EXPERTO EN BIOLOGIA: por Sindy Dangond

El enemigo en miniatura : la bacteria del género leptospira

Foto de la bacteria del género leptospira

Leptospira (del griego leptos: delgado; y del latín spira: espiral) es un género de bacterias del órden de los espiroquetales, el cual incluye a un pequeño número de especies patogénicas y saprófitos. Las Leptospira se observaron por primera vez en 1907, en tejido de riñón de un paciente descrito inicialmente como una víctima fatal de fiebre amarilla. Leptospira está constituido por espiroquetas flexibles y helicoidales de 0,1 μm de diámetro y de 6-20 μm de longitud, con extremidades incurvadas en forma de gancho. Característicamente, presentan Tinción de Gram débil ya que tienen la típica estructura de pared de Gram negativa. Para su visualización se usan técnicas de impregnación argéntica.

Historia
Las Leptospira han estado en el planeta por miles de años, encontrándose descripciones probables en Mesopotamia y Egipto, aunque su rol como causantes de enfermedades ha sido identificado en investigaciones relativamente recientes. La publicación del internista alemán Adolf Weil en 1886 es acreditada como la primera descripción detallada de la infección y la forma ictérica de la enfermedad, lleva su nombre. La infección en realidad ha sido conocida y reportada mucho antes, con relatos en la literatura asociando fiebres e ictericia en granjeros, inundaciones y ganado, desde la China e India hasta Europa. Hipócrates postuló sobre ello, así como Galeno y en las campañas Napoleónicas y en viajeros hacia las Américas.Las espiroquetas eran atribuidas como los causantes de un gran rango de enfermedades. Stimpson en 1907, fue el primero en reportar el aislamiento de una Leptospira de un paciente humano, describiendo la concentración del organismo en los túbulos renales. Stimpson le dio al nuevo microorganismo el nombre de Spirocheta interrogans debido a la morfología del organismo en forma de signo de interrogación.
La Primera Guerra Mundial incrementó las investigaciones, por razón de las condiciones de atrincheramiento que causaba un incremento inusual de la infección. Los representantes de ambos frentes de batalla hicieron descubrimientos importantes sobre el organismo, sus serotipos y el papel que juegan en las infecciones, y el tratamiento efectivo del mismo. El reservorio natural fue descubierto en las ratas en Ecuador y México entre los años 1818 y 1819. La mayoría del conocimiento de la patología y la epidemiología actual fue definida antes de 1940, de modo que la investigación en el presente está enfocada a la secuencia del ADN y los procesos celulares internso que le confiere al organismo su virulencia, inmunidad y el mejoramiento en el desarrollo de medidas profilácticas.

Taxonomia
Leptospira, junto con los géneros Leptonema y Turneriella, es miembro de la familia Leptospiraceae. Por sus determinantes antigénicos, el género Leptospira está constituído por 2 especies: L. biflexa y L. interrogans. L. biflexa es una espiroqueta saprófita de vida libre sin capacidad patogénica.
El género Leptospira está dividido en 17 genomo-especies, basados en estudios de hibridación de ADN. Sin embargo, al menos una especie adicional continúa sin nombre desde su identificación.
Los miembros de las Leptospira se agrupan también en serotipos, de acuerdo a sus relaciones antigénicas. Actualmente existen más de 200 serotipos reconocidos, algunos de los cuales son parte de una especie de Leptospira.
En la reunión del año 2002 del Comité de Taxonomía de Leptospira de la Unión Internacional de Sociedades Microbiológicas, aprobaron la siguiente nomenclatura de Leptospira. El género y la especie deben ser escritas en cursiva, con el nombre del serotipo sin cursiva y la primera letra en mayúscula.
Género especie serotipo Nombre serotipo

