LEPTOSPIRA INTERROGANS: KENMERKEN, MORFOLOGIE - BIOLOGIE - 2026

Leptospira interrogans is een pathogene spirochete-bacterie die behoort tot het geslacht Leptospira, van het phylum van eubacteria. Binnen dit phylum is het geslacht Leptospira de enige met pathogene vertegenwoordigers die infecties bij zoogdieren kunnen veroorzaken.

L. interrogans is de etiologische oorzaak van een groep klinische pathologieën of zoönosen die bekend staat als leptospirose en die voorkomt in landelijke en stedelijke gebieden van gematigde en subtropische streken in de wereld.

Leptospira-interrogans (Bron: verkregen uit de CDC Public Health Image Library. Afbeeldingscredit: CDC / NCID / HIP / Janice Carr (PHIL # 1220). Via Wikimedia Commons)

Het geslacht Leptospira omvat saprofytische en pathogene organismen die in ten minste 19 soorten zijn verspreid. Zeven van deze soorten zijn wereldwijd de belangrijkste oorzaken van leptospirose, waaronder L. interrogans.

De soorten van het geslacht worden ingedeeld in enkele supergroepen en variëteiten volgens de expressie van een oppervlaktelipopolysaccharide, waarvan de structurele verschillen in termen van het koolhydraatgebied de antigene diversiteit van de serovars bepalen.

Leptospirose is een zoönotische ziekte die zowel dieren als mensen treft. De pathologie die met mensen wordt geassocieerd, heeft een brede verspreiding over Azië, Oceanië, India, Latijns-Amerika en de Caribische landen, en daarom vertegenwoordigt het wereldwijd een groot probleem voor de volksgezondheid.

Kenmerken en morfologie

Zoals de meeste leptospires is Leptospira interrogans een mobiele spirocheet, 6-20 μm lang en 0,25 μm breed, waarvan het cellichaam spiraalvormig op zichzelf wentelt.

Het heeft een heel bijzondere morfologie waarin de haakvormige uiteinden het een vorm geven die sommige auteurs hebben vergeleken met een vraagteken.

Ze delen oppervlakte-eigenschappen met Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën, bijvoorbeeld: net als Gram-negatieve bacteriën hebben leptospiren lipopolysacchariden en een dubbel membraan, terwijl ze met Gram-positieve bacteriën de associatie van het cytoplasmatische membraan met de mureïne celwand delen.

Ze kunnen bewegen dankzij de aanwezigheid van twee gemodificeerde flagellen die eigenlijk bekend staan ​​als periplasmatische axiale filamenten, die ontstaan ​​aan elk uiteinde van de bacterie en er wordt aangenomen dat de mobiliteit die door deze filamenten wordt gemedieerd essentieel is voor de pathogeniteit van de soort.

Deze soorten bacteriën groeien in vitro langzaam bij temperaturen die kunnen variëren van 28 tot 30 ° C. Ze zijn afhankelijk van vitamine B1 en vitamine B12 om te overleven en kunnen suikers niet als koolstofbron gebruiken, maar gebruiken in plaats daarvan vetzuren met lange ketens als primaire bron van koolstof en energie, die ze verkrijgen dankzij de β-oxidatieroutes.

L. interrogans is in staat om lange perioden in zoet water of vochtige bodems te overleven, dat wil zeggen omstandigheden met zeer weinig voedingsstoffen, totdat het zijn gastheerzoogdier vindt.

Genetische kenmerken

Het heeft een genoom van ongeveer 4.691.184 bp, maar dit kan veranderen met betrekking tot de bestudeerde variëteit. Het genoom is verdeeld in twee cirkelvormige chromosomen: een grote van 4.332.241 bp en een kleine van 358.943 bp.

Er wordt voorspeld dat het meer dan 4.700 genen heeft, waarvan 37 genen voor transfer RNA en ongeveer 4.727 corresponderen met eiwitcoderende sequenties. Van die 4.727 coderende sequenties worden er 4.360 op het grote chromosoom gevonden en 367 op het kleine.

De genen in het kleine chromosoom zijn bijna allemaal essentiële genen. Enkele van de genen die verband houden met metabolisme omvatten die voor de volledige de novo syntheseroute voor hemine en andere essentiële genen zoals NADH dehydrogenase.

Virulentiefactoren

De pathogeniteit van L. interrogans is voornamelijk gerelateerd aan lipopolysacchariden aan het oppervlak, hemolysines, eiwitten uit de buitenmembraan en andere moleculen voor celadhesie; hoewel sommige van deze factoren specifiek zijn voor bepaalde variëteiten en serotypen.

Deze bacteriesoort hecht zich aan verschillende cellijnen zodra ze het gastheerorganisme binnendringt, waaronder fibroblasten, monocyten of macrofagen, endotheelcellen en epitheelcellen van de nieren.

Belangrijke virulentiefactoren voor deze bacteriesoort zijn gerelateerd aan eiwitten die binden of hechten aan verschillende elementen van de extracellulaire matrix, zoals elastine, tropo-elastine, collageen, laminine en fibronectine.

Hiervan zijn er enkele goed gekarakteriseerd, zoals Lsa24 / LfhH of LenA, die laminine-bindende eiwitten zijn en die ook factor H, fibrinogeen en fibronectine binden.

