leptospira

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Leptospira
Leptospira
Se define la leptospirosis como la infección causada por diversos serogrupos de leptospiras, microorganismos antigénicamente diferentes y morfológicamente iguales, que afectan por lo general a animales, tanto de vida libre como doméstica, los que constituyen fuentes de infección para el hombre. La leptospirosis es, por lo tanto, una zoonosis de amplia distribución mundial que se presenta principalmente en zonas tropicales, subtropicales y templada. 
HISTORIA
En 1802, Lacereaux hizo la primera descripción clínica de un padecimiento muy parecido a leptospirosis
Se describe cronológicamente los eventos históricos de la enfermedad, desde que fue presumida por Griesinger en 1853 en Egipto, quien la denominó tifoidea biliosa. También hay evidencias que mencionan su existencia en la Grecia de Hipócrates y Galeno, y tiempo después durante las campañas bélicas de Napoleón.
Landouzy, en 1883, describió en dos sujetos trabajadores de los alcantarillados de París una enfermedad que llamó fiebre biliosa o tifus hepático, al parecer, leptospirosis. 
En 1886, casi al mismo tiempo, Mathieu en Francia y Adolf Weil en Alemania, describieron casos clínicos con cuadros agudos de fiebre, ictericia y daño renal severo; debido a la relevancia del trabajo de este último, en 1887 el padecimiento fue nombrado por Goldschmidt como «enfermedad de Weil»
En 1907, Stimson pudo visualizar al microorganismo en un corte de riñón de un paciente muerto por fiebre amarilla y, debido a su morfología, lo nombró Spirochaeta interrogans
En 1914, los japoneses Inada e Ido Noguchi aislaron el agente causal, una espiroqueta en el hígado de cobayos infectados experimentalmente con sangre de mineros que presentaban fiebre severa, con eventos hemorrágicos, por lo que la denominaron Spirochaeta icterohaemorrhagiae
Entre 1917 y 1918, Noguchi propuso el género Leptospira, dando el nombre definitivo al agente causal de leptospirosis. 
En 1922 se reportó el primer caso de este padecimiento en Estados Unidos, y hasta 1946, ya se había reportado la enfermedad en 46 países
En 1945, Márquez, Soler y Curbelo presentaron el primer caso confirmado con diagnóstico serológico, que pertenecía al serogrupo L. íctero-hemorrhagiae.
AGENTE CAUSAL Y TAXONOMÍA 
El género Leptospira (Gr. Lepto = fino y espira = espiral) pertenece a la familia Leptospiraceae y al orden Spirochaetales, las cuales se diversificaron tempranamente en la evolución de las bacterias
Tradicionalmente, el género se ha agrupado por sus propiedades fenotípicas, sus relaciones serológicas y su patogenia. Las cepas patógenas se incluían dentro de la especie Leptospira interrogans, mientras que las cepas no patógenas se englobaban en la especie Leptospira biflexa (de vida libre, saprófita y se encuentra en ambientes húmedos y aguas superficiales). Cada una de las dos especies contenía un gran número de serovariantes (es decir, grupos diferentes a nivel serológico). Sin embargo, esta clasificación no se corresponde con el análisis de ácidos nucleicos, que respalda la división del género en tres géneros que constan de 17 especies. 
L. interrogans sensu lato se subdivide, según su composición antigénica, en más de 200 serovares que, por las reacciones antigénicas cruzadas entre ellos, se reúnen en 23 serogrupos y L. biflexa se subdivide en 60 serovare.
Las leptospiras saprófitas o acuáticas que se encuentran principalmente en agua dulce superficial y menos frecuente en agua salada, se asocian raramente con infecciones de mamíferos. 