Por ejemplo:
Leptospira interrogans serotipo Australis
Leptospira biflexa

serotipo PatocLeptospira patogénicas

Leptospira interrogans

Leptospira kirschneri

Leptospira noguchii

Leptospira alexanderi

Leptospira weilii

Leptospira no patgénica

Leptospira biflexa

Leptospira meyeri

Leptospira wolbachii

Leptospira genomospecies

Leptospira genomospecies

Leptospira genomospecies

Características

La Leptospira son organismos muy delgados, difíciles de observar en un microscopio de luz corriente. Aunque se han descrito a más de 200 serotipos de Leptospira, todos ellos tienen características similares. Su característica apariencia es en forma de espiral 6-20 μm de largo y 0.1 μm de diámetro, con una distancia promedio entre crestas consecutivas de unos 0.5 μm. Por lo general, uno o ambos extremos del organismo está curveado en forma de gancho. Por ser tan delgadas, son bacterias que se visualizan con mayor facilidad con un microscopio de campo oscuro. Las Leptospira son organismos aerobios obligatorios, móviles por el uso de filamentos axiales llamados axostilo y se dividen por fisión binaria. En virtud de su estructura en espiral alrededor de su eje axial, puede haber hasta 20 enrollamientos en función de su longitud total. La capacidad de invadir tejidos está también facilitada por la producción de la enzima hialuronidasa, la cual altera la permeabilidad del tejido conjuntivo al hidrolizar el ácido hialurónico.

Morfología
Leptospira tiene una envoltura celular similar a las bacterias Gram negativas, consistiendo en un membrana citoplasmática y otra externa. Sin embargo, la capa de peptidoglicano está asociada con la membrana citoplasmática en vez de la membrana externa, algo que es único de las espiroquetas. Los dos flagelos de la Leptospira se extienden desde la membrana citoplasmática en los extremos de la bacteria, y a través del espacio periplásmico y son necesarias para la motilidad del microorganismo.La membrana externa contiene una variedad de lipoproteínas, proteínas periféricas y de transmembrana. Como es de esperarse, la composición proteica de la membrana externa difiere al comparar las Leptospira que crecen en medio artificial con las que están presentes en un animal infectado. Se ha demostrado que varias proteínas de la membrana exterior se adhieren a la matriz extracelular y al factor H, una proteína de control del complemento. Estas proteínas pueden ser de importancia en la adhesión de la Leptospira a los tejidos del huésped y en la resistencia a las acciones del sistema del complemento.

Hábitat
Las Leptospira, tanto patogénicas como saprotróficas, pueden ocupar diversos ambientes, hábitats y ciclos de vida. Generalmente se reconoce que estas bacterias son virtualmente ubicuos en términos de su distribución geográfica, estando presentes en todo el planeta con excepción de la Antártica. La mayoría de las Leptospira, sin embargo, son hidrofílicas, es decir, una alta humedad y pH neutral (6.9-7.4) son esenciales para su supervivencia en reservorios naturales en aguas estancadas, pantanos, lagunas, estanques, y charcos, preferidos por las Leptospira. Se ha implicado con frecuencia a los roedores y otros mamíferos (cobayos, caninos y vacunos, por ejemplo) en la diseminación de Leptospira por razón del trofismo del microorganismo por el riñón, liberándose al ambiente en la orina del animal.

Patogenia
La espiroqueta Leptospira interrogans produce la enfermedad de Weil, una enfermedad zoonotica de distribución mundial pero que afecta con más ímpetu a las zonas tropicales y subtropicales y transmitida por la orina de animales salvajes y domésticos, en especial ratas y perros. La infección, en el hombre se produce por contacto directo con la orina o los tejidos del animal infectado o por medio del agua y el suelo contaminados. Se observan ictericia, hemorragia cutánea, fiebre, escalofríos y dolor muscular. Las Leptospira son muy invasivas y difunden por vía sanguínea y asociadas a la endotoxina fibrolisina. En el estado agudo se puede aislar la espiroqueta en la orina y en la sangre. Durante la convalecencia se encuentran anticuerpos. Con mucha frecuencia es confundida con otras enfermedades febriles que por lo general también abundan en las regiones en cuestión, como el dengue y otras enfermedades virales e incluso el resfriado común. Es por ello que el diagnóstico por PCR es confirmatorio debido a su especificidad, capacidad de detectar genoma-especies y rápidos resultados -aproximadamente 3 horas.
La misma sintomatología están presentes en animales, como el perro, búfalo, equinos, vacunos y otros 160 mamíferos. La infección por Leptospira genera inmunidad, sin embargo, por razón de las variaciones en la composición de lipopolisacáridos, refleja una diversidad antigénica entre un serotipo y el otro, incluyendo en la misma especie de leptospiras patogénicas. Por ello, la inmunidad es específica solo contra el organismo infectante y no contra otros serotipos.