LEPTOSPIRA-KYSELYT: OMINAISUUDET, MORFOLOGIA - BIOLOGIA - 2024

Leptospira interrogans on patogeeninen spirochete-bakteeri, joka kuuluu sukuun Leptospira, eubakteerien piikistä. Tässä turvapaikassa Leptospira-suku on ainoa, jolla on patogeenisia edustajia, jotka kykenevät aiheuttamaan infektioita nisäkkäillä.

L. interrogans on etiologinen tekijä ryhmässä kliinisiä patologioita tai zoonooseja, jotka tunnetaan nimellä leptospiroosi ja joita esiintyy maapallon ja kaupunkien alueella leuto- ja subtrooppisilla alueilla.

Leptospira-kuulustelijat (Lähde: Saatu CDC: n kansanterveyden kuvakirjastosta. Kuvan luotto: CDC / NCID / HIP / Janice Carr (PHIL # 1220). Wikimedia Commons)

Sukuun Leptospira kuuluvat saprofyyttiset ja patogeeniset organismit, jotka jakautuvat ainakin 19 lajiin. Seitsemän näistä lajeista on leptospiroosin tärkeimmät syyt maailmanlaajuisesti, mukaan lukien L. interrogans.

Suvun lajit luokitellaan joihinkin superryhmiin ja lajikkeisiin pinta-lipopolysakkaridien ilmentymisen perusteella, joiden rakenteelliset erot hiilihydraattialueen suhteen määräävät servovarien antigeenisen monimuotoisuuden.

Leptospiroosi on zoonoottinen sairaus, joka vaikuttaa sekä eläimiin että ihmisiin. Ihmisiin liittyvä patologia on laajalti levinnyt Aasiassa, Oseaniassa, Intiassa, Latinalaisessa Amerikassa ja Karibian maissa, joten se on merkittävä kansanterveysongelma maailmanlaajuisesti.

Ominaisuudet ja morfologia

Kuten useimmat leptospiirit, Leptospira-kuulustelijat ovat liikkuva spirochete, 6–20 μm pitkä ja 0,25 μm leveä, jonka solurunko kääntyy kierteisesti itsestään.

Sillä on hyvin erityinen morfologia, jossa sen koukussa olevat päät antavat sille muodon, jota jotkut kirjoittajat ovat verranneet kysymysmerkkiin.

Niillä on pintaominaisuudet esimerkiksi gram-positiivisten ja gramnegatiivisten bakteerien kanssa: kuten gram-negatiivisissa bakteereissakin, leptospiireissä on lipopolysakkarideja ja kaksoiskalvo, kun taas niillä on grampositiivisten bakteerien kanssa sytoplasmisen kalvon assosiaatio mureiinin soluseinämässä.

Ne kykenevät liikkumaan kahden modifioidun flagellan, jotka tunnetaan tosiasiallisesti periplasmisina aksiaal filamentteina, läsnäolon ansiosta, jotka syntyvät bakteerien molemmista päistä, ja uskotaan, että näiden filamenttien välittämä liikkuvuus on oleellista lajien patogeenisyydelle.

Tämäntyyppiset bakteerit kasvavat hitaasti in vitro lämpötiloissa, jotka voivat vaihdella välillä 28-30 ° C. Ne riippuvat B1-vitamiinista ja B12-vitamiinista selviytyäkseen eivätkä voi käyttää sokereita hiilen lähteenä, vaan käyttävät sen sijaan pitkäketjuisia rasvahappoja ensisijaisena hiilen ja energian lähteenä, jonka ne saavat β-hapettumisreiteillä.

L. interrogans kykenee selviytymään pitkiä aikoja makeassa vedessä tai kosteassa maaperässä, ts. Olosuhteissa, joissa on vain vähän ravintoaineita, kunnes se löytää isäntäsisäkkään.

