The role of neutrophils against Pythium insidiosum

บทบาทของเม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิลต่อการกำจัดเชื้อพิเธียมอินซิดิโอซุ่ม

Name: Apichaya Sriwarom

Abstract: Pythium insidiosum (P. insidiosum) is an oomycetes fungus-like microorganism causing pythiosis infection in humans. The zoospores (infective stage) of this pathogen contaminate aquatic environments such as moist soil and swampy area, which is a natural habitiat. Humans are infected with P. insidiosum via cutaneous route which is the main entry of the zoospores. Recent studies have shown that patients with pythiosis shows high morbidity and mortality rates particularly those with hematologic diseases. As neutrophils are the first line of immune defense during fungal infections, this study therefore investigated the activity of neutrophils in response to P. insidiosum. The neutrophil killing activity, phagocytosis, and neutrophil extracellular trap (NET) formation were determined. Zoospores from six different strains of P. insidiosum were randomly selected and incubated with isolated healthy neutrophils (n=6). The results showed that human neutrophils significantly decreased number of zoospores as observed in both colony counts on blood agar and live/dead cell staining (p < 0.001). Phagocytosis measured by flow cytometry showed only two strains of zoospores (pHrodo-labeled) were significantly phagocytosed by neutrophils (p < 0.01). In contrast, all six strains of heat-killed zoospores significantly induced NETs (p < 0.001) detected by immunofluorescence staining and picogreen assay. Our findings suggests that human neutrophils produce NET formation as a main mechanism rather than phagocytosis in response to P. insidiosum.

Abstract: พิเธียม อินซิดิโอซุ่ม เป็นจุลชีพที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับเชื้อราแต่ถูกจัดให้อยู่ในไฟลัมโอโอไมโคตา (oomycota) ก่อให้เกิดโรคพิธิโอซิสในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ได้แก่ สัตว์ในปศุสัตว์ สุนัข แมว และมนุษย์ ประเทศไทยพบอุบัติการณ์การติดเชื้อและมีอัตราการเสียชีวิตมากที่สุด โดยพบว่ามีความสัมพันธ์กับผู้ป่วยที่มีโรคประจำตัวเกี่ยวกับความผิดปกติของเม็ดเลือดแดง สาเหตุของการติดเชื้อ คือผู้ป่วยได้รับซูโอสปอร์ ซึ่งเป็นระยะติดต่อที่เชื้อสร้างขึ้นอยู่บริเวณพื้นที่ชื้นแฉะหรือแหล่งน้ำสะอาดตามธรรมชาติ เนื่องจากองค์ความรู้เกี่ยวกับพยาธิสภาพของโรคพิธิโอซิสยังมีการศึกษาไม่มากเท่าที่ควร ประกอบกับเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิลซึ่งมีบทบาทสำคัญในการตอบสนองต่อการติดเชื้อรา การศึกษานี้จึงมุ่งเน้นศึกษาเกี่ยวกับความสามารถของนิวโทรฟิลในการทำลายเชื้อพิเธียม อินซิดิโอซุ่ม ได้แก่ ความสามารถในการฆ่าเชื้อ กระบวนการจับกินเชื้อเพื่อนำเข้าไปทำลายภายในเซลล์ และปล่อยเส้นใยดีเอ็นเอเพื่อจับและทำลายตัวเชื้อ นำเชื้อพิเธียม อินซิดิโอซุ่มจำนวน 6 สายพันธุ์ มากระตุ้นให้เกิดการสร้างซูโอสปอร์ เพื่อนำมาทดสอบกับนิวโทรฟิลที่แยกได้จากอาสาสมัครสุขภาพดีจำนวน 6 คน ผลการศึกษาพบว่านิวโทรฟิลสามารถลดจำนวนเชื้อลงได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะที่ไม่มีนิวโทรฟิล (p < 0.001) โดยวัดจากปริมาณเชื้อที่เจริญอยู่บนอาหารเลี้ยงเชื้อชนิด blood agar เปรียบเทียบกับซูโอสปอร์ที่ถูกย้อมสีเพื่อดูเซลล์เป็นหรือตายด้วยกล้องจุลทรรศน์ ต่อมาศึกษากระบวนการจับกินเชื้อโดยใช้หลักการโฟลว์ไซโตเมทรี พบว่านิวโทรฟิลสามารถจับกินซูโอสปอร์ได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเพียงแค่ 2 สายพันธุ์เท่านั้น (p < 0.01) แต่การศึกษาสุดท้ายกลับพบว่าซูโอสปอร์จำนวนทั้งหมด 6 สายพันธุ์สามารถกระตุ้นให้นิวโทรฟิลปล่อยเส้นใยดีเอ็นเอได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับสภาวะที่นิวโทรฟิลไม่ถูกกระตุ้น (p < 0.001) โดยประเมินจากการย้อมด้วยสารเรืองแสงเพื่อดูใต้กล้องฟลูออเรสเซนต์และวัดปริมาณดีเอ็นเอที่ถูกปล่อยออกมา จากผลการศึกษาครั้งนี้ถือเป็นข้อมูลใหม่ที่สามารถบ่งชี้ให้เห็นว่านิวโทรฟิลที่ได้จากอาสาสมัครสุขภาพดีนั้นปล่อยเส้นใยดีเอ็นเอออกมาเพื่อตอบสนองต่อการติดเชื้อพิเธียม อินซิดิโอซุ่ม

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Ariya Chindamporn

Role: advisor

Name: Direkrit Chiewchengchol

Role: co-advisor

Name: Navaporn Worasilchai

Role: co-advisor

Created: 2021

Modified: 2024-01-04

Issued: 2024-01-04

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Medical Microbiology

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights Chulalongkorn University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	6280071820[1].pdf	4.38 MB

ใช้เวลา

0.040022 วินาที