Cryptosporidium i wodnopochodna kryptosporydioza: nowoczesne metody wykrywania, identyfikacji i oceny zagrożenia epidemiologicznego

Authors:

• Michał Polus

Abstract

Niniejsza praca w swojej pierwszej części stanowi kompleksowy przegląd literatury dotyczącej pasożytniczego pierwotniaka jelitowego z rodzaju Cryptosporidium. Kolejno omówiono biologię rodzaju Cryptosporidium ze szczególnym uwzględnieniem właściwości form inwazyjnych, a więc oocyst. Cechy oocyst czynią wysoce odpornymi na działanie licznych czynników fizycznych, chemicznych i biologicznych sprawiając, że Cryptosporidium jest pierwotniakiem szeroko rozpowszechnionym i wysoce zakaźnym rozprzestrzeniającym się licznymi ścieżkami transmisji. Omówiono następnie epidemiologię kryptosporydiozy – obraz kliniczny, możliwości diagnostyczne oraz terapeutyczne. Szczególny nacisk położono na wodnopochodną transmisję kryptosporydiozy. Przedstawiono zalecenia oraz wytyczne dotyczące detekcji oocyst w wodzie i naszkicowano standardowe protokoły oznaczenia Cryptosporidium (EPA, ISO) oraz metody alternatywne czy znajdujące się w trakcie badań. Opisano również bieżącą sytuację w Polsce. Spośród metod alternatywnych wobec referencyjnych wiele uwagi poświęcono możliwości zastosowania rozwiązań molekularnych, które wciąż wykorzystywane są w inżynierii środowiska raczej sporadycznie. Druga część pracy ma charakter doświadczalnej oceny możliwości zastosowania metod molekularnych bazujących na PCR do detekcji oocyst Cryptosporidium w różnych materiałach środowiskowych (woda powierzchniowa, woda uzdatniona, ścieki) oraz różnych obiektach rekreacji wodnej. Wykazano empirycznie, że możliwe uproszczenie metod zagęszczania próbek wody oraz oczyszczania materiału biologicznego wyizolowanego z wody – to istotne gdyż stosowane w metodach referencyjnych rozwiązania są skomplikowane i kosztowne. Przeprowadzone liczne badania pozwoliły opracować optymalne techniki izolacji i oczyszczania DNA Cryptosporidium, oraz stworzyć protokoły detekcji oocyst w wodzie i ściekach. Za pomocą licznych eksperymentów wykazano ostatecznie, że zaproponowana metodyka osiąga czułość, specyficzność gatunkową oraz powtarzalność nieosiągalną przy użyciu metod referencyjnych. Wskazano również na możliwość równoległego oznaczania innych wodnopochodnych patogenów, np. z rodzajów Giardia czy Toxoplasma. Udowodniono, że opracowany protokół pozwala pokonać liczne ograniczenia metod referencyjnych, w tym również dotyczące organizacji laboratorium badawczego, znacznie ułatwiając jego wdrożenie. Zalety opracowanego protokołu oznaczania obecności i koncentracji oocyst Cryptosporidium wsparto wieloletnimi obserwacjami występowania oocyst w licznych rzekach i zbiornikach wodnych.