Leptospira noguchii es unorganismo patógeno gramnegativo que recibe su nombre del bacteriólogo japonés Dr.Hideyo Noguchi , quien nombró al género Leptospira . [1] [2] L. noguchii es famosa por causar la enfermedad febril en Fort Bragg, Carolina del Norte , durante la Segunda Guerra Mundial . [3] [4] Hubo 40 casos de esta fiebre documentados durante cada verano desde 1942 hasta 1944; sin embargo, no se registraron muertes por este brote. [5] A diferencia de otras cepas de Leptospira que causan leptospirosis , L. noguchii se caracteriza por mostrar una erupción pretibial en la víctima. [3] Su epíteto específico reconoce a Hideyo Noguchi . [6]
Leptospira noguchii fue cultivada originalmente en 1907, pero se pensó que era Spirochaeta interrogans debido a la forma de signo de interrogación de la célula. [2] Sin embargo, tras una investigación adicional sobre el ARNr 16s, Yasuda et al. pudieron clasificar este organismo como Leptospira noguchii. [2]
Originalmente, solo había dos clasificaciones de especies de Leptospira. [7] Se categorizaron como Leptospira interrogans , la especie patógena, y Leptospira biflexa , la especie no patógena. [7] Sin embargo, en 1989, se descubrió que había 21 especies diferentes de Leptospira. [7] Dentro de estas 21 especies, se reconoció a Leptospira noguchii . Sin embargo, la conjugación es muy común entre los materiales genéticos, lo que hace que sea difícil distinguir especies individuales. [7]
Leptospira noguchii puede crecer en agua estancada y se sabe que crece óptimamente entre 28 °C y 30 °C a un pH entre 7,2 y 7,6. [8] También se sabe que L. noguchii tiene una relación parasitaria y crece en los riñones del huésped . Se puede aislar de la orina , la sangre y el líquido cefalorraquídeo . [1]
Leptospira noguchii es una bacteria gramnegativa con forma de espiroqueta que normalmente varía de 0,1 μm por 6 μm a 0,1 μm a 20 μm. [9] [10] Leptospira noguchii también carece de glicolípidos en su peptidoglicano y contiene ácido diaminopimélico . [10] L. noguchii es un organismo móvil debido a que tiene flagelos anfítricos en extremos opuestos entre sí. [11] Los organismos Leptospira se pueden cultivar en medio Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris a 30 °C. [12] Debido a la morfología de Leptospira , los investigadores suelen utilizar microscopía de campo oscuro en lugar de microscopía de campo claro porque los flagelos anfítricos producen movimientos rápidos a lo largo del microscopio que son difíciles de ver en un microscopio de campo claro. [11]
Leptospira noguchii es un organismo quimioorganotrófico . [1] El metabolismo de L. noguchii es inusual debido a que la principal fuente de energía y carbono proviene de la beta-oxidación de ácidos grasos de cadena larga . [11] Un dato interesante sobre Leptospira noguchii es que tiene la capacidad de procesar glucosa ; sin embargo, esta no es su forma preferida de obtener energía, aunque tiene las enzimas necesarias para realizar este proceso. [11] Este organismo también es capaz de utilizar la cadena de transporte de electrones respiratoria debido a que es un organismo aeróbico que también puede sobrevivir en ambientes microaerófilos . [11] La característica de ser aeróbico le permite a este organismo realizar fosforilación oxidativa para producir ATP para energía. [11]
Leptospira noguchii tiene un bajo contenido de GC de 35,63% mientras que el tamaño del genoma es de 4,76 Mbp. [13] La secuenciación del genoma se logró utilizando BASys , que es un sistema de anotación bacteriana. [13] Hay un total de 4.535 secuencias codificantes dentro del genoma de L. noguchii que se han identificado. [13]
En el verano de 1942, Fort Bragg, Carolina del Norte, sufrió un brote de una enfermedad que se presentó con malestar , dolores generales, dolores de cabeza y dolores posorbitales . [14] 40 pacientes acudieron con estos síntomas similares. [14] Al obtener información sobre sus acciones recientes, ubicaciones y cuarteles , la mayoría de los pacientes dijeron que recientemente nadaron en lagos cercanos al complejo militar de Fort Bragg. [14] En aproximadamente el 95% de los pacientes se presentó esplenomegalia en las primeras etapas, y luego, el cuarto día, se presentó una erupción pretibial en la mayoría de los pacientes. [14] Mientras los pacientes se recuperaban, los médicos que atendían al soldado estaban perplejos por el patógeno después del diagnóstico diferencial. [14] A petición de los médicos, el ejército de los EE. UU. solicitó al Cirujano General que enviara a otros para ayudar a investigar el patógeno no identificado. [14]
