ISPITIVAČI LEPTOSPIRA: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA - BIOLOGIJA - 2024

Leptospira interrogans je patogena bakterija spiroheta iz roda Leptospira, iz roda eubakterija. Unutar ove vrste, rod Leptospira jedini je s patogenim predstavnicima koji mogu izazvati infekcije kod sisavaca.

L. interrogans je etiološki uzročnik skupine kliničkih patologija ili zoonoza poznatih kao leptospiroza, a javljaju se u ruralnim i urbanim područjima umjerenih i suptropskih regija u svijetu.

Ispitivači Leptospira (Izvor: Dobiveno iz biblioteke slika javnog zdravstva CDC-a. Kreditna slika: CDC / NCID / HIP / Janice Carr (PHIL # 1220). Via Wikimedia Commons)

Rod Leptospira uključuje saprofitne i patogene organizme raspoređene u najmanje 19 vrsta. Sedam je ovih vrsta glavni uzročnik leptospiroze u cijelom svijetu, uključujući L. interrogans.

Vrsta roda razvrstana je u neke supergrupe i sorte prema izrazu površinskog lipopolisaharida, čije strukturne razlike s obzirom na područje ugljikohidrata određuju antigenu raznolikost serovara.

Leptospiroza je zoonotska bolest koja pogađa i životinje i ljude. Patologija povezana s ljudima ima široku rasprostranjenost u Aziji, Oceaniji, Indiji, Latinskoj Americi i Karibima, zbog čega predstavlja veliki javnozdravstveni problem širom svijeta.

Karakteristike i morfologija

Kao i većina leptospira, Leptospira interrogans je pokretna spiroheta, duga 6–20 µm i široka 0,25 µm, čije se stanično tijelo spiralno namotava.

Ima vrlo posebnu morfologiju u kojoj mu zakačeni krajevi daju oblik koji su neki autori uspoređivali sa znakom pitanja.

Dijele površinske karakteristike s gram-pozitivnim i gram-negativnim bakterijama, na primjer: poput gram-negativnih bakterija, leptospiri imaju lipopolisaharide i dvostruku membranu, dok s gram-pozitivnim bakterijama dijele povezanost citoplazmatske membrane sa staničnom stijenkom mureina.

Oni se mogu kretati zahvaljujući prisutnosti dvaju modificiranih flagela koje su zapravo poznate kao periplazmatska aksijalna vlakna koja nastaju na svakom kraju bakterija i vjeruje se da je pokretljivost posredovana tim nitima ključna za patogenost vrste.

Te vrste bakterija rastu in vitro pri temperaturama koje mogu varirati od 28 do 30 ° C. Oni ovise o vitaminu B1 i vitaminu B12 kako bi preživjeli i ne mogu koristiti šećere kao izvor ugljika, već umjesto toga koriste dugolančane masne kiseline kao primarni izvor ugljika i energije, koje dobivaju zahvaljujući β-oksidacijskim putevima.

L. interrogans sposobni su preživjeti duge vremenske periode u slatkoj vodi ili vlažnim tlima, odnosno uvjetima s vrlo malo hranjivih tvari, sve dok ne nađu svog sisavca domaćina.

Genetske karakteristike

Ima genom od približno 4.691.184 bp, ali to se može promijeniti s obzirom na sortu koja se proučava. Genom je podijeljen u dva kružna kromosoma: veliki od 4,332,241 bp i mali od 358,943 bp.

Predviđa se da će imati više od 4.700 gena, od kojih je 37 gena za prijenos RNA, a oko 4.727 odgovara nizovima koji kodiraju proteine. Od tih 4.727 kodirajućih sekvenci, 4.360 se nalazi na velikom kromosomu, a 367 u malom.

Geni sadržani u malom kromosomu su gotovo svi bitni geni. Neki geni povezani s metabolizmom uključuju one za kompletan put nove sinteze za hemin i druge bitne gene kao što je NADH dehidrogenaza.

Čimbenici virulencije

Patogenost L. interrogans uglavnom se odnosi na površinske lipopolisaharide, hemolizine, proteine ​​vanjske membrane i ostale molekule za staničnu adheziju; iako su neki od ovih faktora specifični za određene sorte i serotipe.

Ova vrsta bakterija lijepi se za različite stanične linije nakon što uđe u organizam domaćina, među kojima su fibroblasti, monociti ili makrofagi, endotelne stanice i epitelne stanice bubrega.

Važni faktori virulencije za ovu vrstu bakterija odnose se na proteine ​​koji se vežu ili se prianjaju za različite elemente izvanstanične matrice kao što su elastin, tropoelastin, kolagen, laminin i fibronektin.

Od njih su neke dobro okarakterizirane, poput Lsa24 / LfhH ili LenA, koji su proteini koji vežu laminin i koji također vežu faktor H, fibrinogen i fibronektin.

