UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA MATERIA: MICROBILOGÍA

GRUPO: 301

ESPIROQUETAS

Leptospira

Nombre: Juárez Rodríguez María Olivia; Araujo Pérez Ivonne Alejandra

Unidad Académica: UABC Valle Dorado

Nombre del profesor: Aurora Arreola Cruz

INTRODUCCIÓN Espiroquetas Dominio: Bacteria Orden: Spirochaetales Familias: Leptospiraceae

Género: Leptospira Especie: interrogans

Las espiroquetas son bacterias de un grupo grande y heterogéneo de bacterias espirales que presentan motilidad. Pertenecientes al orden Spirochaetales donde se hayan familias en las que se destacan Spirochaetaceae y Leptospiraceae. De la familia Spirochaetaceae tenemos a los géneros como Treponema y Borrelia y en la familia Leptospiraceae está el género Leptospira que son patógenos para el hombre. 1

Leptospira La Leptospiraceae Leptospira de especie interrogans es la causante de leptospirosis. Esta es una zoonosis distribución mundial que afecta a más de 150 especies de mamíferos; salvajes y domésticos como lo son roedores, perros, ganado bovino, ovino y equino. La mayoría de los casos se da en zonas tropicales. Ocasionalmente afecta al hombre que la adquiere a través del contacto directo o indirecto, en el cual puede producir manifestaciones clínicas que van desde una cuadro febril inespecífico y banal hasta graves procesos con fracaso multiorganico. Dos características hacen de Leptospira una bacteria difícil de erradicar; la primera que pueden permanecer por periodos prolongados en los túbulos renales de animales sin causar enfermedad, ni cambios en el riñón y la segunda los animales salvajes son un reservorio importante para reinfectar continuamente a los animales domésticos. La Spirochaetaceae Treponema tiene varias especies donde están T. rrecurrentis; T.pallidum y la Spirochaetaceae Borrelia con especies patógenas para el hombre.

R E S U M E N

Fecha de entrega 19/03/2013

Las espiroquetas son un grupo grande y heterogéneo de bacterias espirales y motiles, que comprenden cinco géneros, tres de loa cuáles (Treponema. Leptospira y Borrelia) son patógenas para el hombre.1 Estas Bacterias pertenecen al orden Spirochaetales que se subdividen en familias (Spirochaetaceae y Leptospiraceae) donde incluye a un pequeño número de especies patógenas y saprofitas. Las patógenas desencadenan una serie de enfermedades que afectan a la salud de una persona, presentándose una respuesta inmune ante estas. En la mayoría se ve la participación de vectores. También se desarrolla el riesgo biológico de estas bacterias.

Palabras clave: Bacteria Lesptospira Treponema Borrelia Vector

MORFOLOGÍA Leptospira: Estas bacterias son helicoidales, móviles, espiriladas, de 0.11 um de ancho y 6-12 um de largo. Con extremos en gancho. Existen dos flagelos, uno en cada extremidad, asociados al cilindro protoplásmico que se extiende hacia el centro de la Leptospira.3 Posee oxidasa, catalasa y peroxidasa. Son aerobias y sensibles a la acción de agentes ambientales, pero en determinadas condiciones de alcalinidad del suelo con humedad y temperatura adecuadas, pueden sobrevivir de tres meses o más. La Estructura del ADN de estos gérmenes permite clasificarlos en unas 15 genomoespecies, y su composición antigénica permite clasificarlos en 26 serogrupos y unos 200 serotipos.