El Dr. Norman H. Topping, el Mayor Cornelius B. Phillips y el Dr. John R. Paul fueron enviados a investigar el patógeno. [14] Llegaron a la conclusión de que el patógeno se transmitía por el agua y no era transferido por ningún tipo de insecto . [14] En 1944, el capitán Hugh Tatlock finalmente completó una transferencia del patógeno a un mamífero , lo que les hizo descubrir que el patógeno solo es transferible entre mamíferos. [14] En 1945, el capitán Tatlock finalmente pensó que había clasificado el patógeno como un virus . [14] Más tarde, en 1951, cuando la tecnología necesaria estuvo disponible para realizar pruebas de aglutinación y pruebas de aglutinación de referencia cruzada, descubrieron que era una especie del género Leptospira . [14] En ese momento, se pensaba que el patógeno se llamaba Leptospira Autumnalis , pero tras un estudio más profundo de todo el genoma, más tarde se reclasificó como un serovar de Leptospira noguchii . [1] [14] Esta leptospirosis se conoció como “ fiebre de Fort Bragg ”. [4]
La cepa Bonito de L. noguchii fue aislada de un hombre de 34 años en Brasil que sufría de leptospirosis. [4] Se sospecha que el hombre contrajo esta enfermedad a través de la interacción con ratas, perros y otros animales de granja. [4] El hombre fue llevado al Hospital Santa Casa de Misericórdia, Pelotas, y sus resultados de laboratorio mostraron un nivel elevado de bilirrubina . [4] Esta cepa se pudo aislar de un cultivo de sangre en el hospital. [4]
Esta cepa se obtuvo inicialmente de un niño de 16 años en Brasil a través de un cultivo de sangre. [4] Este paciente también informó haber estado cerca de ratas y perros; sin embargo, no fue hospitalizado por su enfermedad. [4]
Esta cepa fue aislada de un perro encontrado en Brasil que parecía estar sufriendo de anorexia . [4] El perro murió a causa de esta cepa de L. noguchii , y los síntomas presentes fueron ligeramente diferentes a los de cuando los humanos fueron infectados. [4] El perro presentó desorientación , diarrea, vómitos, anorexia y letargo . [4] La cepa Hook fue aislada del tejido renal, ya que aquí es donde L. noguchii reside típicamente en su huésped. [4]
Leptospira noguchii es otra bacteria patógena que causa leptospirosis . La leptospirosis se puede transmitir de múltiples formas. La leptospirosis puede transmitirse de animales a humanos ( zoonosis ), de humanos a humanos o de animales a animales a través de la ingesta de fluidos corporales contaminados, como orina y sangre. [7] La enfermedad normalmente se absorbe a través de las membranas mucosas de otro animal o humano y se excreta del cuerpo en la orina. [7] El individuo infectado puede ser asintomático o tener síntomas muy graves. [7] En casos graves, se han producido en humanos insuficiencia renal o hepática , meningitis aséptica y hemorragias pulmonares fatales . [7]
A medida que ingresa a través de las membranas mucosas o abrasiones en la piel, viaja en el torrente sanguíneo hasta el conducto renal de los riñones , donde permanece y entra en el período de incubación . [1] Una adaptación única de Leptospira noguchii es que puede completar el movimiento de traslación en líquidos espesos, lo que le da la capacidad de penetrar el tejido profundo. [1]
Leptospira noguchii se adhiere al tracto urinario mediante el uso de proteínas similares a inmunoglobulinas LigA y LigB , proteínas similares a endostain y la proteína de membrana LipL32. [1]
La Leptospira spp. patógena tiene características tanto de un patógeno grampositivo como de un gramnegativo. [15] Las características del patógeno gramnegativo son la presencia de lipopolisacáridos (LPS), pero la proximidad de la membrana citoplasmática a la pared celular muestra más una característica grampositiva. [15] Además, se ha pensado que los factores de virulencia en los flagelos de las leptospiras patógenas están involucrados en la infección general . [15] Leptospira noguchii crea específicamente una dosis letal media (LD 50 ) de tres a 100 leptospiras. [15] L. noguchii también utiliza la proteína Lsa24 para evitar el sistema inmunológico del huésped y los antibacterianos uniéndose al factor H . [1] Aunque aún no se ha identificado el factor de virulencia más importante , algunas de las otras proteínas que se consideran contribuyentes a la virulencia principal son las hemolisinas , más específicamente la fosfolipasa C , las proteínas similares a la esfingomielinasa y las proteínas formadoras de poros . [1]
La enfermedad generalmente comienza con fiebre y luego da lugar a otros síntomas. [16]
Los síntomas en humanos incluyen: fiebre alta (102 °F-104 °F), dolor de cabeza, escalofríos, dolores musculares, vómitos, ictericia , conjuntivitis , dolor abdominal, diarrea y erupción pretibial. [16] Algunas complicaciones son el síndrome de Weil , que es una complicación orgánica multisistémica que causa ictericia, meningitis , hemorragia pulmonar , disfunción hepática y renal y colapso cardiovascular . [15]
Leptospira noguchii es muy sensible a un gran número de antibióticos . Los antibióticos más utilizados son: betalactámicos ( penicilina , ampicilina y amoxicilina ), rifampicina , tetraciclina , doxiciclina , cefalosporinas , aminoglucósidos , macrólidos ( eritromicina y azitromicina ) y fluoroquinolonas . [1]