ZASLIŠEVALCI LEPTOSPIRA: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA - BIOLOGIJA - 2025

Leptospira interrogans je patogena bakterija spirochete iz rodu Leptospira iz vrste evbakterij. V tem tipu je rod Leptospira edini s patogenimi predstavniki, ki lahko povzročijo okužbe pri sesalcih.

L. interrogans je etiološki povzročitelj skupine kliničnih patologij ali zoonoz, znanih kot leptospiroza, ki se pojavljajo na podeželskih in urbanih območjih zmernih in subtropskih regij sveta.

Leptospira zasliševalci (Vir: Pridobljeno iz knjižnice slik javnega zdravja CDC. Kreditna slika: CDC / NCID / HIP / Janice Carr (PHIL # 1220). Via Wikimedia Commons)

V rod Leptospira spadajo saprofitni in patogeni organizmi, razporejeni v vsaj 19 vrst. Sedem teh vrst je glavni vzrok leptospiroze po vsem svetu, vključno z L. interrogans.

Vrste roda so razvrščene v nekatere supergrupe in sorte glede na izražanje površinskega lipopolisaharida, katerega strukturne razlike glede na območje ogljikovih hidratov določajo antigeno raznolikost serovarov.

Leptospiroza je zoonotska bolezen, ki prizadene tako živali kot ljudi. Patologija, povezana s človekom, ima široko razširjenost med Azijo, Oceanijo, Indijo, Latinsko Ameriko in karibskimi državami, zato predstavlja velik javnozdravstveni problem po vsem svetu.

Značilnosti in morfologija

Kot večina leptospirov je tudi Leptospira interrogans mobilni spirohet, dolg 6–20 μm in širok 0,25 μm, katerega celicno telo se spiralno zvija v sebi.

Ima zelo posebno morfologijo, v kateri ji kljukasti konci dajejo obliko, ki jo nekateri avtorji primerjajo z vprašanjem.

Površinske značilnosti si delijo z gram-pozitivnimi in gram-negativnimi bakterijami, na primer: podobno kot gram-negativne bakterije leptospiri imajo lipopolisaharide in dvojno membrano, medtem ko z gram-pozitivnimi bakterijami delijo povezavo citoplazemske membrane s celicami mureinske celice.

Premikajo se lahko zahvaljujoč prisotnosti dveh spremenjenih flagella, ki sta dejansko znani kot periplazmatske aksialne nitke, ki nastanejo na vsakem koncu bakterije, in verjame se, da je gibljivost, ki jo posredujejo ti nitki, bistvena za patogenost vrste.

Te vrste bakterij počasi rastejo in vitro pri temperaturah, ki so lahko od 28 do 30 ° C. Za preživetje so odvisni od vitamina B1 in vitamina B12, zato ne morejo uporabljati sladkorja kot vira ogljika, temveč namesto tega uporabljajo dolgoverižne maščobne kisline kot primarni vir ogljika in energije, ki jih pridobivajo po poti β-oksidacije.

L. interrogans je sposoben preživeti dolga obdobja v sladki vodi ali vlažnih tleh, torej pogojih z zelo malo hranilnih snovi, dokler ne najde svojega gostitelja sesalca.

Genetske značilnosti

Ima genom približno 4.691.184 bp, vendar se to lahko spremeni glede na sorto, ki se preučuje. Genom je razdeljen na dva krožna kromosoma: velik 4,332,241 bp in majhen 358,943 bp.

Predvideva se, da bo imel več kot 4.700 genov, od tega 37 genov za prenos RNA in približno 4.727 odgovarja zaporedjem, ki kodirajo beljakovine. Od teh 4.727 kodirnih sekvenc jih je 4.360 na velikem kromosomu in 367 na majhnem.

Geni, ki jih vsebuje mali kromosom, so skoraj vsi bistveni geni. Nekateri geni, povezani s presnovo, vključujejo gene za popolno sintezo de novo poti za hemin in druge bistvene gene, kot je NADH dehidrogenaza.

Faktorji virulence

Patogenost L. interrogans je povezana predvsem s površinskimi lipopolisaharidi, hemolizini, proteini zunanje membrane in drugimi molekulami za celično adhezijo; čeprav so nekateri od teh dejavnikov značilni za posamezne sorte in serotipe.

Ta vrsta bakterij se lepi na različne celične linije, ko vstopi v gostiteljski organizem, med njimi so fibroblasti, monociti ali makrofagi, endotelne celice in epitelijske celice ledvic.

Pomembni virulenčni dejavniki za to vrsto bakterij so povezani z beljakovinami, ki se vežejo ali držijo različnih elementov zunajceličnega matriksa, kot so elastin, tropoelastin, kolagen, laminin in fibronektin.

Nekateri od njih so bili dobro opisani, na primer Lsa24 / LfhH ali LenA, ki so proteini, ki vežejo laminin in na katere vežejo tudi faktor H, fibrinogen in fibronektin.