Alrededor de 22 serovares de L. interrogans causan enfermedad humana y los más comunes son Icterohaemorrhagiae, Canicola, Pomona y Autumnalis
CARACTERÍSTICAS GENERALES – FISIOLOGÍA Y ESTRUCTURA 
Las leptospiras son microorganismos helicoidales o espiroquetas delgadas, flexibles y enroscadas, (5-6 µm de longitud x 0.1-0.5 µm de diámetro) con un gancho en uno o en ambos extremos puntiagudos. Constituidas por un cuerpo citoplasmático y un axostilo que se dispone en forma de espiral con una membrana envolvente que recubre ambas estructuras. Esta membrana externa multiestratificada es rica en lípidos (20%); la bacteria presenta además peptidoglicano y, en algunos casos, ácido α, ε–diaminopilémico. La membrana externa contiene lipopolisacáridos (LPS) altamente inmunogénicos, responsables de la especificidad de los serovares, varias lipoproteínas (LipL32, LipL41), porinas (OmpL1, Omp85) que son altamente conservadas, constituyen el sitio de interacción con el hospedero y al parecer participan en la patogénesis de la nefritis intersticial y en la respuesta inmune innata
En la membrana interna, recubierta por el peptidoglicano, se encuentran lipoproteínas Sec, SPasa I y II, LolCDE y el cuerpo basal del endoflagelo, un sistema de secreción tipo II que enlaza ambas membranas
Dos flagelos periplasmicos que prolongan la longitud de la célula bacteriana y se anclan en dos extremos opuestos se ocupan de la movilidad. Las leptospiras son aerobios obligados y su temperatura óptima de crecimiento es de 28-30 °C en medios de cultivo complementados con vitaminas (p. ej., B2, B12), ácidos grasos de cadena larga y sales de amonio. Por tanto, los microorganismos se pueden cultivar a partir de muestras clínicas procedentes de sujetos infectados.
Este microorganismo es sensible a la desecación, al calor, al frío excesivo y a las variaciones de pH; no toleran el medio ácido debido a que pierden su motilidad aproximadamente en 15 minutos. El pH óptimo para su multiplicación es de 7.2 a 7.4. No sobreviven en agua salada, pero pueden permanecer hasta 180 días en agua dulce, tres semanas en aguas estancadas y hasta cerca de un año en soluciones viscosas, como lodos con bajo contenido de materia orgánica.
Leptospira posee dos cromosomas circulares de aproximadamente cuatro megapares de bases (Mpb) y 300 kilopares de bases (kpb) con un contenido de guanina/citosina (G/C) de 35-41%. Un replicón adicional de 74 kpb se ha localizado en L. biflexa, la cual puede tener un cuarto replicón de 74 kpb (bacteriófago LE1). 
PATOGENIA Y MANIFESTACIONES CLÍNICAS 
La fuente de infección son excreciones (orinas y heces) de ratas, ratones y otros roedores salvajes enfermos o portadores asintomáticos. Por lo tanto es una enfermedad zoonotica y las espiroquetas penetran al organismo humano a través de la ingestión de agua o alimentos contaminados, también por la piel lacerada y/o mucosas de personas que nadan en piscinas o estanques contaminados, por otra parte el contacto con aguas negras, como las personas que trabajan en el alcantarillado, son un foco de infección. 
Las leptospiras patógenas pueden producir una infección subclínica, una enfermedad seudogripal febril leve o una enfermedad sistémica grave (enfermedad de Weil), con insuficiencia hepática y renal, vasculitis extensa, miocarditis y fallecimiento. La gravedad de la enfermedad se ve influida por el número de microorganismos implicados en la infección, el estado inmunitario del hospedador y la virulencia de la cepa infectante. Debido a que las leptospiras son finas y móviles, pueden penetrar a través de las membranas mucosas intactas o la piel a través de pequeños cortes o abrasiones. Se pueden extender a través de la sangre hasta todos los tejidos, incluido el sistema nervioso central. L. interrogans se multiplica rápidamente y daña el endotelio de los pequeños vasos, lo que da lugar a las principales manifestaciones de la enfermedad.
