Zastosowanie metody RT-PCR do detekcji pasożytniczych pierwotniaków jelitowych w wodach powierzchniowych miasta Krakowa

• Autorzy: Polus M.

Warianty tytułu

EN

Application of RT-PCR for the detection of intestinal protozoan parasites in surface waters in Cracow

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Choć w minionych 25 latach odnotowano łącznie kilkaset epidemii kryptosporydiozy, giardiozy i toksoplazmozy, to wiedza na temat występowania inwazyjnych form pierwotniaków odpowie-dzialnych za te choroby w polskich wodach powierzchniowych nie jest wielka. Celem pracy było zbadanie obecności pierwotniaków z rodzajów Cryptosporidium, Giardia i Toxoplasma w próbkach wód pochodzących z obszaru miasta Krakowa oraz zbadanie możliwości zastosowania metody RT-PCR do oceny żywotności oznaczonych patogenów. Materiał do badań pobierano w czerwcu 2013 r. Analizie poddano większość wód płynących oraz zbiorników wodnych będących obiektami rekreacji wodnej znajdujących się na obszarze Krakowa, z którymi w ciągłym kontakcie znajdują się mieszkańcy. Wykazano, że większość krakowskich wód powierzchniowych jest w sposób ciągły skażona oocystami Cryptosporidium. Analiza RFLP pozwala stwierdzić, że są to głównie oocysty C. parvum i C. muris. W sporadycznych przypadkach stwierdzono obecność cyst Giardia intestinalis natomiast w żadnej z próbek, w żadnym z wykonanych oznaczeń nie stwierdzono materiału genetycznego Toxoplasma gondii. Wykazano, że jest możliwe wyizolowanie RNA z materiału środowiskowego jakim jest woda powierzchniowa i możliwym jest jego użycie do RT-PCR. Reakcja ta, oparta na detekcji RNA, pozwala z większą pewnością stwierdzić, że uzyskany sygnał pochodzi od żywych, stanowiących potencjalne zagrożenie epidemiologiczne, form inwazyjnych pierwotniaków jelitowych. W niniejszej pracy wykazano, że możliwe jest oparcie detekcji obecności i żywotności wodnopochodnych pasożytów na metodzie RT-PCR

EN

In the past 25 years, there was a total of several hundred worldwide outbreaks of cryptosporidiosis, toxoplasmosis and giardiasis. Despite this, knowledge of the incidence of invasive forms of pathogenic intestinal protozoa in the surface waters is not significant. Hence, the aim of the study was to investigate the presence of protozoa of the genera Cryptosporidium, Giardia and Toxoplasma in water samples from the area of the city of Kraków and to investigate the possibility of applying the method of RT-PCR to assess the viability of designated pathogens. The object of analysis were flowing waters and reservoirs (including water recreation sites) that are located in area of Kraków, which are in constant contact to residents. The water samples were collected in June 2013. It has been shown that the majority of Kraków surface waters are continuously contaminated by Cryptosporidium oocysts. RFLP analysis reveals that they are mainly C. parvum and C. muris. In rare cases, the presence of Giardia intestinalis cysts was shown. None of the tests performed were positive for genetic material of Toxoplasma gondii. It has been shown that it is possible to isolate RNA from a environmental material which is a surface water and it I possible to use isolated RNA for the further RT-PCR. This reaction is based on the detection of RNA and can certainly demonstrate that the resulting signal is derived from live oocysts/cysts, which are a potential epidemiological threat to public health.

Słowa kluczowe

PL

RT-PCR; woda powierzchniowa; zdrowie publiczne; Cryptosporidium; Giardia; Toxoplasma

EN

RT-PCR; surface water; public health; Cryptosporidium; Giardia; Toxoplasma

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 7
• Strony: 274--278
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab.

Twórcy

autor

Polus M.

• Politechnika Krakowska, Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, Wydział Inżynierii Środowiska

Bibliografia

• [1] Chomczynski P. & Sacchi N,. 1987, Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. Anal. Bio-chem. 162: 156-159.
• [2] Fayer R., Morgan U. & Upton S.J., 2000, Epidemiology of Cryptosporidium; transmission, detection and identification, Int. J. Parasitol., 30 1305-1322.
• [3] Gradus M.S., 2000, Cryptosporidium and Public Helath: from Watershed to Water Glass, Clin. Mi-crobiol. Newsletter, 22(4), 25-32.
• [4] Green M.R. & Sambrook J., 2012, Molecular Cloning 4th Ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press.
• [5] Jiang J., Alderisio K.A., Singh A. & Xiao L., 2005, Development of Procedures for Direct Eextraction of Cryptosporidium DNA from Water Concentrates and for Relief of PCR Inhibitors, Appl. Environ. Microbiol., 71(3), 1135-1141.
• [6] LeChevallier M.W., Norton W.D. & Lee R.G. „Occurrence of Giardia and Cryptosporidium spp. in surface water supplies”, 1991, Appl. Environ. Microbiol., 56, 2610-2616.
• [7] Nichols R.A.B., Campbell B.M. & Smith H.V., 2003, Identification of Cryptosporidium spp. Oocyst in United Kingdom Noncarbonated Natural Mineral Waters and Drinking Waters by Using Modified Nested PCR-Restriction Fragment Length Polymorphism Assay, Appl. Environ. Microbiol., 69(7), 4183-4189.
• [8] Polus M. & Kocwa-Haluch R., 2010, Detection of Cryptosporidium sp, in surface water: assessment of direct DNA isolation and nested-PCR, Monografia PAN, 2010, 64, 171-181.
• [9] Polus. M., Polus A., Kocwa-Haluch R., 2013, Detection of Cryptosporidium, Giardia and Toxoplasma in Samples of Surface Water and Treated Water by Multiplex-PCR, in: Environmental Engineering IV, CRC Press, Taylor&Francis.
• [10] Polus M., Kocwa-Haluch R., 2013, The Occurrence of Cryptosporidium, Giardia and Toxoplasma in Surface Waters in the Area of Cracow, Environmental Protection Engineering, przyjęte do druku.
• [11] Villena I., Aubert D., Gomis P., Ferte H., Inglard J.-C., Denis-Bisiaux H., Dondon J.-M., Pisano E., Ortis N. & Pinon J.-M., 2004, Evaluation of a Strategy for Toxoplasma gondii Oocyst Detection in Water, Appl. Environ. Microbiol., 70(7), 4035-4039.
• [12] Yang W., Lindquist H.D.A., Cama V., Schaefer F.W., Villegas E., Fayer R., Lewis E.J., Feng Y. & Xiao L. „Detection of Toxoplasma gondii oocysts in water sample concentrates by real-time PCR”, Appl. Environ. Microbiol., 2009, 75(11), 3477-3483.