Kultivierungsmethoden von Spirochäten aus Borrelia burgdorferi , Sensu Lato Complex und Rezidivfieber Borrelien

Anne Berthold; Marie-Line Faucillion; Ingela Nilsson; Maryna Golovchenko; Vett Lloyd; Sven Bergström; Natalie Rudenko

doi:10.3791/64431

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Methodenartikel

Kultivierungsmethoden von Spirochäten aus Borrelia burgdorferi , Sensu Lato Complex und Rezidivfieber Borrelien

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DOI:

10.3791/64431

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25. November 2022

Anne Berthold^*¹ , Marie-Line Faucillion^*² , Ingela Nilsson² , Maryna Golovchenko³ , Vett Lloyd¹ , Sven Bergström² , Natalie Rudenko³

¹Department of Biology, Mt. Allison University, ²Department of Molecular Biology, Umeå University, ³Biology Centre Czech Academy of Sciences, Institute of Parasitology

^* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die In-vitro-Kultur ist eine direkte Nachweismethode für das Vorhandensein lebender Bakterien. Dieses Protokoll beschreibt Methoden für die Kultivierung verschiedener Borrelien-Spirochäten, einschließlich der Borrelia burgdorferi sensu lato-Komplexes, der Rezidivfieber-Borrelienarten und der Borrelia miyamotoi. Diese Arten sind anspruchsvoll und wachsen langsam, können aber kultiviert werden.

Zusammenfassung

Die Borrelien bestehen aus drei Artengruppen, der Lyme-Borreliose-Gruppe (LB), die auch als B. burgdorferi sensu lato (s.l.) bekannt ist und kürzlich in Borreliella, die Rückfallfiebergruppe (RF) Borrelien und eine dritte reptilienassoziierte Gruppe von Spirochäten umklassifiziert wurde. Kulturbasierte Methoden sind nach wie vor der Goldstandard für den Labornachweis bakterieller Infektionen sowohl für die Forschung als auch für die klinische Arbeit, da die Kultivierung von Krankheitserregern aus Körperflüssigkeiten oder Geweben replizierende Krankheitserreger direkt detektiert und Ausgangsmaterial für die Forschung liefert. Borrelien und Borreliella-Spirochäten sind anspruchsvoll und langsam wachsend und werden daher üblicherweise nicht für klinische Zwecke kultiviert. Für die Forschung ist jedoch Kultur notwendig. Dieses Protokoll demonstriert die Methodik und die Rezepturen, die für die erfolgreiche Kultivierung von LB- und RF-Spirochäten erforderlich sind, einschließlich aller anerkannten Arten aus dem B. burgdorferi s.l.-Komplex, einschließlich B. afzelii, B. americana, B. andersonii, B. bavariensis, B. bissettii/bissettiae, B. burgdorferi sensu stricto (s.s.), B. californiensis, B. carolinensis, B. chilensis, B. finlandensis, B. garinii, B. japonica, B. kurtenbachii, B. lanei, B. lusitaniae, B. maritima, B. mayonii, B. spielmanii, B. tanukii, B. turdi, B. sinica, B. valaisiana, B. yangtzensis undRF-Spirochäten, B. anserina, B. coriaceae, B. crocidurae, B. duttonii, B. hermsii, B. hispanica, B. persica, B. recurrentis und B. miyamotoi. Das Basismedium für die Zucht von LB- und RF-Spirochäten ist das Barbour-Stoenner-Kelly-Medium (BSK-II oder BSK-H), das das Wachstum von Spirochäten in etablierten Kulturen zuverlässig unterstützt. Um neu isolierte Borrelienisolate aus Zecken- oder Wirtsproben züchten zu können, bei denen die anfängliche Spirochätenzahl im Inokulum niedrig ist, wird modifiziertes Kelly-Pettenkofer (MKP)-Medium bevorzugt. Dieses Medium unterstützt auch das Wachstum von B. miyamotoi. Der Erfolg der Kultivierung von RF-Spirochäten hängt auch entscheidend von der Qualität der Inhaltsstoffe ab.

Einleitung

Borrelien sind eine Gattung von Spirochätenbakterien, die drei Hauptgruppen umfasst: die Gruppe der Lyme-Borreliose (LB), die Gruppe des Rückfallfiebers (RF) und eine weniger gut charakterisierte Gruppe, die anscheinend auf Reptilien beschränkt ist. Die Borrelien-Taxonomie ist mit dem Aufkommen molekularer Methoden, die Genom- und Proteomvergleiche ermöglichen, im Fluss, wie es bei den meisten anderen taxonomischen Gruppen der Fall ist 1,2,3,4,5,6,7.