La leptopirosis es una enfermedad que se desarrolla en dos fases: (1) Primera Fase o leptospiremia, la bacteria invade la circulación y el liquido cefalorraquídeo (LCR), cuasando fiebre súbita, dolor de cabeza, malestar general y dolores musculares. Generalmente esta se acompaña de manifestaciones oculares (ojos enrojecidos) y fotofobia. Después de una semana la fiebre disminuye y los síntomas desaparecen. (2) Segunda fase: está relacionada con la aparición del IgM, durante esta segunda fase el paciente desarrolla una meningitis aséptica con una pleocitosis en el LCR (elevado recuentocelular), La respuesta inmune humoral de los seres humanos está dirigida contra los epítopes de la cadena lateral del LPS de la envoltura externa; los antígenos de LPS desencadenan la producción de anticuerpos de tipo IgM e IgG los cuales se unen de una manera específica con los ya mencionados epítopes, o reaccionan de manera cruzada con el serovar o serovares, causando infección. Después de la opzonización y la fagocitosis, las espiroquetas se eliminan de la circulación por el sistema reticuloendotelial por lo que además en esta etapa los micoorganismos pueden encontrarse en la orina. 
Cabe destacar que todos los tipos de leptospiras pueden lesionar la pared de los vasos sanguíneos de pequeño calibre; esta lesión da lugar a vasculitis con salida de elementos celulares y otros elementos intravasculares, incluyendo los eritrocitos. Las propiedades patógenas más importantes de las leptospiras son la adhesión a las superficies celulares y la toxicidad celular.
La enfermedad de Weil es producida por la Leptospira interrogans, serovar icterohemorragico, que se caracteriza por una hepatitis con ictericia, insuficiencia renal, hemorragia en los tejidos parenquimatosos y confusión mental. 
EPIDEMIOLOGIA 
La leptospirosis tiene una distribución universal. Cada año se describen entre 100 y 200 infecciones en personas residentes en E.E.U.U, y más de la mitad de los casos corresponde a Hawáii. En las zonas donde la leptospirosis es endémica, la mayoría de las infecciones son asintomáticas o muy leves. Cuando se manifiesta, puede ser de forma leve, en un 90% de los casos. La gravedad depende de la serovariedad infectante y de factores del huésped infectado, pudiendo alcanzar una letalidad de hasta el 20% en los casos graves.
El periodo de incubación es de aproximadamente 10 días, con límites entre 4 y 19 días. El periodo de transmisibilidad desde el reservorio al hombre o, en rara ocasión, de persona a persona, dura mientras se excreten leptospiras en orina, lo que generalmente dura un mes en los humanos enfermos y largo tiempo en los animales.
Las leptospiras infectan dos tipos de hospedadores: hospedadores «reservorio» y hospedadores accidentales. Las infecciones crónicas endémicas se establecen en los hospedadores reservorio, que actúan como reservas permanentes de las bacterias. Se han asociado distintas especies y serovariedades de leptospiras a hospedadores «reservorio» específicos (lo cual reviste importancia en los estudios epidemiológicos). Los reservorios más frecuentes son los roedores y otros mamíferos de pequeño tamaño. Las leptospiras suelen producir infecciones asintomáticas en su hospedador reservorio, en el que colonizan los túbulos renales y se eliminan en la orina en grandes concentraciones. Los riachuelos, los ríos, las aguas estancadas y la tierra húmeda se pueden contaminar con la orina de los animales infectados, ya que los microorganismos son capaces de sobrevivir hasta 6 semanas en estas localizaciones.
El agua contaminada o la exposición directa a animales infectados pueden constituir el origen de la infección en los hospedadores accidentales (como perros, animales de granja, ser humano). La mayor parte de las infecciones del ser humano son consecuencia de la exposición en los momentos de ocio a las aguas contaminadas (como lagos) o bien de la exposición profesional a los animales infectados (granjeros, trabajadores de los mataderos y veterinarios). La mayoría de las infecciones que afectan al ser humano se registra durante los meses cálidos, cuando la exposición relacionada con actividades de ocio es más frecuente.
