Leptospira interrogans: karakteristik, morfologi

Leptospira interrogans adalah bakteri spirochete patogen yang termasuk dalam genus Leptospira , dari filum eubacteria. Dalam filum ini, genus Leptospira adalah satu-satunya dengan perwakilan patogen yang mampu menyebabkan infeksi pada mamalia .

L. interrogans adalah agen etiologi dari kelompok patologi klinis atau zoonosis yang dikenal sebagai leptospirosis, yang terjadi di daerah pedesaan dan perkotaan di daerah beriklim sedang dan subtropis di dunia.

Leptospira interrogans: karakteristik, morfologi

Leptospira interrogans (Sumber: Diperoleh dari Perpustakaan Gambar Kesehatan Masyarakat CDC. Kredit gambar: CDC / NCID / HIP / Janice Carr (PHIL # 1220). [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Genus Leptospira termasuk organisme saprofit dan patogen yang tersebar di sedikitnya 19 spesies. Tujuh dari spesies ini adalah penyebab utama leptospirosis di seluruh dunia, termasuk L. interrogans .

Spesies genus diklasifikasikan ke dalam beberapa supergrup dan varietas sesuai dengan ekspresi lipopolisakarida permukaan, yang perbedaan strukturalnya dalam hal wilayah karbohidrat menentukan keragaman antigenik serovar.

Leptospirosis adalah penyakit zoonosis yang menyerang hewan dan manusia. Patologi yang terkait dengan manusia memiliki distribusi yang luas di antara negara-negara Asia, Oseania, India, Amerika Latin dan Karibia, oleh karena itu merupakan masalah kesehatan masyarakat utama di seluruh dunia.

Indeks artikel

Karakteristik dan morfologi

Seperti kebanyakan leptospira, Leptospira interrogans adalah spirochete bergerak, dengan panjang 6–20 m dan lebar 0,25 m, yang badan selnya melingkari dirinya sendiri secara heliks.

Ini memiliki morfologi yang sangat khusus di mana ujungnya yang bengkok memberikan bentuk yang beberapa penulis bandingkan dengan tanda tanya.

Mereka berbagi karakteristik permukaan dengan bakteri Gram-positif dan Gram-negatif, misalnya: seperti bakteri Gram-negatif, leptospira memiliki lipopolisakarida dan membran ganda, sementara mereka berbagi dengan bakteri Gram-positif asosiasi membran sitoplasma dengan dinding sel murein .

Mereka mampu bergerak berkat adanya dua flagela yang dimodifikasi yang sebenarnya dikenal sebagai filamen aksial periplasma, yang muncul di setiap ujung bakteri dan diyakini bahwa mobilitas yang dimediasi oleh filamen ini penting untuk patogenisitas spesies.

Jenis bakteri ini tumbuh lambat secara in vitro pada suhu yang dapat bervariasi dari 28 hingga 30°C. Mereka bergantung pada vitamin B1 dan vitamin B12 untuk bertahan hidup, dan tidak dapat menggunakan gula sebagai sumber karbon, melainkan menggunakan asam lemak rantai panjang sebagai sumber utama karbon dan energi, yang mereka peroleh melalui jalur -oksidasi.

L. interrogans mampu bertahan dalam waktu lama di air tawar atau tanah lembab, yaitu kondisi dengan nutrisi yang sangat sedikit, sampai menemukan mamalia inangnya.

Karakteristik genetik

Ini memiliki genom sekitar 4.691.184 bp, tetapi ini dapat berubah sehubungan dengan varietas yang sedang dipelajari. Genom dibagi menjadi dua kromosom melingkar: yang besar dari 4.332.241 bp dan yang kecil dari 358.943 bp.

Diperkirakan memiliki lebih dari 4.700 gen, 37 di antaranya adalah gen untuk transfer RNA dan sekitar 4.727 sesuai dengan urutan pengkodean protein. Dari 4.727 urutan pengkodean itu, 4.360 ditemukan pada kromosom besar dan 367 pada kromosom kecil.

Gen-gen yang terdapat dalam kromosom kecil hampir semuanya merupakan gen esensial. Beberapa gen yang terkait dengan metabolisme termasuk untuk jalur sintesis de novo lengkap untuk hemin dan gen penting lainnya seperti NADH dehidrogenase.

Faktor virulensi

Patogenisitas L. interrogans terutama terkait dengan lipopolisakarida permukaan, hemolisin, protein membran luar dan molekul lain untuk adhesi sel; meskipun beberapa faktor ini khusus untuk varietas dan serotipe tertentu.

Spesies bakteri ini menempel pada garis sel yang berbeda setelah memasuki organisme inang, di antaranya adalah fibroblas, monosit atau makrofag, sel endotel dan sel epitel ginjal .

Faktor virulensi penting untuk spesies bakteri ini terkait dengan protein yang mengikat atau melekat pada berbagai unsur matriks ekstraseluler seperti elastin, tropoelastin, kolagen, laminin, dan fibronektin.

Dari jumlah tersebut, beberapa telah dikarakterisasi dengan baik, seperti Lsa24 / LfhH atau LenA, yang merupakan protein pengikat laminin dan yang juga mengikat faktor H, fibrinogen dan fibronektin.

Unsur lain yang sangat penting untuk kelangsungan hidup bakteri ini dan yang telah ditentukan memiliki pengaruh besar pada virulensi mereka adalah protein heme-oksigenase (HemO), yang harus mereka degradasi dan menggunakan kelompok kimia ini untuk bertahan hidup.