3. Rev.Leptospirosis humana

En otra especie esta L. biflexia pero carece de poder patógeno. La L. interrogans es la que se detallara más adelante. Los serotipos más frecuentes hallados en la infección humana son la canícola, icerohaemorragiae, pomona, autummalis, gryppotyphosa, ebdomidis, y australis. L. interrogans se caracteriza por su morfología filiforme y helicoidal. Es una bacteria aerobia estricta, Mide aproximadamente 0.1 um de anchura y 12 um de longitud, posee unas curvaturas en forma de gancho en sus extremos, que facilitan su penetración en los tejidos, dos flagelos, que le dan gran movilidad. La bacteria tiene 18 hélices por célula y la conformación es dextrógira (en dirección de las manecillas del reloj). La membrana externa multiestratificada es rica en lípidos y el peptidoglucano es ácido α, ε–diaminopilémico.3 Se tiñe mal con la mayoría de las tinciones, y requiere de medios de cultivo especiales, donde crece con dificultad y lentitud. HISTORÍA Probablemente Lacereaux (“Leçons de la pitié”) hizo en 1802, la primera descripción clínica de leptospirosis mientras que en 1883 Landarouzi describió un caso típico con ictericia y hemorragias denominándolo tifus hepático (“typhus hepatique grave ou bénin”). Tres años después, en 1886, Mathieu en Francia y Weil en Alemania describen cuadros agudos febriles con ictericia e manifestaciones de agresión renal. Goldschimidt en 1887 propuso el nombre de Enfermedad de Weil. Desde hace más de 100 años fue reportada por Adolf Weil en Heildelberg, un caso de leptospirosis acompañada de

insuficiencia renal, similar a la enfermedad ocupacional descrita ancestralmente en los obreros de los arrozales en China o en los japoneses llamada fiebre de Akiyami o Autumn.7 En el transcurso de los años se han reconocido descripciones claras de leptospirosis. A principios del siglo XIX algunos años antes de la descripción de Weil, se sospechó que la Leptospira interrogans Serovar icterohaemorrhagiae fue introducida a Europa Occidental por la Rattus norvegicus. 7 Es en 1914 que los japoneses Inada e Ido encuentran una espiroqueta en el hígado de cobayos infectados con sangre de enfermos mineros febriles. En 1917 y 1918 Noguchi estudió varias muestras aisladas en diferentes lugares y propuso la creación del genero leptospira. En un hospital de Lima en 1917, Arce y Ribeyro describieron el primer caso de leptospirosis en el Perú. En Tingo María, Huánuco entre 1974 y 1975 se encontró 11 de 57 (19%) muestras humanas con anticuerpos contra leptospira y de igual manera vacunos, cerdos, cabras y perros presentaron anticuerpos positivos. Se aislaron hasta 6 cepas de leptospiras en vacunos y cerdos. En 1975 los estudios se realizaban principalmente en ratas de desagües de Lima pero a partir de ese año se pasó a estudiar animales de la sierra y selva peruana encontrándose índices de infección de hasta 100% y muchos serovares nuevos.4 Inclusive en 1973 y 1977 se estudió la infección en ofidios provenientes de Amazonas y Loreto habiéndose encontrado dos crotálidos con anticuerpos para los serogrupos Andamana, Panama, Pomona, Australis y Semaranga. 4 En 1981 se aislaron lestospiras del serogrupo Ballum de ratones blancos de laboratorio con índices de infección tan altos como 78% mostrando que la manipulación de estos animales puede ser un factor de riesgo. 4 En los últimos dos años han sido Identificados anticuerpos contra leptospira (46%) en dos intervenciones una por el personal del NAMRID10 en 3 comunidades a lo largo del río Nanay, (1997) por intermedio de pruebas rápidas (DIP-STICK°) y otra en el distrito de Lagunas, Sullana, Piura donde personal del MINSA a partir de la notificación de pacientes con fiebre y mialgias encontró que 06 de 29 (20%) muestras (IgM ELISA) fueron positivas a leptospirosis (1998). En julio de 1998 personal de la Oficina General de Epidemiología, del Programa de Zoonosis, Instituto Nacional de Salud y personal de salud de Quillabamba ingresaron a Koribeni en el distrito de Echarate, provincia de La Convención-Cusco, con el fin de realizar un estudio de seroprevalencia de infección por leptospira en humanos y en animales domésticos. Se obtuvo 164 sueros de humanos asintomáticos de los cuales 41 mostraron anticuerpos contra leptospiras. En doce canes se encontró también serología positiva.14 Los serovares predominantes en esa localidad fueron Autumnales (31%) Djasiman (11%) Bataviae (9.25%).

