and T16 (1 sample). The 14 isolates of Acanthamoeba contained at least one bacterial species internalized and one isolate contained all endosymbionts species studied. It was observed that 79% of isolates of Acanthamoeba carryng Legionella pneumophila, Mycobacterium 50%, 79% Pseudomonas and 57% Enterobacteriaceae. Acanthamoeba isolates were co-cultured with murine macrophages and adherence was observed in 1h of contact, confirming that Acanthamoeba interact with defense cells in a contact-dependent manner. This study describes the first clinical isolates of Acanthamoeba samples from dogs. It was also the first report of the presence of this type of endosymbionts isolated held in Latin America. As far as we know, this is the first study to isolate a T16 genotype amoeba from clinical sample. The importance of this study lies on the fact verify the presence of potentially pathogenic Acanthamoeba in samples from animals and search pathogenic bacteria internalized by these amoebae. These microorganisms may be involved in infectious diseases in mammals.

A popularização das lentes de contato possibilitou um aumento na incidência de infecções oculares causadas por diversos microrganismos. Os estojos de lentes de contato compartilham a microbiota do meio ambiente corporal e a ocular, podendo conter biofilmes. O presente trabalho objetivou avaliar a presença de bactérias e Acanthamoeba spp. no biofilme e líquido de conservação de lentes de contato. Oitenta e um voluntários requisitados no setor de oftalmologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e no Campus Central da UFRGS, responderam um questionário com 17 perguntas e forneceram o estojo de lentes de contato. O material foi coletado entre julho de 2006 e fevereiro de 2007. As amostras foram inoculadas em duplicata em ágar sangue, para isolamento de bactérias e ágar não-nutriente 1,5% com uma sobrecamada de Escherichia coli, para isolamento de Acanthamoeba spp. Após o isolamento, obteve-se uma contagem bacteriana que variou de zero a 3x106 unidades formadoras de colônia (UFC/mL). Foram identificados 51 gêneros compostos por 10 espécies de bastonetes Gram-negativos, 11 espécies de bastonetes Gram-positivos, 11 de cocos Gram-positivos e. 19 espécies de cocobastonetes Gram positivos. Das 81 amostras analisadas, 7 (8,6%) foram positivas para Acanthamoeba spp. e o isolamento apresentou correlação com o maior número de UFC/mL. O gênero Acanthamoeba foi confirmado pela amplificação do DNA utilizando oligonucleotídeos iniciadores específicos para o gênero. Usuários de lentes de contato mais jovens, apresentaram maior contaminação em seus estojos. / The popularization of contact lenses allowed an increase in the incidence of eye infections caused by various microorganisms. The cases of contact lenses share the microbiota of the body and eye environment and may contain biofilms. This study aimed to evaluate the presence of bacteria and Acanthamoeba spp. in biofilm and preservative liquid of contact lenses. Eighty one volunteer requested in the division of ophthalmology of the Hospital de Clinicas in Porto Alegre and the Central Campus of the Federal University of Rio Grande do Sul, answered a questionnaire with 17 questions and provided the case of contact lenses. The material was collected between July 2006 and February 2007. The samples were inoculated in duplicate on blood agar, for isolation of bacteria and non-nutrient agar 1.5% with the addition of heat-killed Escherichia coli for isolation of Acanthamoeba spp. After isolation, the bacterial number ranged from zero to 3x106 colony forming units (CFU)/mL. Fifty one isolate of bacteria were identified including by 10 species of Gram-negative bacilli, 11 species of Gram-positive bacilli, 11 species of Gram-positive cocci and 19 species of Gram-positive coccobacilli. Of the 81 samples analyzed, 7 (8.6%) were positive for Acanthamoeba spp and the isolation slowed correlation with the largest number of CFU/mL. The genus Acanthamoeba was confirmed by DNA amplification using primers specific to the genus. Younger users of contact lenses presented greater contamination in its contact lens case.

