Dinámica de la leptospirosis en animales domésticos

leptospirosis

Dinámica de la leptospirosis en los animales domésticos

 

M.C.V. Ramón Alfredo Delgado González

División Regional de Ciencia Animal

Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Unidad Laguna

 

Historia. El primer reporte de leptospirosis se llev√≥ a cabo en 1886 en Alemania por el Dr. Adolf Weil, quien report√≥ en humanos una enfermedad febril con ictericia asociada a un trastorno que afectaba los ri√Īones, h√≠gado y bazo. En 1887 una enfermedad similar fue descrita por Goldschmidt, quien la registr√≥ como ‚ÄúS√≠ndrome de Weil‚ÄĚ. La morfolog√≠a de las leptospiras fue descrita en 1907 como un ‚Äúorganismos en espiral con extremos en forma de gancho‚ÄĚ al cual nombraron Spirochaeta interrogans, sin embargo, el Dr. Hideyo Noguchi, en 1917, lo describi√≥ dentro de un nuevo g√©nero llam√°ndolo ‚ÄúLeptospira‚ÄĚ. En M√©xico los primeros casos de leptospirosis fueron reportados en 1920, en humanos, en M√©rida, Yucat√°n. Sin embargo, no fue sino hasta la d√©cada de los 30¬īs que se empezaron a reportar casos en animales, siendo en 1953, el primer reporte de leptospirosis en bovinos en M√©xico.

 

Fundamentos. La leptospirosis es una enfermedad bacteriana zoon√≥tica de distribuci√≥n mundial, es end√©mica en climas tropicales y templados. Afecta a la mayor√≠a de los animales dom√©sticos, y se ha reportado en reptiles, aves, anfibios y artr√≥podos. Es considerada una enfermedad infecciosa emergente en humanos, y por lo tanto, de gran importancia en salud p√ļblica.

 

Las leptospiras pertenecen a la familia Leptospiraceae del phylum Spirochaete. Son delgadas espiroquetas m√≥viles, con un extremo en forma de gancho, aer√≥bicas y de lento crecimiento que tienen un √≥ptimo desarrollo a 30 ¬įC. El organismo es sumamente sensible a los pH extremos, a la falta de humedad y a los desinfectantes suaves incluyendo al detergente. Existen especies sapr√≥fitas y pat√≥genas en la naturaleza. Las especies sapr√≥fitas viven en el agua y suelo y no infectan a los animales.

 

Taxonomía. El género Leptospira incluye 19 especies genéticamente identificadas, y alrededor de 260 serovariedades patógenas, de acuerdo a los patrones de antígenos de superficie, y están combinadas en 24 serogrupos. No existe correlación entre las clasificaciones serológica y genética.

 

El g√©nero es bastante heterog√©neo, se clasifica de acuerdo a sus caracter√≠sticas gen√©ticas y se divide en tres grupos, como pat√≥genas, no pat√≥genas, y oportunistas posiblemente pat√≥genas. Las leptospiras pat√≥genas incluyen ocho genoespecies: Leptospira interrogans, Leptospira borgpetersenii, Leptospira kirschneri, Leptospira santarosai, Leptospira weilii, Leptospira alexanderi, Leptospira noguchii y Leptospira alstonii (Brenner y col., 1999). El grupo de especies sapr√≥fitas incluye seis microorganismos de vida libre que se encuentran en la superficie de aguas como Leptospira biflexa, Leptospira wolbachii, Leptospira kmetyi, Leptospira yanagawae, Leptospira terpstrae y Leptospira vanthielii. Otro grupo comprende especies de ‚Äúcomportamiento intermedio‚ÄĚ, cuyo papel en su patogenicidad no ha sido demostrado: Leptospira inadai, Leptospira broomii, Leptospira fainei, Leptospira wolfii y Leptospira licerasiae.

 

Patogenia. Las fuentes de leptospiras son esencialmente mam√≠feros dom√©sticos y silvestres que albergan las espiroquetas en los t√ļbulos contorneados proximales de los ri√Īones y eliminan intermitentemente las leptospiras en grandes n√ļmeros (106/mL) a trav√©s de la orina hacia el ambiente, alrededor del s√©ptimo d√≠a post-infecci√≥n. Por consiguiente, la orina de los animales infectados presenta una potencial fuente de infecci√≥n.

