Encystation and life cycle of free living amoebae of the genus Acanthamoeba spp.

Abstract

Améby rodu Acanthamoeba jsou celosvětově rozšířená, volně žijící, fakultativně patogenní jednobuněčná eukaryota. Jejich nebezpečnost pro člověka spočívá ve schopnosti pronikat do organismu, odolat obranným mechanismům, množit se, poškozovat napadené tkáně a tím vyvolat onemocnění, proti kterým chybí kauzální léčba a která nejčastěji postihují oko a centrální nervovou soustavu (CNS). Jedním z hlavních důvodů často neúspěšné terapie je schopnost akantaméb vytvářet v postižených tkáních cysty, vysoce rezistentní klidová stádia. Kromě cyst, které akantaméby tvoří jak v přírodě, tak v infikovaných tkáních pod vlivem dlouhodobého stresu, se tyto organismy vlivem akutního ohrožení rychle transformují v méně odolná klidová stádia, pseudocysty. Předkládaná práce se zaměřuje na dosud neznámé aspekty odolnosti obou rezistentních stádií akantaméb, cyst a pseudocyst, a současně si klade za cíl popsat další charakteristiky odlišující cysty a pseudocysty a procesy spojené s jejich tvorbou a rezistencí. Jedním ze studovaných aspektů odolnosti klidových stádií akantaméb byla přítomnost cukerného alkoholu manitolu a neredukujícího cukru trehalózy, sacharidů, které se v buňkách mnoha organismů účastní obranných reakcí vůči abiotickému stresu. Ačkoli v genomu A. castellanii jsou enzymy pro syntézu obou cukrů popsány,...

Amoebae of the genus Acanthamoeba spp. are free-living unicellular organisms found in disparate ecosystems all over the world. Due to their ability to invade human body, evade its defensive mechanisms and cause extensive tissue damage, Acanthamoeba infection can lead to serious, if rare, diseases, affecting most commonly the eye and the central nervous system. Specific therapy for Acanthamoeba infections is not available. A major reason for therapeutic failure in ameobiasis is the ability of the protist to differentiate into resistant stages. These are cysts, known to be formed under prolonged unfavorable conditions, both in the environment and the infected tissues, and the pseudocysts, less durable but rapidly formed under acute stress. The present thesis focuses on as yet unexplored mechanisms of resistance of cysts and pseudocysts. Moreover, further characteristics distinguishing cysts and pseudocysts as well as the processes involved in their formation are investigated. One of the issues addressed is a presence of protective carbohydrate compounds mannitol and trehalose that participate in defensive reactions against abiotic stress in many organisms. Although putative genes for enzymes of the trehalose and mannitol synthetic pathways are present in the genome of Acanthamoeba, only one of the...