Analiza obecności Cryptosporidium sp. w ściekach komunalnych metodą RFLP-PCR

• Autorzy: Polus M. , Kocwa-Haluch R.

Warianty tytułu

EN

Detection of Cryptosporidium in wastewater by RFLP-PCR

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowanie szybkiej, czułej i niezawodnej metody detekcji oocyst Cryptosporidium sp. jest koniecznością wynikającą z rozpowszechnienia tego pierwotniaka w środowisku i łatwości zakażenia nim, jak i z zaleceń dyrektywy UE 98/83/WE. Niniejszy artykuł stanowi próbę praktycznego zastosowania jednej z technik biologii molekularnej - analizy polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych w obrębie genu 18S rRNA małej podjednostki rybosomalnej - w detekcji oocyst Cryptosporidium w ściekach komunalnych. Na podstawie wstępnych wyników można ocenić, że metoda pozwala na wykrycie ok. 2-3 oocyst oraz identyfikację ich przynależności gatunkowej.

EN

Development of a rapid, sensitive and reliable detection methods for Cryptosporidium sp. oocysts in environmental samples is a necessity resulting from both the spread of this parasite and the recommendations of EU 98/83/EC directive. This work is a practical attempt to verify and assess one of the techniques of molecular biology - the analysis of restriction fragments length polymorphism in the 18S rRNA gene - in detecting Cryptosporidium oocysts in wastewater. First results show a sensitivity that allows to detect 2-3 oocysts and identify their species.

Słowa kluczowe

PL

Cryptosporidium; kryptosporydioza; PCR; RFLP; ścieki; woda do picia; zdrowie publiczne

EN

cryptosporidiosis; Cryptosporidium; drinking water; PCR; public health; RFLP; wastewater

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Środowisko
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 108, z. 2-Ś
• Strony: 183--193
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz.,Fot., tab.,

Twórcy

autor

Polus M.

autor

Kocwa-Haluch R.