Geneettiset ominaisuudet

Sen genomilla on noin 4 691 184 emäsparia, mutta tämä voi muuttua tutkittavan lajikkeen suhteen. Genomi on jaettu kahteen ympyränmuotoiseen kromosomiin: iso yksi, joka on 4 332 241 bp ja pieni, 358 943 bp.

Ennustetaan olevan yli 4700 geeniä, joista 37 ovat geenejä RNA: n siirtämiseksi ja noin 4727 vastaavat proteiinia koodaavia sekvenssejä. Näistä 4 727 koodaavasta sekvenssistä 4360 löytyy suuresta kromosomista ja 367 pienestä.

Pienessä kromosomissa olevat geenit ovat melkein kaikki välttämättömiä geenejä. Joihinkin aineenvaihduntaan liittyviin geeneihin kuuluvat geenit, jotka ovat tarkoitettu täydelliselle de novo -synteesireitille hemiinille ja muille välttämättömille geeneille, kuten NADH-dehydrogenaasille.

Virulenssitekijät

L. interroganien patogeenisyys liittyy pääasiassa pinta-lipopolysakkarideihin, hemolysiineihin, ulkomembraaniproteiineihin ja muihin solujen tarttumisen molekyyleihin; vaikka jotkut näistä tekijöistä ovat ominaisia ​​tietyille lajikkeille ja serotyypeille.

Tämä bakteerilaji kiinnittyy erilaisiin solulinjoihin saapuessaan isäntäorganismiin, joihin kuuluvat fibroblastit, monosyytit tai makrofagit, endoteelisolut ja munuaisten epiteelisolut.

Tämän bakteerilajin tärkeät virulenssitekijät liittyvät proteiineihin, jotka sitoutuvat tai kiinnittyvät solunulkoisen matriisin eri osiin, kuten elastiiniin, tropoelastiiniin, kollageeniin, laminiiniin ja fibronektiiniin.

Näistä jotkut on karakterisoitu hyvin, kuten Lsa24 / LfhH tai LenA, jotka ovat lamiinia sitovia proteiineja ja jotka myös sitovat tekijää H, fibrinogeenia ja fibronektiiniä.

Toinen elementti, jolla on suuri merkitys näiden bakteerien selviytymiselle ja jolla on määritetty olevan suuri vaikutus niiden virulenssiin, on heme-oksygenaasiproteiini (HemO), joka heidän on hajotettava ja käytettävä tätä kemiallista ryhmää selviytymiseen.

Hemolyyttisen toiminnan, sfingomyelinaasien ja fosfolipaasien läsnäololla on tärkeä rooli bakteerien kulkeutumisessa kehon eri alueille.

Sen aiheuttamat sairaudet

L. interrogans liittyy, kuten aiemmin mainittiin, patologioihin, jotka tunnetaan nimellä “leptospiroosi”. Erityisesti tämä laji on vastuussa vakavimmista ihmisen leptospiroositapauksista maailmanlaajuisesti.

Koska leptospiroosi on zoonoottinen tauti, se ei koske vain ihmisiä, koska L. interrogans voi vaikuttaa käytännöllisesti katsoen mihin tahansa nisäkäslajiin, ja tärkeimmät leviäjät ovat pieniä eläimiä, kuten jyrsijöitä (mm. Rotat, hiiret, hamsterit)..

Nautakarjatiloilla, koirilla ja muilla ihmiseen liittyvillä kotieläimillä on saavutettu korkea leptospiroosin esiintymisaste.

Tarttuminen

Infektio tapahtuu suoran kosketuksen kautta muiden tartunnan saaneiden eläinten virtsaan tai heidän saastuttamansa veden kautta, minkä vuoksi siihen liittyy huonoja terveysolosuhteita.

Monet nisäkkäät toimivat vektoreina erilaisille leptospiirelajeille, ja L. interrogans ei ole poikkeus. Rotat ovat tärkeimmät ihmisten välittäjät, ja tämän patogeenin solut varastoituvat munuaistiehyeensä.