Drug element, ki je pomemben za preživetje teh bakterij in za katerega je bilo ugotovljeno, da ima velik vpliv na njihovo virulenco, je protein heme-oksigenaze (HemO), ki ga morajo razgraditi in to kemično skupino uporabiti za preživetje.

Prisotnost hemolitičnih aktivnosti, sfingomielinaz in fosfolipaz igrajo pomembno vlogo pri vstopu bakterij v različna področja telesa.

Bolezni, ki jih povzroča

Kot je bilo že omenjeno, so interrogani L. povezani s patologijami, imenovanimi leptospiroza. Konkretno, ta vrsta je odgovorna za najtežje primere leptospiroze pri ljudeh po vsem svetu.

Ker gre za zoonotsko bolezen, leptospiroza ne prizadene samo ljudi, saj lahko interroggani prizadenejo skoraj vse vrste sesalcev, najpomembnejši prenašalci pa so male živali, kot so glodalci (podgane, miši, hrčki, med drugimi) .

V govedorejstvu, psih in drugih domačih živalih, povezanih s človekom, so dosegli visoke stopnje leptospiroze.

Prenos

Okužba se pojavi z neposrednim stikom z urinom drugih okuženih živali ali z vodo, onesnaženo z njimi, zato je povezana s slabimi sanitarnimi pogoji.

Številni sesalci služijo kot prenašalci različnih vrst leptospirov in L. interrogans ni izjema. Podgane so glavni prenašalci za ljudi, celice tega patogena pa so shranjene v njihovih ledvičnih tubulih.

Patogen vstopi v telo po sluznici, bodisi skozi odrgnine ali rez na koži, skozi očesno, nosno ali ustno sluznico.

Najpomembnejša endemska območja za leptospirozo pri ljudeh so značilna predvsem v mirujočih vodah, številni gostiteljski populaciji, propadajočih sanitarnih sistemih in podobnih pogojih.

Simptomi okužbe

Čeprav so ljudje "naključni gostitelji" interroganov L., je kliničnih patologij leptospiroze pri ljudeh veliko.

Razvoj bolezni se lahko pojavi dan ali nekaj tednov po prvotnem stiku in se lahko nadaljuje še nekaj mesecev. Velikokrat je resnost primerov odvisna od serotipa in seva, ki okuži, pa tudi od velikosti "inokuluma", stanja imunskega zdravja in starosti prizadetega bolnika.

Pogoji in simptomi segajo od blagih hladnih stanj do resnih bolezni, kot je znani Weilov sindrom. Za najresnejšo bolezen so značilna resna odpoved jeter in ledvic, pljučni stres in krvavitve, ki so lahko usodne.

Med najpogostejšimi simptomi blagih stanj so: mrzlica, slabost, bruhanje, glavobol, mialgija in kožni izpuščaji.

Zdravljenje

Zdravljenje leptospiroze tradicionalno temelji na antibiotikih, čeprav se antimikrobno zdravljenje ni izkazalo za resnično učinkovito v smislu izginotja simptomov ali njihovega trajanja.

Glede uporabe antibiotikov ali "spontanega" reševanja bolezni obstaja nekaj polemik, saj pri nekaterih zdravljenju z antibiotiki niso pokazali pomembnih razlik med zdravljenimi in nezdravljenimi bolniki.

Med antibiotiki, ki so jih preizkusili v kliničnih preskušanjih, sta bila najučinkovitejša penicilin in doksiciklin ter amoksicilin in ampicilin za blažje primere bolezni. Nekatere hude primere smo uspešno zdravili s ceftriaksonom in penicilinom.

Reference

1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Leptospiroza: zoonotska bolezen svetovnega pomena. Lancet, 3, 757–771.
2. Evangelista, K. V, & Coburn, J. (2010). Leptospira kot nastajajoči patogen: pregled njegove biologije, patogeneze in imunskih odzivov gostitelja. Prihodnji mikrobiol. , 5 (9), 1413–1425.
3. Hagan, E., Felzemburgh, RDM, Ribeiro, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Možna študija prenosa leptospiroze v skupnosti urbanih nesnic: vloga slabega okolja v ponavljajočih se izpostavljenosti povzročitelju Leptospira. PLoS Zanemarjene tropske bolezni, 8 (5), 1–9.
4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, & Adler, B. (2010). Mutacije, ki vplivajo na Leptospira interrogans lipopolisaharid, oslabijo virulenco. Molekularna mikrobiologija, 78 (3), 701–709.
5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., & Zeng, R. (2003). Edinstvene fiziološke in patogene značilnosti interroganov Leptospira, razkrite s sekvenciranjem celotnega genoma. Narava, 422, 888–893.
6. Sluys, MA Van, Digiampietri, LA, Harstkeerl, RA, Ho, PL, Marques, M. V, Oliveira, MC,… Angeles, L. (2004). Značilnosti genoma Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Brazilski časopis za medikamanske in biološke raziskave, 37, 459–478.