Orientadores: José Euclides Stipp Paterniani, Cristiano de Mello Gallep

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola

Resumo: Giardia spp. e Cryptosporidium spp. são organismos desafiadores em monitoramento ambiental, podendo afetar os seres humanos e os animais com grandes impactos na saúde pública. Métodos para detectar esses organismos são descritos na literatura ¿ p.ex.: o método EPA 1623.1. No entanto, muitos...

Resumo: Giardia spp. e Cryptosporidium spp. são organismos desafiadores em monitoramento ambiental, podendo afetar os seres humanos e os animais com grandes impactos na saúde pública. Métodos para detectar esses organismos são descritos na literatura ¿ p.ex.: o método EPA 1623.1. No entanto, muitos não são capazes de detectar a viabilidade destes parasitos. Este trabalho avaliou o uso de marcadores fluorescentes combinados com a técnica de detecção de fluorescência retardada na detecção de viabilidade de Giardia intestinalis e Cryptosporidium parvum. Testes de incubação com 6-carboxifluorceina-succinimidil-diacetato-éster (CFDA-SE), C12-resazurina e SYTOX Green foram desenvolvidos com cistos de G. intestinalis e oocistos de C. parvum. Medidas de fluorescência retardada em câmara escura projetada e em dispositivo comercial foram aplicados em amostras purificadas e concentradas de G. intestinalis após incubação com CFDA-SE. Grupos contendo cistos vivos e infecciosos, mortos a 100° C, estressados com luz UV-C e envelhecidos foram analisados via fluorescência retardada e microscopia de epifluorescência em oito séries experimentais. Os resultados demonstram que (oo)cistos vivos e infecciosos não são marcados com os marcadores fluorescentes. Dupla marcação em (oo)cistos mortos é observada após 30 minutos de incubação com C12-resazurina 5,0 ?M e SYTOX Green 100 nM. (Oo)cistos mortos apresentam marcação verde após incubação de CFDA-SE 5,0 ?M. O envelhecimento da amostra foi acompanhado pelo aumento da taxa de marcação celular com cistos apresentando ~50% de marcação aos 30 dias de idade e ~100% aos 50 dias de idade. Testes com fluorescência retardada demonstram que cistos vivos e com idade inferior a 20 dias apresentam intensidades superiores aos cistos mortos e estressados após excitação com 365 nm. A excitação com 365 nm apresentou correlação R2 > 95% após análise de cinética de decaimento com modelo exponencial de segunda ordem. Os dados indicam que o decaimento da fluorescência retardada é acompanhado por duas componentes k1 e k2 onde k2 = 5?k1, estando estas conectadas com as condições fisiológicas da Giardia. O procedimento pode ser efetuado em 10 passos laboratoriais em aproximadamente 60 minutos de análise. A fluorescência retardada apresenta futuro promissor na análise de viabilidade de parasitos em amostras purificadas

Abstract: Giardia spp. and Cryptosporidium spp. are challenging and important organisms in modern environmental monitoring. These protozoa can affect humans and animals seriously, as reflection of sanitation problems in water quality control, with huge impact over economics and public health....

Abstract: Giardia spp. and Cryptosporidium spp. are challenging and important organisms in modern environmental monitoring. These protozoa can affect humans and animals seriously, as reflection of sanitation problems in water quality control, with huge impact over economics and public health. Methods to detect such organisms are well described in literature - i.e. the EPA Method 1623.1 and AWWA 2012. But those ones are not able to detect infectivity. For that, the usual procedures include infection of animal model leading to at least one week for confirming infectivity. Some research with dye probes are being developed in order to provide useful, reliable and low cost procedures for detection of protozoa viability, i.e. enabling to distinguish dead samples cells from living ones. This work describes the screening tests for viability detection of protozoa samples - Giardia intestinalis and Cryptosporidium parvum - using carboxifluorcein-succinimidyl-diacetate-ester (CFDA-SE), C12-resazurin and SYTOX Green. Living, heat-killed and UV-C stressed (oo)cysts were analyzed using these chemical probes. G. intestinalis in concentrated samples and stained with CFDA-SE were analysed by fluorescence imaging as well as by delayed fluorescence (DF) after UV-A and white-light excitation. The weak DF profiles were detected in photon-counting setups, in 8 series of tests for intact, for heat-killed and for UV-C-stressed samples are shown. Results show that fresh, i.e. living and viable (oo)cysts cannot be stained by the mentioned neither with CFDA-SE nor C12-resazurin and SYTOX Green dyes. Double-marked (oo)cysts are observed when C12-resazurin and SYTOX Green are applied to old cysts as well to dead ones. Aged samples show increasing number of stained organisms: 30-day-old with ~50% while samples older than 50 days with almost 100% marked. Intact samples present stronger fluorescence and DF than the stressed ones, with good replication after UV-A excitation. After excitation @365nm samples present DF better fitted by double exponential decay kinetics, with the decay constant k2 five times higher than the k1 constant. The procedure can be easily reproduced in 10 steps, taking around 1h of laboratorial work with purified samples