 

La leptospirosis tiene un per√≠odo de incubaci√≥n de 3 a 20 d√≠as, variable seg√ļn la virulencia y cantidad de microorganismos y el estado fisiol√≥gico e inmunol√≥gico del hospedador. Para sobrevivir en el ambiente, la bacteria necesita ser capaz de detectar y moverse hacia condiciones favorables y lejos de condiciones desfavorables. La quimiotaxis y motilidad permite a la bacteria penetrar las barreras de los tejidos del hospedador durante la infecci√≥n, √©sta se basa en un movimiento direccional hacia un atrayente o lejos de un repelente. La adaptaci√≥n a diversos est√≠mulos ambientales fuera y dentro del hu√©sped y la habilidad para sobrevivir en el torrente sangu√≠neo contribuye para que las leptospiras puedan causar enfermedad, al migrar a trav√©s de los espacios intercelulares.

 

Las leptospiras entran al cuerpo a trav√©s de membranas mucosas de los ojos, nariz o garganta y a trav√©s de cortes o abrasiones de la piel, e invaden los tejidos y l√≠quidos del hospedador. Despu√©s del contacto, las espiroquetas se diseminan por v√≠a sangu√≠nea y se mueven hacia la hemoglobina, movimiento que est√° relacionado con su virulencia, para multiplicarse en los √≥rganos blanco tales como los ri√Īones, h√≠gado, pulmones y √ļtero resultando en un amplio espectro de manifestaciones cl√≠nicas. La fase septic√©mica o leptospiremia, se caracteriza por la aparici√≥n de anticuerpos y leptospiras en sangre.

 

Las leptospiras penetran la piel erosionada y rápidamente establecen una infección sistémica al atravesar las barreras de los tejidos. Las leptospiras pueden moverse a través de la barrera de los tejidos por asociación con los vasos sanguíneos, ya que las leptospiras son detectadas agregadas alrededor de los capilares en la capa muscular, y se diseminan a través de las uniones intercelulares y también se pueden detectar en el citoplasma de las células endoteliales del hospedador.

 

Cuando penetran las leptospiras, se encuentran en sangre a las 2 horas post-infecci√≥n (h.p.i.), las cuales van aumentando entre las 8 y 96 h.p.i. llegando a su pico y empiezan a disminuir a las 144 h.p.i. Las leptospiras son detectadas engolfadas por las c√©lulas endoteliales vasculares, las cuales se hinchan, causando da√Īo de la membrana basal vascular y frecuentemente agregadas alrededor de los capilares en la dermis y tejido subcut√°neo bajo el sitio de infecci√≥n. Se pueden encontrar hemorragias en la dermis alrededor del sitio de infecci√≥n antes de la aparici√≥n de hemorragias en √≥rganos internos. La capa de queratinocitos intactos es una barrera muy eficiente que puede prevenir la infiltraci√≥n de leptospiras al hospedador. En las capas musculares, las leptospiras son detectadas agregadas alrededor de los capilares a las 24 h.p.i., las cuales son frecuentemente fagocitadas por neutr√≥filos y macr√≥fagos. Despu√©s se diseminan al h√≠gado, pulmones, ri√Īones, √ļtero, gl√°ndula mamaria y otros tejidos, de casi todos los animales dentro de las 96 h.p.i.¬† En el h√≠gado las leptospiras son encontradas en las membranas de los hepatocitos, tambi√©n como un dep√≥sito granular en las c√©lulas de Kupffer despu√©s de las 24 h.p.i. Los pulmones pueden mostrar leptospiras en los focos de hemorragias y rara vez alrededor o fuera de √©stas. En los ri√Īones, un gran n√ļmero de leptospiras t√≠picas son vistas en los espacios glomerulares (96 h.p.i.). Se pueden encontrar leptospiras alineadas rodeando los capilares peritoneales 72 h.p.i.

 

La adherencia a las células y a componentes de las matrices extracelulares (MEC) del huésped es probablemente un paso necesario para que las leptospiras penetren, se diseminen y persistan en los tejidos de los hospedadores mamíferos. Se han encontrado un amplio rango de moléculas de adhesión en las leptospiras que le dan la habilidad para migrar a través de los tejidos, muchas proteínas leptospirales tienen afinidad por las MEC y superficies de las células.

 

Los animales infectados con leptospiras, vía conjuntival y por heridas de piel, desarrollan signos clínicos y cambios patológicos similares. Las leptospiras patógenas son capaces de sobrevivir y ser más resistentes a la acción del sistema inmune.

