Przed nadejściem diagnostyki molekularnej, mikroorganizmy obecne w niszach środowiskowych lub w próbkach klinicznych były często wykrywane poprzez hodowlę ich na różnych selektywnych podłożach, głównie na agarze na szalkach Petriego. Fenotyp kolonii bakteryjnych i ich aktywność metaboliczna pozwoliły na klasyfikację bakterii na poziomie gatunku. Rosół może być również stosowany w celu zwiększenia czułości wykrywania. Jednak obie techniki nie pozwalają na odzyskanie bakterii, które rosną powoli lub wcale nie rosną na tych podłożach. To jest powód, dla którego podejścia molekularne są obecnie tak szeroko stosowane. Niemniej jednak wykrycie DNA nie daje żadnych wskazówek na temat żywotności bakterii. Co więcej, w przeciwieństwie do hodowli, podejścia molekularne nie prowadzą do powstania szczepu, który można by dokładniej scharakteryzować.
Badanie patogenów, które słabo rosną na stałych podłożach lub które potrzebują komórek do wzrostu, jest skomplikowane. Większość z tych "trudnych do wyhodowania" bakterii to wybredne bakterie wewnątrzkomórkowe, często odkrywane i charakteryzowane po dużych ogniskach choroby, jak to miało miejsce w przypadku Legionella pneumophila. Bakteria ta została scharakteryzowana po wybuchu epidemii, która miała miejsce podczas konwencji Legionu Amerykańskiego. Aż 182 osoby zostały zakażone, a 29 zmarło z powodu ciężkiego zapalenia płuc1,2. Później wykazano, że ameby były naturalnymi żywicielami tej bakterii i że ich obecność w hotelowym systemie klimatyzacji i sieciach wodnych była przyczyną wybuchu tak zwanej choroby legionistów3.
Ameby są obecne na całym świecie i zostały wyizolowane z gleby, powietrza, wody i błony śluzowej nosa ludzkich ochotników (sprawdzone w 4). Te "wolno żyjące" ameby na ogół dzielą się autonomicznie w środowisku, ale od czasu do czasu mogą atakować pobłażliwych gospodarzy5. Ameby żywią się różnymi mikroorganizmami poprzez fagocytozę, a następnie trawienie lizosomalne przez hydrolazy6. Wiele fakultatywnych lub obligatoryjnych bakterii wewnątrzkomórkowych jest w stanie oprzeć się trawieniu, a tym samym infekować i dzielić się w amebach, jak na przykład Legionella, bakterie związane z Chlamydią lub prątki (omówione w 7 i 8). Wolno żyjące ameby prawdopodobnie stanowią ważny potencjalny rezerwuar dla bakterii wewnątrzkomórkowych, które nie zostały jeszcze odkryte. To skłoniło naszą grupę do wdrożenia w Lozannie dwóch głównych technik, zwanych kokulturą amebalną i wzbogacaniem ameb, które pozwoliły różnym grupom wyizolować kilka nowych obligatoryjnych mikroorganizmów wewnątrzkomórkowych z różnych próbek środowiskowych9-15.
Ponieważ ameby są profesjonalnymi fagocytami żywiącymi się na bakteriach, bakteria zdolna do opierania się fagocytozie i wzrostu wewnątrz tych protistów może również kolonizować ludzkie fagocyty i być patogenna dla ludzi. Zostało to częściowo wykazane w przypadku niektórych bakterii związanych z Chlamydią, takich jak Waddlia chondrophila. W. chondrophila może rosnąć nie tylko w amebach, ale także w kilku typach komórek, takich jak komórki nabłonkowe ssaków, makrofagi i linie komórkowe ryb16-18. Kokultura amebów wydaje się również istotna dla wykrywania bakterii wewnątrzkomórkowych w próbkach klinicznych19,20, w tym w stolcu, który jest silnie zanieczyszczony różnymi gatunkami bakterii21.
Tutaj opisujemy główne etapy kokultury amebal i wzbogacania amebalu, w tym (a) obróbkę próbek środowiskowych lub klinicznych; b) wzrost ameb na podłożu aksenicznym i na trawniku bakteryjnym Escherichia coli oraz c) selekcja i charakterystyka bakterii wewnątrzkomórkowych.