ENFERMEDAD QUE PROVOCA Y VECTOR Cómo ya mencionamos las espiroquetas patógenas para el hombre son pocas y las de mayor importancia clínica son las responsables de provocar enfermedades. Leptospirosis Es una enfermedad producida por la bacteria L. interrogans del orden Spirochaetales. Vectores de Leptospira Esta es una zoonosis distribución mundial que afecta a más de 150 especies de mamíferos; salvajes y domésticos como lo son roedores, perros, ganado bovino, ovino y equino que constituyen la fuente más frecuente de infección y se produce de forma accidental en el hombre por contacto con animales infectados, aguas estancadas o terrenos húmedos, esto por la eliminación de Leptospira en la orina de reservorios. La transmisión se da por contacto directo con tejido, sangre, orina u otras excretas contaminadas. El hombre se contagia a través de la piel lesionada (en su mayoría, pies) o de las mucosas (oral, nasal o conjuntivas). Se ha descrito de contagios de persona a persona, pero son poco frecuentes. Es frecuente en hombres. Puede presentarse en forma de brotes o de casos aislados. Las manifestaciones clínicas de Leptospirosis anictérica que es la forma leve y frecuente de Leptospirosis, se caracteriza por fiebre de 39-40 °C y escalofríos, acompañados de mialgias, cefaleas. Las mialgias pueden ser generalizadas o localizadas en los músculos de las pantorrillas, del muslo, del raquis, del tórax y del abdomen. Las cefaleas son gravativas y de predominio fronto-orbitario. Las manifestaciones digestivas como anorexia, nauseas, vomito, dolor torácico, y hemoptisis, en algunos casos distrés respiratorio. En alteraciones neurológicas comprenden cambios del sensorio, delirios, alucinaciones, parálisis de los pares craneales y síndrome meníngeo. Luego de un periodo asintomático de alrededor de una semana, comienza la segunda fase de la enfermedad puede aparecer el resto de la sintomatología que el paciente presentaba pero de forma más atenuada. En 5-10% de los casos se agregan ictericia, manifestaciones hemorrágicas e insuficiencia renal aguda, las bilirrubinas se elevan por arriba de 15 mg/dl, en tanto que las transaminasas pirúvica y oxalacética se encuentran ligeramente elevadas constituyendo la enfermedad de Weil.

