Research Article

Interactions between free-living amoebae and Cryptosporidium parvum: an experimental study

Interactions entre amibes libres et Cryptosporidium parvum : étude expérimentale

¹ Univ Rouen Normandie, Laboratory of Parasitology-Mycology, EA7510 ESCAPE, University hospital of Rouen, Normandie, 76000 Rouen, France
² National Reference Center Cryptosporidiosis, microsporidia and other protozoa, University Hospital of Rouen, Normandie, 76000 Rouen, France
³ Univ Rouen Normandie, INSERM, CNRS, HeRacLeS US 51 UAR 2026, PRIMACEN, 76000 Rouen, France
⁴ Department of anathomopathology, University Hospital of Rouen, Normandie, 76000 Rouen, France
⁵ Reims Champagne-Ardenne University, Laboratory of Parasitology-Mycology, EA7510 ESCAPE, 51454 Reims, France

^* Corresponding author: Damien.costa@chu-rouen.fr

Received: 2 February 2023
Accepted: 5 August 2023

Abstract

Free-Living Amebae (FLA) and Cryptosporidium oocysts occasionally share the same environment. From 2004 to 2016, Cryptosporidium was responsible for 60% of 905 worldwide waterborne outbreaks caused by protozoan parasites. The aim of this study was to evaluate interactions between C. parvum oocysts and two common FLAs (Acanthamoeba castellanii and Vermamoeba vermiformis) in a water environment. Encystment and survival of FLAs were evaluated by microscopy using trypan blue vital coloration. Oocysts were numerated on microscopy. Interactions were studied over time in conditions both unfavorable and favorable to phagocytosis. Potential phagocytosis was directly evaluated by several microscopic approaches and indirectly by numeration of microorganisms and oocyst infectivity evaluation. Occasional phagocytosis of C. parvum by FLAs was documented. However, oocyst concentrations did not decrease significantly, suggesting resistance of oocysts to phagocytosis. A temporary decrease of oocyst infectivity was observed in the presence of A. castellanii. The effect of these interactions on C. parvum infectivity is particularly interesting. The biofilm condition could favor the persistence or even the proliferation of oocysts over time. This study demonstrated interactions between C. parvum and FLAs. Further knowledge of the mechanisms involved in the decrease of oocyst infectivity in the presence of A. castellanii could facilitate the development of new therapeutic approaches.

Résumé

Les amibes libres et les oocystes de Cryptosporidium partagent parfois le même environnement. Entre 2004 et 2016, Cryptosporidium a été responsable de 60 % des 905 épidémies d’origine hydrique dans le monde causées par des parasites protozoaires. Le but de cette étude était d’évaluer les interactions entre les oocystes de C. parvum et deux espèces d’amibes libres communes (Acanthamoeba castellanii et Vermamoeba vermiformis) en environnement aquatique. L’enkystement et la survie des amibes libres ont été évalués par microscopie en utilisant une coloration vitale au bleu trypan. Les oocystes ont été comptés au microscope. Les interactions ont été étudiées au cours du temps dans des conditions à la fois défavorables et favorables à la phagocytose. La phagocytose potentielle a été évaluée directement par plusieurs approches microscopiques et indirectement par la numération des micro-organismes et l’évaluation de l’infectiosité des oocystes. Une phagocytose occasionnelle de C. parvum par amibes libre a été documentée. Cependant, les concentrations d’oocystes n’ont pas diminué de manière significative, ce qui suggère une résistance des oocystes à la phagocytose. Une diminution temporaire de l’infectivité des oocystes a été observée en présence d’A. castellanii. L’effet de ces interactions sur l’infectiosité de C. parvum est particulièrement intéressant. La condition biofilm pourrait favoriser la persistance ou même la prolifération des oocystes de C. parvum au fil du temps. Cette étude a démontré des interactions entre C. parvum et amibes libres. Une meilleure connaissance des mécanismes impliqués dans la diminution de l’infectiosité des oocystes en présence d’A. castellanii pourrait faciliter le développement de nouvelles approches thérapeutiques.