Adanya aktivitas hemolitik, sfingomielinase dan fosfolipase berperan penting dalam masuknya bakteri ke berbagai daerah tubuh.

Penyakit yang ditimbulkannya

L. interrogans dikaitkan, seperti yang disebutkan sebelumnya, dengan patologi yang dikenal sebagai “leptospirosis”. Secara khusus, spesies ini bertanggung jawab atas kasus leptospirosis manusia yang paling parah di seluruh dunia.

Karena merupakan penyakit zoonosis, leptospirosis tidak hanya menyerang manusia, karena L. interrogans dapat menyerang hampir semua jenis mamalia, pemancar terpenting adalah hewan kecil seperti hewan pengerat (tikus, mencit, hamster, antara lain) .

Tingginya tingkat leptospirosis telah dicapai di peternakan sapi, pada anjing dan hewan domestik lainnya yang terkait dengan manusia.

Penularan

Infeksi terjadi melalui kontak langsung dengan urin hewan lain yang terinfeksi atau melalui air yang terkontaminasi dengan mereka, itulah sebabnya hal ini terkait dengan kondisi sanitasi yang buruk.

Banyak mamalia berperan sebagai vektor untuk berbagai spesies leptospira, dan L. interrogans tidak terkecuali. Tikus adalah pemancar utama bagi manusia, dan sel-sel patogen ini disimpan di tubulus ginjal mereka.

Patogen masuk ke dalam tubuh melalui jalur mukokutan, baik melalui lecet atau luka pada kulit, melalui mukosa mata, hidung atau mulut.

Daerah endemik yang paling penting untuk leptospirosis manusia dicirikan terutama oleh genangan air, populasi inang yang besar, sistem sanitasi yang membusuk, dan sejenisnya.

Gejala menular

Meskipun manusia adalah “host tidak disengaja” L. interrogans, patologi klinis leptospirosis pada manusia banyak.

Perkembangan penyakit dapat terjadi sehari atau beberapa minggu setelah kontak awal, dan dapat berlanjut selama beberapa bulan. Banyak kali tingkat keparahan kasus tergantung pada serotipe dan strain yang menginfeksi, serta ukuran “inokulum”, keadaan kesehatan kekebalan dan usia pasien yang terkena.

Kondisi dan gejala berkisar dari kondisi seperti pilek ringan hingga penyakit serius seperti sindrom Weil yang terkenal. Penyakit yang paling serius ditandai dengan gagal hati dan ginjal yang serius, tekanan paru-paru, dan pendarahan, yang dapat menjadi penyebab kematian.

Di antara gejala yang paling umum dari kondisi ringan adalah: menggigil, mual, muntah, sakit kepala, mialgia, dan ruam kulit, antara lain.

Perlakuan

Pengobatan leptospirosis secara tradisional didasarkan pada antibiotik, meskipun pengobatan antimikroba belum terbukti benar-benar efektif dalam hal hilangnya gejala atau durasinya.

Ada beberapa kontroversi mengenai penggunaan antibiotik atau resolusi “spontan” penyakit, karena untuk beberapa perawatan antibiotik mereka tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan antara pasien yang dirawat dan yang tidak diobati.

Di antara antibiotik yang telah diuji dalam uji klinis, yang paling efektif adalah penisilin dan doksisiklin, serta amoksisilin dan ampisilin untuk kasus penyakit yang lebih ringan. Beberapa kasus yang parah telah berhasil diobati dengan ceftriaxone dan penisilin.

Referensi

  1. Bharti, AR, Nally, JE, Ricaldi, JN, Matthias, MA, Diaz, MM, Lovett, MA,… Vinetz, JM (2003). Leptospirosis: penyakit zoonosis yang penting secara global. Lancet , 3 , 757–771.
  2. Evangelista, K.V, & Coburn, J. (2010). Leptospira sebagai patogen yang muncul: tinjauan biologi, patogenesis, dan respons imun inangnya. Mikrobiol masa depan. , 5 (9), 1413-1425.
  3. Hagan, E., Felzemburgh, RDM, Ribeiro, GS, Costa, F., Reis, RB, Melendez, AXTO, Ko, AI (2014). Studi Prospektif Penularan Leptospirosis di Komunitas Kumuh Perkotaan: Peran Lingkungan Miskin dalam Paparan Berulang Agen Leptospira. Penyakit Tropis Terabaikan PLoS , 8 (5), 1–9.
  4. Murray, GL, Srikram, A., Henry, R., Hartskeerl, RA, Sermswan, RW, & Adler, B. (2010). Mutasi yang mempengaruhi Leptospira interrogans lipopolisakarida melemahkan virulensi. Mikrobiologi Molekuler , 78 (3), 701–709.
  5. Ren, S., Fu, G., Jiang, X., & Zeng, R. (2003). Fitur fisiologis dan patogenik yang unik dari interrogans Leptospira diungkapkan oleh sekuensing seluruh genom. Alam , 422 , 888-893.
  6. Sluys, MA Van, Digiampietri, LA, Harstkeerl, RA, Ho, PL, Marques, M. V, Oliveira, MC,… Angeles, L. (2004). Fitur genom Leptospira interrogans serovar Copenhageni. Jurnal Penelitian Medis dan Biologi Brasil , 37 , 459–478.