ДОПИТУВАЧІ ЛЕПТОСПІРИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Leptospira interrogans - це патогенна бактерія спірохети, що належить до роду Leptospira, з роду евбактерій. У цьому типі рід Leptospira є єдиним із патогенними представниками, здатними викликати інфекції у ссавців.

L. interrogans - це етіологічний агент групи клінічних патологій або зоонозів, відомих як лептоспіроз, які зустрічаються в сільській та міській місцевості помірних і субтропічних регіонів світу.

Допитувачі Лептоспіри (Джерело: Отримано з бібліотеки зображень громадського здоров'я CDC. Кредит зображення: CDC / NCID / HIP / Джаніс Карр (PHIL # 1220). Через Wikimedia Commons)

До роду Лептоспіра належать сапрофітні та патогенні організми, поширені щонайменше у 19 видів. Сім з цих видів є основними причинами лептоспірозу у всьому світі, включаючи L. interrogans.

Види роду класифікуються на деякі супергрупи та різновиди за виразом поверхневого ліпополісахариду, структурні відмінності якого відносно вуглеводного регіону визначають антигенне різноманіття сероварів.

Лептоспіроз - це зоонотичне захворювання, яке вражає і тварин, і людей. Патологія, пов’язана з людьми, має широке поширення серед країн Азії, Океанії, Індії, Латинської Америки та країн Карибського басейну, тому вона є головною проблемою охорони здоров'я в усьому світі.

Характеристика та морфологія

Як і більшість лептоспірів, Leptospira interrogans - це мобільний спірохет, довжиною від 6 до 20 мкм і шириною 0,25 мкм, чиє клітинне тіло гвинтовим чином накручується на себе.

Він має дуже особливу морфологію, в якій його зачеплені кінці надають йому форму, яку деякі автори порівнюють зі знаком питання.

Вони діляться характеристиками поверхні з грампозитивними та грамнегативними бактеріями, наприклад: як і грамнегативні бактерії, лептоспіри мають ліпополісахариди та подвійну мембрану, тоді як вони поділяють із грампозитивними бактеріями асоціацію цитоплазматичної мембрани з клітинною стінкою муреїну.

Вони здатні рухатись завдяки наявності двох модифікованих джгутиків, які насправді відомі як периплазматичні осьові нитки, які виникають на кожному кінці бактерій, і вважається, що рухливість, опосередкована цими нитками, є важливою для патогенності виду.

Ці види бактерій повільно ростуть in vitro при температурі, яка може змінюватися від 28 до 30 ° C. Вони залежать від вітаміну В1 і вітаміну В12, щоб вижити, і не можуть використовувати цукри як джерело вуглецю, а натомість використовують жирні кислоти довголанцюгового характеру як основне джерело вуглецю та енергії, які вони отримують завдяки шляху β-окислення.

L. interrogans здатний витримувати довгі періоди часу в прісних водоймах або вологих ґрунтах, тобто умовах з дуже малою кількістю поживних речовин, поки не знайде свого ссавця-господаря.

Генетичні характеристики

Він має геном приблизно 4,691,184 bp, але це може змінитися щодо сорту, який вивчається. Геном ділиться на дві кругові хромосоми: велику - 4,332,241 bp та маленьку - 358,943 bp.

Передбачається, що має понад 4700 генів, з яких 37 - гени для передачі РНК, а приблизно 7 727 відповідають послідовностям, що кодують білок. З цих 4727 кодуючих послідовностей 4,360 виявлено на великій хромосомі, а 367 - на малій.

Гени, що містяться в маленькій хромосомі, є майже всіма необхідними генами. Деякі з генів, пов'язаних з метаболізмом, включають гени для повного шляху синтезу de novo для геміну та інших важливих генів, таких як НАДН-дегідрогеназа.

Фактори вірулентності

Патогенність L. interrogans в основному пов'язана з поверхневими ліпополісахаридами, гемолізинами, білками зовнішньої мембрани та іншими молекулами для адгезії клітин; хоча деякі з цих факторів характерні для конкретних різновидів та серотипів.

Цей вид бактерій приєднується до різних клітинних ліній після потрапляння в організм господаря, серед яких є фібробласти, моноцити або макрофаги, ендотеліальні клітини та епітеліальні клітини нирок.

Важливі фактори вірулентності для цього виду бактерій пов'язані з білками, які зв’язують або приєднуються до різних елементів позаклітинного матриксу, таких як еластин, тропоеластин, колаген, ламінін та фібронектин.

З них деякі були добре охарактеризовані, такі як Lsa24 / LfhH або LenA, які є білками, що зв'язують ламін, і які також зв'язують фактор Н, фібриноген і фібронектин.