Protozoários do gênero Acanthamoeba estão entre os organismos de vida-livre mais abundantes sendo encontrados em uma ampla gama de ambientes naturais como água, solo, poeira, vegetais, hospitais, sistemas de ventilação e esgotos. Algumas espécies de Acanthamoeba são consideradas patógenos oportunistas e têm sido associadas a infecções cutâneas, queratite, encefalite granulomatosa amebiana (EGA) e a outras afecções em menor frequência. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a presença de Acanthamoeba em áreas comunitárias de unidades acadêmicas e hospitalares, assim como determinar o risco potencial dos isolados. Amostras foram coletadas em dois hospitais e duas universidades do Rio Grande do Sul, Brasil. As amebas foram isoladas e caracterizadas utilizando métodos morfológicos, fisiológicos e genéticos. Além disso, a variação e a especificidade de proteases extracelulares foram determinadas por análise de zimogramas. A detecção e isolamento de amebas em amostras clínicas e ambientais envolve a amostragem e cultura em meio ágar não nutriente. Apesar de eficiente, este sistema requer diversas passagens visando eliminar contaminantes e não é apropriado para o isolamento de amebas individuais de amostras biodiversas. Para solucionar este problema foi desenvolvido um método alternativo que envolve amostragem, enriquecimento, indução de encistamento e micromanipulação de cistos e cultura direta em placas de ágar não nutriente. Utilizando os métodos convencional e alternativo, 429 amostras de áreas comunitárias de hospitais e universidades foram avaliadas mostrando alta prevalência de Acanthamoeba tanto em ambientes secos (13,77%) como úmidos (19,29%). A maior parte dos isolados (77,4%) foram classificados dentro do grupo II, o qual inclui a maioria das espécies patogênicas. Os isolados apresentaram tolerância à temperatura e pH, assim como resistência a desinfetantes, características que devem contribuir para a sobrevivência e proliferação de Acanthamoeba em ambientes fechados, aumentado o risco de contaminação das pessoas. Como as proteases extracelulares são consideradas um dos mais importantes fatores de patogenicidade das amebas de vida-livre, dez isolados foram avaliados quanto à atividade, padrão e especificidade de proteases. Análise com azocaseina mostrou variação significativa na atividade proteolítica volumétrica e específica dos distintos isolados, independente do “status” patogênico e não patogênico das espécies. Zimogramas em géis copolimerizados com gelatina mostraram três padrões de bandas em isolados de A. castellanii, e perfis particulares para as outras espécies. Todas as proteases secretadas por A. castellanii, A. pearcei e A. healyi foram caracterizadas como serino proteases, enquanto apenas cisteino e metaloproteases foram identificadas em A. astronyxis. Algumas proteases extracelulares apresentaram importante atividade sobre gelatina, fibrinogênio e γ-globulina, e podem estar implicadas na patogenicidade de Acanthamoeba e na resposta do hospedeiro. / Protozoa of the genera Acanthamoeba are one of the most abundant free-living organisms. This microrganisms are found in a wide variety of natural habitats including water, soil, dust, vegetables, hospital units, ventilation areas and sewage. Some species of Acanthamoeba are considered opportunistic pathogens, and have been associated with cutaneous infections, keratitis, granulomatous amoebic encephalitis (GAE), among other less frequent diseases. The aim of this study was to evaluate the presence of Acanthamoeba in community areas of academic and hospital units, and to determine their potential risk. Samples were collected from two hospitals and two universities of Rio Grande do Sul, Brazil. Amoebas were isolated and characterized using morphological, physiological and genetic methods. Additionally, extracellular proteases variation and specificity was determined by zymogram analysis. The conventional detection and isolation of amoeba from clinical and environmental samples involves sampling and culture on non-nutrient Agar medium. Although efficient, this system requires several transfers in order to eliminate contaminants, and is not appropriate for the isolation of individual amoeba from samples with a biodiverse community. To solve this problem we developed an alternative method that involves sampling, enrichment, encystment induction, and direct cysts micromanipulation and culture on Agar plates. Using the conventional and alternative method, 429 samples from community areas of hospitals and universities were evaluated showing high prevalence of Acanthamoeba in both dry (13.77%) and humid (19.29%) environments. Most of this isolates (77.4%) were classified within group II, which includes the great majority of pathogenic species. Isolates exhibited temperature and pH tolerance, as well as resistance to disinfectants. These characteristics may contribute for the maintenance and proliferation of Acanthamoeba in the indoor environments, increasing the risk of people contamination. As extracellular proteases are considered one of the most important pathogenic factors of free-living amoeba, ten isolates were evaluated to determined proteases activity, patterns and specificity. Azocasein assays showed significant variation on the overall and specific protease activity in Acanthamoeba-conditioned media, independently of the pathogenic or nonpathogenic status of the species. The zymographic assays on gelatin co-polymerized gels showed three banding patterns for A. castellanii isolates, and specific profiles for other species. All the proteases secreted by A. castellanii, A. pearcei, and A. healyi were characterized as serine proteases, but only cisteine and metalloproteases were identified in A. astronyxis. Some extracellular proteases exhibited important activity on gelatin, fibrinogen and γ-globulin, and may be implicated in Acanthamoeba pathogenicity and host response.