Taudinaiheuttaja saapuu kehoon limakalvojen kautta, joko ihon hankausten tai leikkausten kautta, silmän, nenän tai suun limakalvon läpi.

Ihmisen leptospiroosin tärkeimmille endeemisille alueille on ominaista etenkin seisovat vedet, suuret isäntäpopulaatiot, heikentyvät terveysjärjestelmät ja vastaavat.

Tartunnan oireet

Vaikka ihmiset ovat L. interroganien "tahattomia isäntiä", leptospiroosin kliinisiä patologioita ihmisillä on monia.

Taudin kehitys voi tapahtua päivä tai muutama viikko alkuperäisen kontaktin jälkeen, ja se voi jatkua muutaman kuukauden. Tapausten vakavuus riippuu monta kertaa serotyypistä ja tartunnan saaneesta kannasta, samoin kuin "ymppäyksen" koosta, immuuniterveyden tilasta ja potilaan iästä.

Oireet ja oireet vaihtelevat lievistä kylmämaisista tiloista vakaviin sairauksiin, kuten tunnettu Weilin oireyhtymä. Vakavimmalle sairaudelle on ominaista vakava maksa- ja munuaisten vajaatoiminta, keuhkorasitus ja verenvuoto, jotka voivat olla kohtalokkaita.

Tavallisimpia lievien sairauksien oireita ovat muun muassa vilunväristykset, pahoinvointi, oksentelu, päänsärky, lihaskipu ja ihottumat.

hoito

Leptospiroosin hoito perustuu perinteisesti antibiootteihin, vaikka mikrobilääkkeiden ei ole osoitettu olevan todella tehokkaita oireiden häviämisen tai niiden keston suhteen.

Antibioottien käytöstä tai taudin ”spontaanista” ratkaisemisesta on joitain kiistanalaisia, koska joillakin antibioottihoitoilla ne eivät ole osoittaneet merkittäviä eroja hoidettujen ja hoitamattomien potilaiden välillä.

Kliinisissä tutkimuksissa testattujen antibioottien joukosta tehokkaimpia ovat olleet penisilliini ja doksisykliini, samoin kuin amoksisilliini ja ampisilliini lievempiin sairaustapauksiin. Joitakin vakavia tapauksia on hoidettu onnistuneesti keftriaksonilla ja penisilliinillä.

Viitteet

1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Leptospiroosi: zoonoositauti, jolla on maailmanlaajuinen merkitys. The Lancet, 3, 757–771.
2. Evangelista, K. V, ja Coburn, J. (2010). Leptospira nousevana patogeenina: katsaus sen biologiaan, patogeneesiin ja isäntä-immuunivasteisiin. Tulevaisuuden mikrobioli., 5 (9), 1413–1425.
3. Hagan, E., Felzemburgh, RDM, Ribeiro, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Tulevaisuuden tutkimus leptospiroosin leviämisestä kaupunkien slummiyhteisössä: huonon ympäristön rooli toistuvissa altistumisissa Leptospira-agentille. PLoS: n laiminlyödyt trooppiset sairaudet, 8 (5), 1–9.
4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, ja Adler, B. (2010). Leptospira interrogans-lipopolysakkaridiin vaikuttavat mutaatiot heikentävät virulenssia. Molecular Microbiology, 78 (3), 701–709.
5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., ja Zeng, R. (2003). Leptospira-kuulustelijoiden ainutlaatuiset fysiologiset ja patogeeniset ominaisuudet paljastetaan koko genomin sekvensoinnilla. Nature, 422, 888 - 893.
6. Sluys, MA Van, Digiampietri, LA, Harstkeerl, RA, Ho, PL, Marques, M. V, Oliveira, MC,… Angeles, L. (2004). Leptospira-kyselyn genomin piirteet Kööpenhaminan serovar. Brazilian Journal of Medican and Biological Research, 37, 459–478.