Een ander element van groot belang voor het voortbestaan ​​van deze bacteriën en waarvan is vastgesteld dat het een grote invloed heeft op hun virulentie, is het heem-oxygenase-eiwit (HemO), dat ze moeten afbreken en deze chemische groep moeten gebruiken om te overleven.

De aanwezigheid van hemolytische activiteiten, sfingomyelinasen en fosfolipasen spelen een belangrijke rol bij het binnendringen van bacteriën in verschillende delen van het lichaam.

Ziekten die het veroorzaakt

L. interrogans wordt, zoals eerder vermeld, in verband gebracht met pathologieën die bekend staan ​​als "leptospirose". Specifiek is deze soort verantwoordelijk voor de meest ernstige gevallen van menselijke leptospirose wereldwijd.

Omdat het een zoönotische ziekte is, treft leptospirose niet alleen mensen, aangezien L. interrogans vrijwel elk type zoogdier kan treffen, met als belangrijkste overbrengers kleine dieren zoals knaagdieren (onder andere ratten, muizen, hamsters) .

Hoge leptospirosepercentages zijn bereikt in veehouderijen, honden en andere huisdieren die met de mens worden geassocieerd.

Overdragen

De infectie vindt plaats door direct contact met de urine van andere besmette dieren of door water dat ermee besmet is, en wordt daarom geassocieerd met slechte hygiënische omstandigheden.

Veel zoogdieren dienen als vectoren voor verschillende soorten leptospires, en L. interrogans is geen uitzondering. Ratten zijn de belangrijkste transmitters voor mensen en de cellen van deze ziekteverwekker worden opgeslagen in hun niertubuli.

De ziekteverwekker komt het lichaam binnen via de mucocutane route, hetzij door schaafwonden of snijwonden op de huid, via het oog-, neus- of mondslijmvlies.

De belangrijkste endemische gebieden voor menselijke leptospirose worden vooral gekenmerkt door stilstaand water, grote gastpopulaties, afnemende sanitaire systemen en dergelijke omstandigheden.

Symptomen van besmetting

Hoewel mensen "toevallige gastheren" zijn van L. interrogans, zijn de klinische pathologieën van leptospirose bij mensen talrijk.

De ontwikkeling van de ziekte kan een dag of een paar weken na het eerste contact plaatsvinden en kan enkele maanden aanhouden. Vaak hangt de ernst van de gevallen af ​​van het serotype en de stam die infecteert, evenals de grootte van het "inoculum", de toestand van de immuungezondheid en de leeftijd van de getroffen patiënt.

De aandoeningen en symptomen variëren van milde verkoudheid-achtige aandoeningen tot ernstige ziekten zoals het bekende Weil-syndroom. De meest ernstige ziekte wordt gekenmerkt door ernstig lever- en nierfalen, pulmonale stress en bloeding, die fataal kan zijn.

Tot de meest voorkomende symptomen van milde aandoeningen behoren onder meer: ​​koude rillingen, misselijkheid, braken, hoofdpijn, spierpijn en huiduitslag.

Behandeling

De behandeling van leptospirose is traditioneel gebaseerd op antibiotica, hoewel niet is aangetoond dat antimicrobiële behandelingen echt effectief zijn in termen van het verdwijnen van symptomen of de duur ervan.

Er zijn enkele controverses over het gebruik van antibiotica of het "spontane" verdwijnen van de ziekte, aangezien ze voor sommige behandelingen met antibiotica geen significante verschillen laten zien tussen behandelde en onbehandelde patiënten.

Van de antibiotica die in klinische onderzoeken zijn getest, waren penicilline en doxycycline de meest effectieve, evenals amoxicilline en ampicilline voor mildere gevallen van de ziekte. Sommige ernstige gevallen zijn met succes behandeld met ceftriaxon en penicilline.

Referenties

1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Leptospirose: een zoönotische ziekte van wereldwijd belang. The Lancet, 3, 757-771.
2. Evangelista, K. V, en Coburn, J. (2010). Leptospira als een opkomende ziekteverwekker: een overzicht van de biologie, pathogenese en immuunresponsen van de gastheer. Future Microbiol. , 5 (9), 1413-1425.
3. Hagan, E., Felzemburgh, RDM, Ribeiro, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Prospectieve studie van de overdracht van leptospirose in een stedelijke sloppenwijk: rol van een slechte omgeving bij herhaalde blootstelling aan de leptospira-agent. PLoS verwaarloosde tropische ziekten, 8 (5), 1-9.
4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, & Adler, B. (2010). Mutaties die Leptospira interrogans lipopolysaccharide beïnvloeden, verminderen de virulentie. Molecular Microbiology, 78 (3), 701-709.
5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., & Zeng, R. (2003). Unieke fysiologische en pathogene kenmerken van Leptospira interrogans onthuld door sequentiebepaling van het hele genoom. Nature, 422, 888-893.
6. Sluys, MA Van, Digiampietri, LA, Harstkeerl, RA, Ho, PL, Marques, M. V, Oliveira, MC,… Angeles, L. (2004). Genoomkenmerken van Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Brazilian Journal of Medican and Biological Research, 37, 459-478.