Protozoários do gênero Acanthamoeba estão presentes nos mais variados ambientes, sendo esta a ameba mais isolada entre as amebas de vida livre (AVL). Acanthamoeba spp. pode causar encefalomielite e outras doenças graves em animais e seres humanos. Os fatores que contribuem para infecções por Acanthamoeba incluem biologia parasitária, diversidade genética, propagação no meio ambiente e suscetibilidade do hospedeiro. Acanthamoeba pode hospedar diversos microrganismos como: algas, bactérias, fungos, protozoários e vírus. Os estudos sobre as interações entre Acanthamoeba e microrganismos tem aumentado nos últimos anos, principalmente para entender como certas bactérias resistem à fagocitose de seus hospedeiros. Existem poucos estudos sobre adesão e a interação in vitro de Acanthamoeba com macrófagos, que são a primeira linha de defesa em doenças infecciosas. Neste trabalho foi proposto o isolamento de AVL do gênero Acanthamoeba de amostras clínicas de cães. Os resultados deste trabalho foram: 14 isolados de Acanthamoeba confirmados pela PCR, sendo o alvo o gene do 18S rDNA, de mucosa nasal e lesões cutâneas de 96 amostras coletadas de 48 cães. Destes, 13 isolados de Acanthamoeba foram sequenciados, o genótipo foi determinado e o potencial de patogenicidade em células VERO de 8 isolados foi avaliado. Os isolados eram pertencentes aos genótipos T3 (3 amostras), T4 (5 amostras), T5 (4 amostras) e T16 (1 amostra). Os 14 isolados de Acanthamoeba continham pelo menos uma espécie bacteriana internalizada e um isolado continha todas as espécies de endossimbiontes pesquisados. Observou-se que 79% dos isolados de Acanthamoeba hospedavam Legionella pneumophila, 50% Mycobacterium, 79% Pseudomonas e 57% Enterobacteriaceae. Os isolados de Acanthamoeba foram co-cultivados com macrófagos e observou-se à aderência em apenas 1h de contato, confirmando que Acanthamoeba é contato dependente. Este estudo descreveu os primeiros isolados de Acanthamoeba de amostras clínicas provenientes de cães. Também foi o primeiro relato da presença de endossimbiontes neste tipo de isolado realizado na América Latina. Neste estudo foi isolado pela primeira vez o genótipo T16 de amostra clínica. A importância deste estudo está no fato de verificar a presença de Acanthamoeba potencialmente patogênica em amostras clínicas de animais e pesquisar bactérias patogênicas internalizadas nestas amebas. Podendo estes microrganismos estar envolvidos em doenças infecciosas e futuras complicações como doenças graves em mamíferos. / Protozoa of the genus Acanthamoeba are present in diverse environments and are the most common free-living amoeba (FLA). Acanthamoeba spp. cause encephalitis and can cause severe illness in animals and humans. The factors that contribute to infections include Acanthamoeba parasite biology, genetic diversity, spreading in the environment and host susceptibility. Acanthamoeba may host various microorganisms such as algae, bacteria, fungi, protozoa and viruses. Studies regarding the interactions between Acanthamoeba and microorganisms have increased in recent years, mainly to understand how certain bacteria resist phagocytosis by their hosts. There are few studies on adherence and in vitro interaction of Acanthamoeba with macrophages, which are the first line of defense in infectious diseases. In this study, we proposed the isolation of the FLA Acanthamoeba from clinical samples from dogs. We found 14 Acanthamoeba isolates confirmed by PCR and by the 18S gene target rDNA in nasal mucosa and skin lesions out of 96 samples collected from 48 dogs. From this 14 isolates, 13 Acanthamoeba isolates were sequenced and the genotype was determined. Regarding the potential for pathogenicity in VERO cells, 8 isolates was assessed. The isolates belonged to genotype 3 (3 samples), T4 (5 samples), T5 (4 samples) and T16 (1 sample). The 14 isolates of Acanthamoeba contained at least one bacterial species internalized and one isolate contained all endosymbionts species studied. It was observed that 79% of isolates of Acanthamoeba carryng Legionella pneumophila, Mycobacterium 50%, 79% Pseudomonas and 57% Enterobacteriaceae. Acanthamoeba isolates were co-cultured with murine macrophages and adherence was observed in 1h of contact, confirming that Acanthamoeba interact with defense cells in a contact-dependent manner. This study describes the first clinical isolates of Acanthamoeba samples from dogs. It was also the first report of the presence of this type of endosymbionts isolated held in Latin America. As far as we know, this is the first study to isolate a T16 genotype amoeba from clinical sample. The importance of this study lies on the fact verify the presence of potentially pathogenic Acanthamoeba in samples from animals and search pathogenic bacteria internalized by these amoebae. These microorganisms may be involved in infectious diseases in mammals.

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