REV MED UNIV NAVARRA/VOL 50, Nº 2, 2006, 3-6

PATOGENIA Y/O MECANISMO DE ACCIÓN Los mecanismos por los cuales las leptospiras causan enfermedad no son aún bien entendidos. Un número importante de factores de virulencia han sido sugeridos, pero con pocas excepciones, su rol en la patogénesis permanece poco claro.6 La infección subclínica solo se observa en un 15% de los casos. Entre las personas que desarrollan las manifestaciones clínicas, el 90% cursa con una forma leve denominada Leptospirosis Anictérica y el otro 10% en una forma grave como Enfermedad o Síndrome Weil. Se considera una enfermedad bifásica en la que el periodo de incubación oscila entre 2 a 20 días, comienza la fase septicémica que suele durar 4 a 7 días. El poder invasivo de las leptospiras puede estar relacionado a su constitución, estructura química y antigénica. Sus propiedades físicas pueden jugar papel importante.4 Una vez en el organismo el germen pasa a la sangre. A lo largo de los días siguientes se multiplica y se distribuye por todo el organismo y puede aislarse tanto en sangre con en el líquido cefalorraquídeo (LCR). En esta fase primera fase de la infección también suele existir pleocitosis.5 Producción de toxinas: La actividad endotóxica ha sido reportada en diferentes serovariedades8. Se han descrito que las hemolisinas producidas por las serovariedades ballum, hardjo, Pomona y tarassovi son esfingomielinasas. La serovariedad canicola inhibe la actividad de la bomba Na+, K + ATP a nivel renal2.6 Dentro de los factores de virulencia de las leptospiras patógenas se encuentran endotoxinas tipo Lipoligosacarido (LOS), hemolisinas, esfingomielinasa fosfolipasa y proteínas superficiales de adherencia que determinan la patogenicidad de esta bacteria. 5 EL lipopolisacárido aislado de la leptospira, llamado L-LPS, parece actuar intensamente en el desencadenamiento de graves fenómenos inflamatorios, que agreden a la célula endotelial y liberan citoquinas y potentes compuestos vasoactivos.4 La movilidad que el microorganismo posee, así como su hialuronidasa lo capacitan para penetrar en los tejidos.4 Adhesión: In vitro, leptospiras virulentas se adhieren a las células epiteliales renales y su unión es aumentada por la concentración subaglutinante de anticuerpos homólogos. Las leptospiras son fagocitadas por macrófagos en presencia de anticuerpos específicos. La inhibición de la actividad de los macrófagos incrementa la sensibilidad a la infección. Las espiroquetas se asocian a los neutrófilos pero no son eliminadas. La fagocitosis ocurre solamente en presencia de suero y complemento, sugiriendo que una capa externa de las leptospiras posee un componente antifagocitario8. El lipopolisacárido de las leptospiras estimula la adherencia de los neutrófilos a las células epiteliales y a las plaquetas causando agregación y sugiriendo su rol en el desarrollo de trombocitopenia.6 Después de la penetración por la piel, la leptospira patógena, invade la corriente sanguínea y se disemina por todo el cuerpo incluyendo el Sistema Nervioso Central y el humor acuoso.4 Las Leptospiras se adhieren a la pared de los vasos sanguíneos y provocan vasculitis, que ocasiona la extravasación de los elementos constituyentes de la sangre. En casos más graves se ocasiona hemorragias macroscópicas e hipovolemia. Afectando

más al hígado y a los riñones, pero puede afectar a cualquier otro órgano. Parece ser que existe tropismo por algunos órganos como el hígado riñones corazón y músculo esquelético. La patogenicidad de este microorganismo estaría ligada a su presencia física en las lesiones. Esto ha sido observado en procesos patogénicos provocados experimentalmente.4 Para estos autores, aparte de la especificidad de la interacción bacteria - célula, hay una relación significativa entre intensidad de adhesión y patogenicidad del microrganismo.4 Asociada a la agresión de las células parenquimatosas el endotelio capilar es lesionado con intensidad, probablemente por la acción de las citotoxinas.4 De Brito y cols. Observaron, en la célula endotelial de capilares del pulmón, riñón y diafragma, alteraciones mitocondriales y del retículo endoplasmático, semejantes a las detectadas en los hepatocitos. Con la evolución natural de estos fenómenos, se instala un cuadro de anoxia tisular que agrava y perpetúa el proceso lesivo de las formas graves de leptospirosis. 4 Riñón El comprometimiento renal puede manifestarse en una amplia gama de grados que incluye desde simples alteraciones del sedimento urinario hasta cuadros gravísimos de insuficiencia renal aguda.4 La insuficiencia renal es primariamente el resultado del daño tisular y es habitual encontrar leptospiras en la luz tubular.4 En los riñones las Leptospiras penetran en el intersticio y en los túbulos y causan una nefritis intersticial y necrosis tubular. La hipovolemia debida a la extravasación de los elementos sanguíneos, y en muchos casos la deshidratación concomitante, también contribuyen al deterioro de la función renal. En el hígado puede existir un infiltrado centrolobular y proliferación de las células de Kupffer. En los pulmones suelen producirse hemorragias parenquimatosas y en los músculos suele aparecer vacuolización de las miofibrillas, tumefacción y necrosis focales. La presencia de Leptospiras en el humor acuoso puede causar una uveítis recurrente.2 Hígado La ictericia es la manifestación principal de las alteraciones hepáticas. El daño hepático en apariencia es subcelular y las leptospiras rara vez se observan en el hígado.4 Para algunos autores la disminución funcional de la célula hepática representa el factor primordial en el proceso.4 De Brito19 por medio de microscopía electrónica hepática admite que los defectos básicos se encuentran en la captación (lesión del polo sinusoidal) conjugación (deplección de los gránulos de ribonucleina) y la excreción de la bilirrubina (alteraciones mitocondriales de los ductos biliares), con predominancia de la lesión en la última fase.4 Los fenómenos hemorrágicos Responsables en gran medida por la severidad de la enfermedad parecen ser secundarios sobretodo de la agresión capilar.4 Las lesiones capilares que son demostradas en los trabajos de Brito19 muestran que la espiroqueta o sus productos actúan sobre la pared vascular.4

