LEPTOSPIRA INTERROGANS: CARACTERÍSTIQUES, MORFOLOGIA - BIOLOGIA - 2025

Leptospira interrogans és un bacteri espiroqueta patogènica pertanyent a l'gènere Leptospira, de el tall de les eubacteris. Dins d'aquest tall, el gènere Leptospira és l'únic amb representants patògens capaços de causar infeccions en mamífers.

L. interrogans és l'agent etiològic d'un conjunt de patologies clíniques o zoonosi conegudes com leptospirosi, que es donen en zones rurals i urbanes de regions temperades i subtropicals al món.

Leptospira interrogans (Font: Obtained from the CDC Public Health Image Library.Image credit: CDC / NCID / HIP / Janice Carr (PHIL # 1220). Via Wikimedia Commons)

El gènere Leptospira inclou organismes sapròfits i patogènics distribuïts en al menys 19 espècies. Set d'aquestes espècies són les principals causants de les leptospirosi a nivell mundial, incloent a L. interrogans.

Les espècies de l'gènere estan classificades en alguns supergrups i varietats d'acord amb l'expressió d'un lipopolisacàrid de superfície, les diferències estructurals pel que fa a la regió carbohidratada determina la diversitat antigènica de les serovarietats.

La leptospirosi és una malaltia zoonòtica que afecta tant animals com a humans. La patologia associada amb humans té una distribució àmplia entre Àsia, Oceania, l'Índia, Llatinoamèrica i els països de l'Carib, per la qual cosa representa un gran problema de salut pública a nivell mundial.

Característiques i morfologia

A l'igual que la major part de les leptospiras, Leptospira interrogans és una espiroqueta mòbil, de 6 a 20 micres de longitud i 0.25 micres d'ample, el cos cel·lular s'enrotlla de forma helicoïdal sobre si.

Posseeix una morfologia molt particular en què els seus extrems en forma de ganxo li atorguen una manera que alguns autors han comparat amb un signe d'interrogació.

Comparteixen característiques de superfície amb bacteris grampositius i gramnegatius, per exemple: a l'igual que els bacteris Gramnegatives, les leptospiras posseeixen lipopolisacàrids i doble membrana, mentre que comparteixen amb els bacteris grampositius l'associació de la membrana citoplasmàtica amb la paret cel·lular de mureïna.

Són capaços de moure gràcies a la presència de dos flagels modificats que en realitat són coneguts com filaments axials periplásmicos, que sorgeixen a cada extrem del bacteri i es creu que la mobilitat intervinguda per aquests filaments és indispensable per a la patogenicitat de l'espècie.

Aquest tipus de bacteris creixen de manera lenta in vitro a temperatures que poden variar de 28 a 30 ° C. Depenen de vitamina B1 i vitamina B12 per sobreviure, i no poden emprar sucres com a font de carboni, sinó que utilitzen àcids grassos de cadena llarga com a primordial font de carboni i energia, que obtenen gràcies a les vies de β-oxidació.

L. interrogans és capaç de sobreviure llargs períodes de temps en aigües fresques o sòls humits, és a dir, condicions de molt pocs nutrients, fins a trobar a la seva mamífer hoste.

Característiques genètiques

Posseeix un genoma d'aproximadament 4.691.184 pb, però això pot canviar respecte a la varietat que s'estudiï. El genoma es divideix en dos cromosomes circulars: un de grans dimensions de 4.332.241 pb i un altre petit de 358.943 pb.

Es prediu que posseeix més de 4.700 gens, dels quals 37 són gens per ARN de transferència i prop de 4.727 corresponen a seqüències codificants de proteïnes. D'aquestes 4.727 seqüències codificants, 4.360 es troben en el cromosoma gran i 367 al petit.

Els gens continguts en el cromosoma petit són gairebé tots gens essencials. Entre alguns dels gens relacionats amb el metabolisme es troben els de la ruta completa de la síntesi de novo de l'hemina i altres gens essencials com el de la NADH deshidrogenasa.

Factors de virulència

La patogenicitat de L. interrogans està relacionada principalment amb els lipopolisacàrids de superfície, hemolisinas, proteïnes de la membrana externa i altres molècules per a l'adhesió cel·lular; encara que alguns d'aquests factors són específics de varietats i serotips determinats.

Aquesta espècie de bacteri s'adhereix a diferents línies cel·lulars un cop ingressa en l'organisme hoste, entre els quals es troben fibroblasts, monòcits o macròfags, cèl·lules endotelials i cèl·lules epitelials dels ronyons.

Factors de virulència importants per a aquesta espècie de bacteris estan relacionats amb proteïnes d'unió o adhesió a diferents elements de la matriu extracel·lular com l'elastina, tropoelastina, col·lagen, laminina i fibronectina.

D'aquestes s'han caracteritzat bé algunes com les Lsa24 / LfhH o llenya que són proteïnes d'unió a laminina i que també s'uneixen a el factor H, a l'fibrinogen ia la fibronectina.

