Evaluation of pathogenic potential and adherence of Acanthamoeba spp. to scleral contact lenses

Acanthamoeba keratitis is a severe corneal infection having a main risk factor the inappropriate use of contact lenses. Species of the genus Acanthamoeba spp. can adhere to the surface of a wide variety of lenses. However, there are no reports on the adherence of these amoebae to the surface of scleral contact lenses although cases of keratitis associated with these lenses have been reported. Thus, this study aimed to investigate the adherence of different isolates of Acanthamoeba spp. to the surface of scleral lenses, investigating whether the lens design and virulence profiles of the isolates could influence this adhesion. The study included three isolates of Acanthamoeba spp.: A. polyphaga (ATCC CDC: V062), A. polyphaga (ATCC 30461), and a clinical isolate (obtained from a case of Acanthamoeba keratitis). Also, we tested five contact lenses: silicone-hydrogel lens (control), two scleral lenses (one with a surface treatment composed of Plasma O2 and the other by Plasma O2 with Hydra-PEG), and two flat lenses with the same treatment of the scleral lenses respectively. Amoebae adhered to the lens surface were observed by optical light microscopy and scanning electron microscopy. We also evaluated the surfaces of the lenses for possible alterations that favored the adhesions of the amoebas. Both the clinical isolate and the isolate ATCC 30461 exhibited a superior pathogenicity profile (growth and encystment) than the isolate ATCC CDC:V062. Still, all isolates adhered more to the surface of the scleral lenses when compared to the flat lenses. We observed folds on the surface of the lenses by scanning electron microscopy. Also, parasites presented an amoeboid and elongated appearance on the silicone-hydrogel lenses (control) surface and rounded and shrunken on the scleral lenses surface. The data obtained in this study suggest a statistically positive correlation between Acanthamoeba adhesion and lens design and adhesion and more virulent isolates of Acanthamoeba. New studies are needed aiming attention to the care of scleral lenses to remove Acanthamoeba adhered to its surface, whether by mechanical or chemical action. It is also urgent to develop innovative systems to eliminate parasites and other microorganisms from contact lenses and paraphernalia.A ceratite por Acanthamoeba é uma infecção corneana grave que tem como principal fator de risco o uso inadequado das lentes de contato. Já é comprovado que espécies do gênero Acanthamoeba spp. são capazes de aderir à superfície de uma grande variedade de lentes disponíveis, contudo, não há relatos na literatura sobre a aderência destas amebas à superfície de lentes de contato esclerais, visto que casos de ceratite associados ao uso destas lentes vêm sendo relatados. Desse modo, esse estudo teve como objetivo averiguar a aderência de diferentes isolados de Acanthamoeba spp. à superfície de lentes esclerais, investigando se o desenho das lentes e diferentes perfis de patogenicidade dos isolados poderiam influenciar poderiam influenciar nesta aderência. Para isso, três isolados de Acanthamoeba spp. foram utilizados: A. polyphaga (ATCC CDC:V062), A. polyphaga (ATCC 30461) e uma amostra clínica (obtida de um caso de ceratite por Acanthamoeba). Também cinco lentes de contato foram testadas: lente silicone-hidrogel (controle), duas lentes esclerais (uma com tratamento de superfície composto por Plasma O2 e a outra por Plasma O2 com Hydra-PEG), e duas lentes planas (com o mesmo tratamento das lentes esclerais respectivamente). As amebas aderidas à superfície das lentes foram observadas por microscopia óptica de luz e microscopia eletrônica de varredura. Também foram avaliadas as superfícies das lentes quanto a possíveis alterações que favorecessem a aderências das amebas. Tanto o isolado clínico quanto o isolado ATCC 30461 exibiram um perfil de exibiram um perfil de patogenicidade superior (crescimento e encistamento) em relação ao isolado ATCC CDC:V062. Ainda, todos os isolados aderiram mais à superfície das lentes esclerais quando comparados às lentes planas. Na microscopia eletrônica de varredura foram observadas dobras na superfície das lentes e, também, notou-se que os isolados apresentavam aspecto ameboide e alongado na superfície das lentes silicone-hidrogel (controle), e arredondado e encolhido na superfície das lentes esclerais. Os dados obtidos neste estudo sugerem que existe uma correlação estatisticamente positiva entre aderência e desenho da lente, assim como de isolados mais virulentos e aderência em lentes esclerais. Novos estudos são necessários visando atenção para o cuidado de lentes esclerais no sentido de retirar Acanthamoeba aderidas em sua superfície, quer seja por ação mecânica ou química. Urge, também, o desenvolvimento de sistemas inovadores de eliminação de parasitas e outros microrganismos das lentes de contato e parafernália.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)2020/11340-088887.507833/2020-0