La plaquetopenia ha sido reconocida como factor causal básico, aunque para Edwards20 y Domn su presencia, así como de la hipoprotrombinemia, representen factores más agravantes que determinantes. En síntesis la mayoría de los autores concuerda que la lesión vascular asociada a la plaquetopenia constituye la principal causa de las hemorragias.4 En la leptospirosis han sido descritas alteraciones en los factores de coagulación, secundarias a deficiencias en la síntesis hepática o al consumo en áreas de lesión endotelial.4 La agresión capilar parece representar el factor primordial en este proceso, cuyo sustrato de lesión es comprobada a la microscopía óptica y electrónica.4 Estas observaciones sugieren que las respuestas iniciales de la célula endotelial son la tumefacción acompañada de dilatación del retículo endoplasmático y el aumento de volumen de las mitocondrias con aberturas de las uniones intercerlulares, culminando con la necrosis celular como respuesta final.4 El compromiso endotelial puede iniciar la adhesión y la agregación plaquetaria, activando los mecanismos de coagulación y fibrinólisis.4 Aparato cardiovascular Pueden aparecer manifestaciones tan simples como alteraciones en el trazado electrocardiográfico o hasta graves complicaciones clínicas seguidas de muerte.4 De Brito en un estudio experimental demuestra la existencia de antígeno de leptospira en la luz y adosado a la pared de vasos miocárdicos, fortaleciendo la idea de que el microorganismo lesionaría directamente a la célula endotelial, ocasionando anoxia e muerte de la fibra miocárdica.4 Pulmones La agresión pulmonar, que se manifiesta en su forma más grave por un cuadro de neumonía hemorrágica, parece relacionarse con la acción directa de una toxina sobre la pared capilar.4 Esta grave agresión pulmonar puede en la realidad resultar en una reacción de Herxheimer, desencadenada por laliberación de lipopolisacáridos de la pared celular de la leptospira.4 El compromiso de otros órganos como las suprarrenales, páncreas cerebro y meninges parece obedecer a los mismos mecanismos lesionales.4 No se conoce con exactitud el mecanismo de la acción patógena, pero se ha demostrado la producción del lipopolisacárido tóxico en los cultivos. En las interacciones con células in vitro, se ha comprobado la existencia de hemolisinas y la capacidad de adherencia de ciertas cepas y de diversos serotipos a los fibroblastos de ratón; esta propiedad es superior cuando se trata de cepas virulentas. También se ha demostrado in vitro que las Leptospiras tienen capacidad de penetración intracelular en células endoteliales humanas; aunque tal propiedad invasora no ha podido demostrarse in vivo, explicaría la vasculitis hemorrágica petequial observada en las formas graves de Leptospirosis humana.3 Según Miranda et al, los niveles séricos de lectina ligada a manosa (LLM) pueden estar ligados entre la respuesta inmune humoral innata y el diferente espectro de severidad de los síntomas en los pacientes infectados9. No obstante, como un inmunomodulador, la LLM puede ser protectora o agravar la