Un altre element molt important per a la supervivència d'aquests bacteris i que s'ha determinat que té gran influència sobre la seva virulència és la proteïna hemo-oxigenasa (Hemo), que disposen per a degradar i emprar aquest grup químic per sobreviure.

La presència d'activitats hemolítiques, esfingomielinasas i fosfolipases tenen una important participació en l'ingrés del bacteri a diferents regions de l'organisme.

Malalties que causa

L. interrogans està associada, com s'ha esmentat anteriorment, amb patologies conegudes com "leptospirosi". En concret, aquesta espècie és responsable dels casos més severs de leptospirosi humana a tot el món.

Ja que és una malaltia zoonòtica, la leptospirosi no afecta únicament humans, ja que L. interrogans pot afectar, virtualment, qualsevol tipus de mamífer, sent els transmissors més importants petits animals com els rosegadors (rates, ratolins, hàmsters, entre d'altres).

Alts índexs de leptospirosi s'han aconseguit en granges de bestiar boví, en gossos i altres animals domèstics associats amb l'home.

transmissió

La infecció ocorre per contacte directe amb l'orina d'altres animals infectats o mitjançant aigües contaminades amb els mateixos, de manera que s'associa amb pobres condicions sanitàries.

Molts mamífers serveixen de vectors per a diferents espècies de leptospiras i L. interrogans no és l'excepció. Les rates són els principals transmissors per a humans i les cèl·lules d'aquest patogen s'emmagatzemen en els túbuls renals d'aquelles.

El patogen ingressa a l'organisme per via mucocutània, bé sigui per abrasions o talls a la pell, a través de les mucoses oculars, nasals o bucals.

Les regions endèmiques més importants per a la leptospirosi humana estan caracteritzades especialment per la presència d'aigües estancades, grans poblacions de hostes, sistemes sanitaris decadents, i condicions per l'estil.

Símptomes de contagi

Tot i que els humans són "hostes accidentals" de L. interrogans, les patologies clíniques de la leptospirosi en éssers humans són moltes.

El desenvolupament de la malaltia pot ocórrer un dia o algunes setmanes després de l'contacte inicial, podent mantenir-se per alguns mesos. Moltes vegades la severitat dels casos depèn de l'serotip i del cep que infecta, així com la mida del "inòcul", l'estat de salut immunològica i l'edat de l'pacient afectat.

Les afeccions i els símptomes varien entre condicions lleus tipus refredats fins a malalties greus com el conegut síndrome de Weil. La malaltia més greu està caracteritzada per falles hepàtiques i renals serioses, estrès pulmonar i hemorràgia, el que pot ser causal de mort.

Entre els símptomes més comuns de les condicions lleus es troben: calfreds, nàusees, vòmit, mal de cap, miàlgia i erupcions cutànies, entre d'altres.

tractament

El tractament de la leptospirosi és tradicionalment basat en antibiòtics, encara que els tractaments antimicrobians no han demostrat ser veritablement eficaços pel que fa a la desaparició dels símptomes o durada d'aquests.

Hi ha algunes controvèrsies a l'respecte de l'ús d'antibiòtics o la resolució "espontània" de la malaltia, ja que per a alguns tractaments amb antibiòtics no han mostrat diferències significatives entre pacients tractats i no tractats.

Entre els antibiòtics que han estat provats en assaigs clínics, els més efectius han estat la penicil·lina i la doxiciclina, així com l'amoxicil·lina i l'ampicil·lina per als casos més lleus de la malaltia. Alguns casos severs han estat èxit tractats amb ceftriaxona i penicil·lina.

referències

1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Leptospirosis: a zoonotic disease of global importance. The Lancet, 3, 757-771.
2. Evangelista, K. V, & Coburn, J. (2010). Leptospira es an emerging Pathogen: a review of its biology, Pathogenesis and host immune responses. Future microbiol., 5 (9), 1413-1425.
3. Facin, I., Felzemburgh, RDM, Rierol, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Prospective Study of Leptospirosis Transmission in an Urban Slum Community: Role of Poor Environment in Repeated Exposures to the Leptospira Agent. PLoS Neglected Tropical Diseases, 8 (5), 1-9.
4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, & Adler, B. (2010). Mutations affecting Leptospira interrogans lipopolysaccharide attenuate virulence. Molecular Microbiology, 78 (3), 701-709.
5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., & Zeng, R. (2003). Unique Physiological and pathogenic features of Leptospira interrogans revealed by whole-genome sequencing. Nature, 422, 888-893.
6. Sluys, MA Van, Digiampietri, LA, Harstkeerl, RA, Ho, PL, Marques, M. V, Oliveira, MC,… Angeles, L. (2004). Genome features of Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Brazilian Journal of mediquen and Biological Research, 37, 459-478.