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

Bibliografia

• [1] Smith H.V., Rose J.B., Waterborne cryptosporidiosis: current status, Parasitol, Today, 14(1), 1998, 14-22.
• [2] Mac Kenzie W.R., Hoxie N.J., Proctor M.E., Gradus M.S., Blair K.A., Peterson D.E., Kazmierczak J.J., Addiss D.G., Fox K.R., Rose J.B., A massive outbreak in Milwaukee of Cryptosporidium infection transmitted through public water supply, N. Engl. J. Med., 331, 1994, 161-167.
• [3] Xiao L., Singh A., Limor J., Graczyk T.K., Gradus S., Lal A., Molecular Characterization of Cryptosporidium Oocysts in Samples of Raw Surface Water and Wastewater, Appl. Environ. Microbiol., 67(3), 2001, 1097-1101.
• [4] Fayer R., Morgan U., Upton S.J., Epidemiology of Cryptosporidium: transmission, detection and identification, Int. J. Parasitol., 30, 2000, 1315-1322.
• [5] Majewska A.C., Kosiński Z., Werner A., Sulima P., Nowosad P., Pasożytnicze pierwotniaki jelitowe: nowe wodnopochodne zagrożenie zdrowia publicznego, Wydanie II, Uniwersytet Warszawski, 2001, 19-16.
• [6] Keegan A.R., Fanok S., Monis P.T., Saint C.P., Cell Culture-Taqman PCR Assay for Evaluation of Cryptosporidium parvum Disinfection, Appl. Environ. Microbiol., 69(5), 2003, 2505-2511.
• [7] Marshall M.M., Naumowitz D., Ortega Y., Sterling C.R., Waterborne Protozoan Pathogens, Clin. Microbiol. Rev., 10(1), 1997, 67-85.
• [8] Carey C.M., Lee H., Trevors J.T., Biology, persistence and detection of Cryptosporidium parvum and Cryptosporidium homonis oocyst, Water Research, 38, 2004, 818-862.
• [9] Xiao L., Fayer R., Molecular characterisation of species and genotypes of Cryptosporidium and Giardia and assessment of zoonotic transmission, Int. J. Parasitol., 38(11), 2008, 1239-55.
• [10] Kocwa-Haluch R., Polus M., Występowanie patogennych pierwotniaków jelitowych w wodzie wodociągowej, część II: Usuwanie cyst i oocyst patogennych pierwotniaków jelitowych z wody przeznaczonej do picia, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Czasopismo Techniczne, z. 8-Ś/2004, 113-124.
• [11] Szostakowska B., Kruminis-Lozowska W., Racewicz M., Knight R., Tamang L., Myjak P., Graczyk T.K., Cryptosporidium parvum and Giardia lamblia Recovered from Flies on a Cattle Farm and in a Landfill, Appl. Environ. Microbiol. 70(6), 2004, 3742-3744.
• [12] Bednarska M., Bajer A., Siński E., Calves as a potential reservoir of Cryptosporidium parvum and Giardia sp., Ann. Agric. Environ. Med., 5, 1998, 135-138.
• [13] Majewska A.C., Solarczyk P., Tamang L., Graczyk T.K., Equine Cryptosporidium parvum infections in western Poland, Parasitol. Res., 93, 2004, 274-278.
• [14] United States Environmental Protection Agency, Method 1622: Cryptosporidium in Water by Filtration/IMS/FA, 2001, EPA-821-R-01-026.
• [15] United States Environmental Protection Agency, Method 1623: Cryptosporidium and Giardia in Water by Filtration/IMS/FA, 2001, EPA-821-R-01-025.
• [16] Johnson D.W., Pieniazek N.J., Griffin D.W., Misener L., Rose J.B., Development of a PCR Protocol for Sensitive Detection of Cryptosporidium Oocyst in Water Samples, Appl. Environ. Microbiol., 61(11), 1995, 3849-3855.
• [17] Di Giovani G.D., Hashemi F.H., Shaw N.J., Abrams F.A., Le Chevallier M.W., Abbaszadegan M., Detection of Infectious Cryptosporidium parvum Oocyst in Surface and Backfill Water Samples by Immunomagnetic Separation and Integrated Cell Culture-PCR, Appl. Environ. Microbiol., 65(8), 1999, 3427-3432.
• [18] Feng Y.Y., Ong S.L., Hu J.Y., Song L.F., Tan X.L., Ng W.J., Effect of Particles on the Recovery of Cryptosporidium Oocysts from Source Water Samples of Various Turbidities, Appl. Environ. Microbiol., 69(4), 2003, 1898-1903.
• [19] Francy D.S., Simmons III O.D., Ware M.W., Granger E.J., Sobsey M.D., Schaefer III F.W., Effect of Seeding Procedures and Water Quality on Recovery of Cryptosporidium Oocyst from Stream Water by Using U.S. Environmental Protection Agency Method 1623, Appl. Environ. Microbiol., 70(7), 2004, 4118-4128.
• [20] Jenkins M.B., Anguish L.J., Bowman D.D., Walker M.J., Ghiorse W.C., Assessment of a Dye Permeability Assay for Determination of Inactivation Rates of Cryptosporidium parvum Oocyst, Appl. Environ. Microbiol., 63(10), 1997, 3844-3850.
• [21] Robertson L.J., Campbell A.T., Smith H.V., Viability of Cryptosporidium parvum Oocysts: Assessment by the Dye Permeability Assay; Latter to the Editor, Appl. Environ. Microbiol., 64(9), 1998, 3544-3545.
• [22] Abrahamsen M.S., Templeton T.J., Enomoto S., Abrahante J.E., Zhu G., Lancto C.A., Deng M., Liu C., Widmer G., Tzipori S., Buck G.A., Xu P., Bankier A.T., Dear P.H., Konfortov B.A., Spriggs H.F., Iyer L., Anantharaman V., Aravind L., Kapur V., Complete Genome Sequence of the Apicomplexan, Cryptosporidium parvum, Science, 304, 2004, 441-445.
• [23] Polus M., Kocwa-Haluch R., Zastosowanie metod biologii molekularnej w diagnostyce pasożytniczych pierwotniaków jelitowych z rodzaju Cryptosporidium, Czasopismo Techniczne, z. 16-Ś/2005,109-126.
• [24] Wu Z., Nagano I., Matsuo A., Uga S., Kimata I., Iseki M., Takahashi Y., Specific PCR primers for Cryptosporidium parvum with extra sensitivity, Molecular and Cellular Probes, 14, 2000, 33-39.
• [25] Patel S., Pedraza Diaz S., Mc Lauchlin J., The indetification of Cryptosporidium species and Cryptosporidium parvum directly from whole faeces by analysis of a multiplex PCR of the 18S rRNA gene and by PCR/RFLP of the Cryptosporidium outer wall protein (COWP) gene, Int. J. Parasitol., 29, 1999, 1241-1247.
• [26] Villena I., Aubert D., Gomis P., Ferte H., Inglard J.-C., Denis-Bisiaux H., Dondon J.-M., Pisano E., Ortis N., Pinon J.-M., Evaluationof a Strategy for Toxoplasma gondii Oocyst Detection in Water, Appl. Environ. Microbiol., 70(7), 2004, 4035-4039.
• [27] Coupe S., Sarfati C., Hamane S., Derouin F., Detection of Cryptosporidum and Identification to the Species Level by Nested PCR and Restriction Fragment Lenght Polymorphism, J. Clin. Microbiol., 43(3), 2005, 1017-1023.
• [28] Nichols R.A.B., Campbell B.M., Smith H.V., 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), 2003, 4183-4189.
• [29] Leng X., Mosier D.A., Oberst D.R., Differentiation of Cryptosporidium parvum, C. muris and C. baylei by PCR-RFLP analysis of the 18S rRNA gene, Veterinary Parasitol., 62, 1996, 1-7.
• [30] Azami M., Moghaddam D.D., Salehi R., Salehi M., The Identification of Cryptosporidium Species in Isfahan, Iran by PCR-RFLP Analysis of the 18S rRNA Gene, Molecular Biology, 41(5), 2007, 851-856.
• [31] Yang W., Chen P., Villegas E.N., Landy R.B., Kanetsky C., Cama V., Dearen T., Schultz C.L., Orndorff K.G., Prelewicz G.J., Grown M.H., Young K.R., Xiao L., Cryptosporidium Source Tracking in the Potomac River Watershed, Appl. Environ. Microbiol., 74(21), 2008, 6495-6504.
• [32] Xiao L., Morgan U., Limor J., Escalante A., Arrowood M., Shulaw W., Thompson R.C.A., Fayer R., Lal A.A., Genetic diversity within Cryptosporidium parvum and related Cryptosporidium species, Appl. Environ. Microbiol., 65, 1999, 3386-3391.
• [33] Polus M., Kocwa-Haluch R., Detection and identification of Cryptosporidium sp. oocysts in water and wastewater by direct DNA isolation from samples and RFLP-PCR, Monografia PAN, nr 58, tom 1, 2009, 225-234.