Іншим елементом, що має велике значення для виживання цих бактерій, і який було визначено, що має великий вплив на їх вірулентність, є білок гема-оксигенази (HemO), який їм потрібно деградувати і використовувати цю хімічну групу, щоб вижити.

Наявність гемолітичної активності, сфінгомієлінази та фосфоліпази відіграють важливу роль у потраплянні бактерій у різні ділянки тіла.

Хвороби, які він викликає

Як зазначалося раніше, L. interrogans асоціюється з патологіями, відомими як «лептоспіроз». Зокрема, цей вид відповідає за найважчі випадки лептоспірозу людини у всьому світі.

Оскільки це зоонозне захворювання, лептоспіроз не вражає лише людей, оскільки L. interrogans може вражати практично будь-який тип ссавців, найважливішими передавачами є дрібні тварини, такі як гризуни (щури, миші, хом'яки, серед інших) .

Високі показники лептоспірозу досягнуті на фермах великої рогатої худоби, собак та інших домашніх тварин, пов'язаних з людиною.

Спосіб передавання

Зараження відбувається шляхом прямого контакту з сечею інших заражених тварин або через забруднену ними воду, через що вона пов’язана з поганими санітарними умовами.

Багато ссавців служать векторами для різних видів лептоспірів, і L. interrogans не є винятком. Щури - основні передавачі для людини, і клітини цього збудника зберігаються у їх ниркових канальцях.

Збудник потрапляє в організм слизово-шкірним шляхом, або через потертості або порізи на шкірі, через слизову оболонки ока, носа або ротової порожнини.

Найважливіші ендемічні регіони для лептоспірозу людини характеризуються, особливо, застоями води, великим населенням господарів, занепадаючими санітарними системами тощо.

Симптоми зараження

Хоча люди є «випадковими господарями» L. interrogans, клінічних патологій лептоспірозу у людини багато.

Розвиток захворювання може відбутися через день або кілька тижнів після первинного контакту, а може тривати протягом декількох місяців. Багато разів ступінь тяжкості випадків залежить від серотипу та штаму, який заражає, а також від розміру «щеплення», стану імунного здоров’я та віку хворого.

Стани та симптоми коливаються від легкого холодного стану до серйозних захворювань, таких як відомий синдром Вейля. Найсерйозніше захворювання характеризується серйозною печінковою та нирковою недостатністю, легеневим стресом та крововиливом, що може бути смертельним.

Серед найбільш поширених симптомів легких станів: озноб, нудота, блювання, головний біль, міалгія та шкірні висипання.

Лікування

Лікування лептоспірозу традиційно базується на антибіотиках, хоча антимікробні засоби лікування не виявились справді ефективними щодо зникнення симптомів або їх тривалості.

Існують певні суперечки щодо застосування антибіотиків або «спонтанного» вирішення захворювання, оскільки для деяких методів лікування антибіотиками вони не виявили значних відмінностей між лікуваними та нелікованими пацієнтами.

Серед антибіотиків, які були випробувані в клінічних дослідженнях, найбільш ефективними були пеніцилін та доксициклін, а також амоксицилін та ампіцилін для більш легких випадків захворювання. Деякі важкі випадки успішно лікували цефтріаксоном та пеніциліном.

Список літератури

1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Лептоспіроз: зоонотичне захворювання світового значення. Ланцета, 3, 757–771.
2. Evangelista, K. V, Coburn, J. (2010). Лептоспіра як збудник, що виникає: огляд його біології, патогенезу та імунних реакцій господаря. Майбутній мікробіол. , 5 (9), 1413–1425.
3. Hagan, E., Felzemburgh, RDM, Ribeiro, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Перспективне дослідження передачі лептоспірозу у міській нетрях: роль бідного середовища у повторній експозиції агента Лептоспіра. PLOS знехтувані тропічні захворювання, 8 (5), 1–9.
4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, & Adler, B. (2010). Мутації, що впливають на ліптополісахарид Leptospira interrogans, послаблюють вірулентність. Молекулярна мікробіологія, 78 (3), 701–709.
5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., & Zeng, R. (2003). Унікальні фізіологічні та патогенні особливості запитувачів Leptospira interrogans виявляються послідовністю цілого генома. Природа, 422, 888-893.
6. Слізс, М. А. Ван, Діґіампіетрі, Л.А., Харсткеерль, Р.А., Хо, Ф.Л., Маркес, М. В., Олівейра, штат Массачусетс,…. Особливості геному Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Бразильський журнал медичних та біологічних досліджень, 37, 459–478.