Characterization of the proteolytic activity of environmental isolates and standard strains Acanthamoeba spp. and its relationship with pathogenicity in vivo

Abstract

O conhecimento a respeito dos fatores que de fato definem a patogenicidade de Acanthamoeba é limitado. A atividade proteolítica apresentada por isolados de Acanthamoeba tem sido associada a funções importantes na patogênese de doenças como ceratite e encefalite granulomatosa amebiana. O presente trabalho avaliou os perfis de atividade proteolítica de meios condicionados de Acanthamoeba isoladas de casos clínicos e do ambiente em gel de zimograma, com o objetivo de caracterizar as proteases secretadas e relacioná-las à capacidade patogênica apresentada pelos isolados nos testes in vivo e in vitro. Os isolados avaliados secretaram quantidades e tipos de proteases diferentes entre si, as quais não foram associadas à origem do isolado, genótipo ou espécie e nem à patogenicidade in vivo de Acanthamoeba. Os modelos in vivo aplicados foram úteis para avaliar a capacidade do mesmo isolado em estabelecer infecções uculares olhos e sistêmicas e diferenciar os isolados quanto ao grau de virulência. Além disso, demonstramos que cepas de origem ambiental são capazes de estabelecer infecções oculares e sistêmicas em animais, destacando o risco que estes protozoários podem oferecer à saúde humana. Em conjunto, nossos dados indicam que, apesar de importantes, testes fenotípicos e genotípicos para verificar diferenças entre isolados não podem prever a virulência dos mesmos, sendo necessário associar estes dados a testes in vivo.The knowledge about the factors that determine the pathogenicity of Acanthamoeba is limited. The proteolytic activity presented by Acanthamoeba isolates has been associated with important roles in the pathogenesis of diseases such as keratitis and granulomatous amoebic encephalitis. This study evaluated the profiles of proteolytic activity of Acanthamoeba-conditioned medium from clinical and environmental isolates in zymogram gels, in order to characterize the proteases secreted and relate them to the pathogenic capacity demonstrated by the isolated in in vitro and in vivo tests. The isolates secreted different amounts and types of proteases, which were not associated with the source of the isolate genotype or species, and in vivo pathogenicity of the Acanthamoeba. The in vivo models applied were useful to evaluate the ability of the same strain to establish systemic and eye infections, and to differentiate them in the degree of virulence. Furthermore, we demonstrated that isolates of environmental origin are able to establish ocular and systemic infections in animals, highlighting the risk that this protozoan can offer to human health. Furthermore, our data indicate that, despite important, phenotypic and genotypic tests for detecting differences between isolates cannot predict the virulence of the Acanthamoeba, being necessary to link these data to in vivo tests