Etude des interactions entre amibes libres et Cryptosporidium spp. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Study of interactions between free living amoebae and Cryptοspοridium spp.

Etude des interactions entre amibes libres et Cryptosporidium spp.

Résumé

Free-living amoeba (FLA) and Cryptosporidium spp. are protozoan parasites sharing occasionally a same environment, in water for example. They can therefore potentially interact together. It has been described that free-living amoebae can phagocytosis many microorganisms. Some bacteria resist to phagocytosis and are protected from the environment inside FLA. While the phagocytosis capacity of free-living amoebae is well described for bacteria, few data exist regarding Cryptosporidium oocysts. Such interactions could modify the infectivity of Cryptosporidium species. The aim of this work was to evaluate the interactions between the oocysts of C. parvum and C. hominis and two species of common FLA found in water: Acanthamoeba castellanii and Vermamoeba vermiformis. Oocysts FLA were co-incubated in both planktonic and biofilm conditions. Potential interactions were evaluated overtime. Encystment and survival of FLA were assessed by microscopy using trypan blue vital coloration. Oocysts were enumerated by microscopy. Potential phagocytosis was assessed by complementary microscopic approaches (immunofluorescence, confocal microscopy, transmission electron microscopy) and oocyst infectivity was studied by CC-qPCR: a method based on cell culture combined with quantitative PCR. FLA and oocysts are known to resist to conventional water disinfection procedures such as chlorination. The effect of different disinfection treatments on these microorganisms was studied using the methods mentioned above. This work highlighted interactions between FLA and oocysts depending on the study conditions. Occasional phagocytosis of C. parvum has been documented. However, co-incubation between C. parvum and FLA did not significantly decrease oocyst concentrations. A transient decrease in oocyst infectivity was observed in the presence of A. castellanii, it was not observed for C. hominis oocysts. Oocysts appeared resistant to phagocytosis. For C. hominis, no change in infectivity was observed. A trend towards better resistance of C. parvum oocysts to disinfectant in presence of free-living amoebae has been observed. Resistance to physical disinfectant treatments was close between C. parvum and FLA. In addition, the biofilm condition seems to favor the persistence or even the proliferation of oocysts over time, whether for C. parvum or C. hominis. This thesis offers many perspectives on the microbial interactions between Cryptosporidium species and FLA. This could result in the identification of genes involved in the virulence of C. parvum in the future. The biofilm condition could play a fundamental role in the survival or even the proliferation of oocysts in the environment. Under certain conditions, free-living amoebae could serve as a study model regarding the response to physical-type disinfection treatments for Cryptosporidium species.
Les amibes libres et Cryptosporidium spp. sont des parasites protozoaires qui peuvent être retrouvés dans le même environnement, hydrique par exemple. Ils peuvent donc potentiellement interagir entre eux. Il a été décrit que les amibes libres pouvaient phagocyter de nombreux micro-organismes. Certaines bactéries ainsi phagocytées sont capables de persister à l’intérieur des amibes libres en étant protégées du milieu extérieur. Si la capacité de phagocytose des amibes libres est bien décrite pour les bactéries, peu de données existent concernant les oocystes de Cryptosporidium. Le but de ce travail a été d’évaluer les interactions entre les oocystes de C. parvum et de C. hominis et deux espèces d’amibes libres communes dans l'environnement aquatique : Acanthamoeba castellanii et Vermamoeba vermiformis. Les oocystes de Cryptosporidium spp. et les amibes libres ont été co-incubés en condition planctonique et de biofilm. La microscopie a été utilisée pour évaluer l'enkystement et la survie de amibes libres et pour dénombrer les oocystes. La phagocytose potentielle a été évaluée par des approches microscopiques complémentaires (immunofluorescence, microscopie confocale, microscopie électronique à transmission) et l'infectiosité des oocystes a été étudiée par CC-qPCR : une méthode basée sur la culture cellulaire associée à la PCR quantitative. Les amibes libres et Cryptosporidium spp. étant connus pour résister aux procédures classiques de désinfection de l’eau comme la chloration, l’effet de différents traitements de désinfection sur les interactions entre les microorganismes d’étude a été évalué grâce au méthodes citées précédemment. Ce travail a pu montrer qu’il y avait bien des interactions entre les amibes libres et C. parvum mais qu’elles dépendaient des conditions d’études (conditions biofilm, souches en présence, température…). Une phagocytose occasionnelle de C. parvum par les amibes libres a été documentée. La co-incubation entre C. parvum et amibes libres n'a pas diminué de manière significative les concentrations en oocystes. Cependant, il a été observé une diminution de l'infectiosité des oocystes de façon transitoire en présence d'A. castellanii, diminution qui n’a pas été observée pour les oocystes de C. hominis. Il a été observé une tendance à une meilleure résistance des oocystes de C. parvum aux produits de désinfection en présence d’amibes libres. La résistance aux traitements de désinfection physique était proche entre C. parvum et amibes libres. De plus, la condition biofilm semble favoriser la persistance ou même la prolifération des oocystes dans le temps que ce soit pour C. parvum ou C. hominis. Cette thèse offre de nombreuses perspectives sur les interactions microbiennes entre Cryptosporidium species et amibes libres. A termes, il pourrait en résulter l’identification de gènes impliqués dans la virulence de C. parvum et dans sa résistance à la phagocytose. La condition biofilm pourrait jouer un rôle fondamental dans la survie voire même dans la prolifération des oocystes dans l’environnement. Dans certaines conditions, les amibes libres pourraient jouer un rôle fondamental dans la survie voire même dans la prolifération des oocystes dans l’environnement. Dans certaines conditions, les amibes libres pourraient servir de modèle d’étude vis-à-vis de la réponse aux traitements de désinfection de type physique pour Cryptosporidium spp.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04621969 , version 1 (24-06-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04621969 , version 1

Citer

Marion Lefebvre. Etude des interactions entre amibes libres et Cryptosporidium spp.. Médecine humaine et pathologie. Normandie Université, 2022. Français. ⟨NNT : 2022NORMR086⟩. ⟨tel-04621969⟩
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