SITUACIÓN MUNDIAL
La distribución de la leptospirosis es mundial, a excepción de las regiones polares. Es la zoonosis más extensa del mundo y se presenta en países desarrollados y en desarrollo, tanto en zonas rurales como urbanas, aunque está más extendida en países de clima tropical, debido a la mayor supervivencia del microorganismo en ambientes cálidos y húmedos. Así mismo, la enfermedad presenta una cierta estacionalidad, presentándose más casos en verano y otoño en los países templados y durante las épocas de lluvia en países cálidos. 
Las zonas más conocidas de alto riesgo incluyen Brasil, China, El Caribe, India, las Islas del Pacífico, Malasia, las Islas Seychelles, Sri Lanka, Tailandia y Vietnam. Se producen, a nivel mundial, unos 100.000 casos humanos anuales y unas 1000 muertes al año (0.1-1casos por 100.000 habitantes/año en los climas templados y 10 o más por cada 100.000 habitantes/año en los trópicos, aunque durante un brote estas cifras pueden aumentar a 100 o más casos/ 100.000 habitantes/año). 
Según los datos de la PAHO, la Región de las Américas es la que más alertas de esta enfermedad presenta a nivel mundial. En el total de las 568 alertas de leptospirosis publicadas en la base de datos “Health Map” entre 2007 y 2011, más de la mitad correspondían a las Américas, principalmente afectando a Brasil (140 alertas), Nicaragua (53), República Dominicana (28) y Honduras (19).
Se puede, de algún modo, considerar esta enfermedad como un riesgo ocupacional, ya que muchos casos ocurren por exposiciones laborales. Afecta frecuentemente a trabajadores de arrozales, de campos de caña de azúcar, granjeros, agricultores, veterinarios, mineros, trabajadores de alcantarillados, militares, etc. También se producen brotes en personas expuestas a agua dulce contaminada (ríos, lagos o canales infectados por orina de animales), siendo así un riesgo a considerar para los deportistas acuáticos. Aunque la incidencia de esta enfermedad está aumentando en niños de regiones urbanas, el grupo de presentación más común es el de los varones jóvenes, por el ya descrito riesgo ocupacional de esta enfermedad. 
DIAGNOSTICO 
El diagnostico de esta enfermedad se hace por cultivo en medios especiales de sangre y LCR durante la primera fase o periodo febril de la enfermedad, es decir, durante los primeros 10 días. Durante la segunda fase y después de varios meses, las espiroquetas pueden ser cultivadas de la orina. 
Las leptospiras se pueden cultivar en medios especiales (Fletcher, EM JH [Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris] o lw een-80 con albúmina). Crecen lentamente [tiempo de generación, de 6 a 16 horas), requieren una incubación a 28- 30 °C durante un período que puede ser hasta de 4 meses; sin embargo, la mayor parte de los cultivos arrojan resultados positivos a las 2 semanas. Puesto que la concentración de microorganismos en la sangre, el LCR y la orina puede ser bajo, se deben recoger varias muestras en el sujeto con sospecha de leptospirosis. Además, los inhibidores presentes en la sangre y en la orina pueden retrasar o evitar el aislamiento de las leptospiras.
Las técnicas basadas en la amplificación de los ácidos nucleicos (p. ej., PCR) son más sensibles que los cultivos. Desafortunadamente, esta técnica no está ampliamente disponible en la actualidad.
TRATAMIENTO
Este se encuentra dirigido principalmente a realizar una terapia de soporte, corrección del desequilibrio electrolítico y acido-básico, sobre todo en las formas graves del padecimiento. El tratamiento antimicrobiano debe iniciarse lo antes posible, ya que se encuentra orientado a controlar la infección antes de que se presente daño irreparable en el organismo, sobre todo en riñón e hígado.La leptospirosis no suele ser mortal, especialmente en ausencia de ictericia. En los casos leves se pueden emplear doxiciclina, ampicilina o amoxicilina por vía oral. En el caso de la enfermedad moderada o grave, los pacientes deben recibir tratamiento intravenoso con penicilina o doxiciclina.