enfermedad dependiendo de sus niveles, el estatus fisicoquímico, el microambiente y el perfil de citocinas inducido por las variaciones antigénicas de leptospiras.6 RESPUESTA INMUNOLOGICA La aparición de anticuerpos contra las Leptospiras se caracteriza por el desarrollo de una reacción inflamatoria sistémica que incluye un cuadro de meningitis. No obstante, estos anticuerpos son eficaces, y hacen que desaparezcan las Leptospiras de todos los tejidos, excepto de los globos oculares, los túbulos proximales renales y posiblemente el cerebro, lugares en los cuales pueden persistir semanas, meses o incluso años. Los anticuerpos generados frente a los lipopolisacaridos de la pared celular son determinantes del serotipo y tienen carácter protector. En la fase septicémica que suele durar 4 a 7 días, en esta fase aparece la fase inmune, que se extiende entre 4 y 30 días y coincide en la aparición de los anticuerpos. Mecanismos inmunitarios: La segunda fase de la leptospirosis aguda es también llamada fase inmunitaria, la cual coincide con la aparición de anticuerpos. Se ha postulado que la producción de complejos inmunes causa inflamación a nivel de sistema nervioso central. Los niveles circulantes de complejos inmunes son correlacionados con la severidad de los síntomas. Se han demostrado anticuerpos antiplaquetarios, anticardiolipina y antineutrófilos citoplasmáticos. Además, el lipopolisacárido de las leptospiras induce apoptosis de linfocitos a través de TNFα. En un estudio realizado por Jin et al, se demostró que L. interrogans induce apoptosis y activación de caspasas en macrófagos a través de la vía FADD (Fas-Associated Death Domain, Dominio de Muerte Asociado a Fas) caspasa dependiente pero independientemente de la liberación del citocromo C mitocondrial.6

La respuesta inmune está implicada en la patogénesis de la Leptospirosis, como la formación de inmunocomplejos, liberación de citoquinas y vasculitis autoinmune. Es así que los signos y síntomas del compromiso pulmonar, renal y hepático aparecen en la fase inmune cuando las aglutininas específicas comienzan a ser detectadas. Por otro lado los resultados de investigaciones clínicas realizadas en Brasil sugieren que la gravedad de la leptospirosis podría relacionarse con la intensidad de la respuesta inmune. También la trombocitopenia se atribuye a ese mecanismo. Los anticuerpos en la leptospirosis son detectables con técnicas de aglutinación, al final de la primera semana de enfermedad, y alcanzan niveles máximos en la tercera y cuarta semanas. Luego declinan gradualmente, pero siguen siendo titulables durante meses o años. La gran movilidad y la finura de la Leptospira facilitan la invasión del sistema nervioso central (meningitidis aséptica) y del ojo, produciendo cuadros de conjuntivitis, uveítis, iridociditis y la demostración del parásito en el líquido cefalorraquídeo o en el humor acuoso del ojo.3

TABLA DE RIESGO BIOLOGICO Leptospira

Leptospira interrogans

VIRULENCIA ESTABILIDAD EN EL

AMBIENTE

AGENTE SELECTO

NIVEL DE BIOSEGURIDAD

INOCULO POTENCIAL

PARA PRODUCIR INFECCION

VACUNAS

Media Susceptibles a pH acido. Su pH

optimo es entre 7.2 a 7.4

Si 2 Entre 30 y 35

leptospiras

No

Referencias bibliográficas

1. Dr. CAÍNO Héctor; Dr. SCAGLIA Julio;

CURSIO Fernando; Dra. SIQUIROFF Gisella. Leptospirosis

2. ROCA B., REV. MED. UNIV NAVARRA/VOL 50 NO. 02, 2006. 3-6 Leptospirosis.

3. REVISTA MEDICA DE PATOLOGÍA CLÍNICA. Leptospirosis humana: Historia natura, diagnóstico y tratamiento. 2005

4. Leptospirosis .Oficina General de Epidemiología / Instituto Nacional de Salud.

5. Dra. Dra. VALERA ANTEQUERA Danik. PROTOCOLO DE VIGILANCIA Y CONTROL DE LEPTOSPIROSIS Fecha: 2011/08/08

6. GALLEGOS Alejandra. LEANDRO SANDI Vladimir/MEDICINA TROPICAL. Leptospirosis

7. Dr. LEMARROY VALENZUELA Darío.Dr. CARRILLO VELA Mauro/ Leptospirosis y difusión orgánica múltiple.