Drugi element od velikog značaja za opstanak ovih bakterija i za koji je utvrđeno da ima veliki utjecaj na njihovu virulenciju je protein heme-oksigenaze (HemO), koji moraju razgraditi i koristiti ovu kemijsku skupinu da bi preživjeli.

Prisutnost hemolitičkih aktivnosti, sfingomijelinaza i fosfolipaza igra važnu ulogu u ulasku bakterija u različite dijelove tijela.

Bolesti koje uzrokuje

Kao što je prethodno spomenuto, L. interrogans povezan je s patologijama poznatim kao "leptospiroza". Konkretno, ova je vrsta odgovorna za najteže slučajeve ljudske leptospiroze u svijetu.

Budući da se radi o zoonotskoj bolesti, leptospiroza ne pogađa samo ljude, budući da L. ispitivači mogu utjecati na gotovo bilo koju vrstu sisavaca, najvažniji prenosioci su male životinje poput glodara (štakora, miševa, hrčaka, između ostalih), Visoke stope leptospiroze postignute su na farmama goveda, psima i drugim domaćim životinjama povezanim s čovjekom.

Prijenos

Infekcija nastaje izravnim kontaktom s mokraćom drugih zaraženih životinja ili putem onečišćene vodom, zbog čega je povezana s lošim sanitarnim uvjetima.

Mnogi sisari služe kao vektori za različite vrste leptospira, a L. interrogans nije iznimka. Štakori su glavni prenositelji za ljude i stanice ovog patogena su pohranjene u njihovim bubrežnim tubulima.

Patogen ulazi u tijelo mukokutanim putem, bilo kroz ogrebotine ili posjekotine na koži, preko očne, nosne ili oralne sluznice.

Najvažnije endemske regije za ljudsku leptospirozu karakteriziraju posebno stajaće vode, velika populacija domaćina, opadajući sanitarni sustav i uvjeti sličnog.

Simptomi zaraze

Iako su ljudi "slučajni domaćini" L. ispitivača, kliničke patologije leptospiroze u ljudi su mnoge.

Razvoj bolesti može se dogoditi dan ili nekoliko tjedana nakon početnog kontakta, a može se nastaviti i nekoliko mjeseci. Mnogo puta ozbiljnost slučajeva ovisi o serotipu i soju koji inficira, kao i veličini "inokuluma", stanju imunološkog zdravlja i dobi oboljelog pacijenta.

Uvjeti i simptomi kreću se od blagih stanja prehlade do ozbiljnih bolesti poput poznatog Weilovog sindroma. Najozbiljnija bolest karakterizira ozbiljno zatajenje jetre i bubrega, plućni stres i krvarenje, što može biti kobno.

Među najčešćim simptomima blagih stanja su: groznica, mučnina, povraćanje, glavobolja, mialgija i osip na koži, među ostalim.

liječenje

Liječenje leptospiroze tradicionalno se temelji na antibioticima, iako se antimikrobni tretmani nisu pokazali istinski učinkovitim u pogledu nestanka simptoma ili njihovog trajanja.

Postoje neke kontroverze u vezi s primjenom antibiotika ili "spontanim" rješavanjem bolesti, jer za neke tretmane antibioticima nisu pokazale značajne razlike između liječenih i neliječenih pacijenata.

Među antibioticima koji su testirani u kliničkim ispitivanjima, najučinkovitiji su penicilin i doksiciklin, kao i amoksicilin i ampicilin za blaže slučajeve bolesti. Neki teški slučajevi uspješno su liječeni ceftriaksonom i penicilinom.

Reference

1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Leptospiroza: zoonotska bolest od globalnog značaja. Lancet, 3, 757–771.
2. Evangelista, K. V i Coburn, J. (2010). Leptospira kao patogen u nastajanju: pregled njegove biologije, patogeneze i imunoloških odgovora domaćina. Budući mikrobiol., 5 (9), 1413–1425.
3. Hagan, E., Felzemburgh, RDM, Ribeiro, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Prospektivna studija prijenosa leptospiroze u gradskoj zajednici slamova: uloga lošeg okoliša u opetovanim izloženostima agentu Leptospira. PLOS zanemarene tropske bolesti, 8 (5), 1–9.
4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, & Adler, B. (2010). Mutacije koje utječu na Leptospira interrogans lipopolisaharid prigušuju virulenciju. Molecular Microbiology, 78 (3), 701–709.
5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., i Zeng, R. (2003). Jedinstvene fiziološke i patogene osobine Leptospira interrogans otkrivene sekvenciranjem cijelog gena. Priroda, 422, 888-893.
6. Sluys, MA Van, Digiampietri, LA, Harstkeerl, RA, Ho, PL, Marques, M. V, Oliveira, MC,… Angeles, L. (2004). Značajke genoma Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Brazilski časopis za medijska i biološka istraživanja, 37, 459–478.