· Mecanismo de Acción del Tratamiento 
Doxicilcina: Bacteriostático. Inhibidor de la síntesis proteica bacteriana por unión a la subunidad ribosomal 30S. Al ser la doxiciclina y la minociclina más lipófilas que otras tetraciclinas, el paso al interior de las bacterias es más fácil. Una vez dentro de la célula, estos antibióticos se fijan a las subunidades ribosómicas 30S, con lo que se bloquea la unión del aminoacil-RNA detransferencia al RNA mensajero. De esta manera, las tetraciclinas bloquean la síntesis de proteínas impidiendo en definitiva el desarrollo bacteriano.
Ampicilina y Amoxicilina: Bactericida. Inhibe la síntesis y la reparación de la pared bacteriana, amplio espectro. Los antibióticos beta-lactámicos como la ampicilina son bactericidas. Actúan inhibiendo la última etapa de la síntesis de la pared celular bacteriana uniéndose a unas proteínas específicas llamadas PBPs (Penicillin-Binding Proteins) localizadas en la pared celular. Al impedir que la pared celular se construya correctamente, la ampicilina ocasiona, en último término, la lisis de la bacteria y su muerte. 
Amoxicilina: Bactericida. Inhibe la acción de peptidasas y carboxipeptidasas impidiendo la síntesis de la pared celular bacteriana. Los antibióticos beta-lactámicos como la amoxicilina son bactericidas. Actúan inhibiendo la última étapa de la síntesis de la pared celular bacteriana uniéndose a unas proteínas específicas llamadas PBPs (Penicillin-Binding Proteins) localizadas en la pared celular. Al impedir que la pared celular se construya correctamente, la amoxicilina ocasiona, en último término, la lisis de la bacteria y su muerte. 
Penicilina: la penicilina G es un antibiótico beta-lactámico de acción principalmente bactericida. Inhibe la tercera y última etapa de la síntesis de la pared celular bacteriana mediante la unión a determinadas proteínas de la pared celular. Como todos los antibióticos beta-lactámicos, la capacidad de la penicilina G para interferir con la síntesis de la pared es la que conduce en última instancia a la lisis celular, lisis que está mediada por enzimas autolíticos de la pared celular (es decir, autolisinas).
PREVENCIÓN Y CONTROL 
El control consiste en evitar la exposición al agua que puede estar contaminada, y disminuir la contaminación, por eliminación de roedores. La profilaxis eficaz se logra con la ingestión de 200 mg de doxiciclina una vez por semana durante fases de exposición intensa. 
Es difícil erradicar la leptospirosis porque está ampliamente extendida en los animales salvajes y domésticos. Sin embargo, se ha visto que la vacunación contra el moquillo-hepatitis-leptospirosis del ganado y de las mascotas es útil en la reducción de la incidencia de la enfermedad en estas poblaciones y, por tanto, la posterior exposición del ser humano. El control de los roedores también es eficaz en la eliminación de la leptospirosis de las comunidades. Por otra parte el uso de botas, guantes y ropa adecuada ayuda a evitar el contacto directo con un medio contaminado, asi como evitar tragar el agua de piscinas cuando se está nadando.
CASO CLÍNICO 
Se han publicado algunos casos de leptospirosis en atletas que participaron en competiciones acuáticas. En 1998 los responsables de salud pública describieron leptospirosis en los participantes en competiciones de triatlón en Illinois y Wisconsin. Un total de 866 atletas participaron en la competición de Illinois el 21 de junio de 1998 y 648 lo hicieron en la competición de Wisconsin el 5 de julio del mismo año. La definición de caso de leptospirosis utilizada para este estudio fue la aparición de fiebre seguida de al menos dos de los siguientes síntomas o signos: escalofríos, cefaleas, mialgias, diarrea, dolor ocular u ojos rojos. El 9% de los participantes cumplieron estos criterios de definición de caso; dos tercios de ellos solicitaron ayuda médica, incluido el tercio de casos que debieron ser ingresados en el hospital. La leptospirosis se confirmó en un porcentaje de estos pacientes mediante pruebas serológicas. Estos brotes ilustran el posible riesgo de nadar en aguas contaminadas, la presentación de la leptospirosis en personas que previamente estaban sanas y la gravedad que puede tener este proceso.
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