 

Las leptospiras no son parásitos intracelulares pero pueden introducirse en las células residiendo en estas transitoriamente, en células no fagocíticas normales los microorganismos entran y se encuentran en fagosomas en el citoplasma. Al utilizar éste mecanismo de entrada a la célula, le permite a la Leptospira diseminarse a órganos blanco, evadiendo la respuesta inmunológica, el microorganismo parece sobrevivir a menos que estén presentes anticuerpos específicos.

 

Al llegar al h√≠gado o ri√Īones las cepas infecciosas de Leptospira se adhieren¬† a componentes de las MEC entre los intersticios de los hepatocitos y las c√©lulas epiteliales tubulares, tales como col√°geno tipo I, tipo IV, laminina y fibronectina. Debido a que las c√©lulas epiteliales de los t√ļbulos proximales del ri√Ī√≥n producen proteoglicanos, √©stas pueden facilitar la colonizaci√≥n del ri√Ī√≥n, especialmente en animales hu√©spedes.

 

Durante la leptospiremia, la migraci√≥n de las leptospiras al √ļtero y oviducto de animales no gestantes, y a la placenta en gestantes, producen congesti√≥n capilar, y c√©lulas endoteliales vacuoladas y efectos de necrobiosos y apoptosis, adem√°s se observan leptospiras en las c√©lulas endoteliales. Estos da√Īos son capaces de producir muerte embrionaria temprana y aborto en todos los estadios de gestaci√≥n y las leptospiras pueden encontrarse en ri√Īones, adrenales e h√≠gado de fetos abortados. La inflamaci√≥n que pueda producirse a nivel de cotiledones trae como consecuencia retenci√≥n de placenta, adem√°s de que puede causar infertilidad, e incluso esterilidad en casos extremos.

 

Signos y lesiones. Los signos clínicos de la leptospirosis están influenciados directamente por la virulencia de la serovariedad infectante, la dosis del inóculo, la edad, susceptibilidad y condición física de los animales. La infección aguda puede ser potencialmente letal o en hospedadores de mantenimiento puede causar una enfermedad crónica con escasa signología clínica; la mayoría de las infecciones resultan en ligera enfermedad con signos inespecíficos como fiebre y debilidad muscular. El cuadro clínico de una leptospirosis severa se caracteriza por disfunción hepática, renal y hemorragias. Ocasionalmente se puede observar orina con sangre, hemoglobinuria, decaimiento, anorexia y muerte en pocas horas. Los animales por lo general mueren de choque séptico con falla multiorgánica.

 

En la infecci√≥n leptospiral los animales muertos pueden mostrar a la necropsia hepatomegalia, esplenomegalia, e ictericia en mucosas y tejido subcut√°neo, y hemorragias petequiales diseminadas en casi todos los √≥rganos y tejidos. En la forma severa hay alteraciones hemodin√°micas e hipovolemia debido a deshidrataci√≥n y al efecto directo de las toxinas que da√Īan el endotelio vascular e incrementan la permeabilidad. Varios factores est√°n involucrados en el da√Īo renal agudo en la leptospirosis, incluyendo acci√≥n nefrot√≥xica directa de las leptospiras, hiperbilirrubinemia, rabdomiolisis, e hipovolemia. Las anomal√≠as en la funci√≥n tubular preceden una disminuci√≥n en la tasa de filtraci√≥n glomerular, lo cual podr√≠a explicar la alta frecuencia de hipokalemia.

 

Las hemorragias se caracterizan por petequias y hematomas coalescentes, diseminadas en la piel, hasta el tejido subcut√°neo y m√ļsculo que progresan con el tiempo. Posteriormente se pueden desarrollar hemorragias petequiales en pulmones. En el h√≠gado se aprecian hemorragias, edema y focos de necrosis. Los ri√Īones tambi√©n muestran hemorragias extensivas en la superficie peritoneal. Adem√°s las c√©lulas del epitelio tubular presentan necrosis e infiltraci√≥n de eritrocitos en su luz, presentando hematuria despu√©s.

 

Epidemiología. Las leptospiras que causan enfermedad se pueden clasificar como 1) adaptadas al hospedador, las que infectan a los animales hospedadores de mantenimiento, 2) no adaptadas al hospedador, las que infectan a los animales hospedadores accidentales. Las diversas serovariedades se adaptan a diferentes hospedadores reservorios animales, silvestres o domésticos y el reconocimiento de estas serovariedades tiene importancia epidemiológica. Los animales pueden servir como reservorios de algunas serovariedades y convertirse en hospedador incidental de otras.

 

Muchas especies de animales, dom√©sticos y silvestres, sirven como hospedadores reservorios (portadores), resultando en una diseminaci√≥n global de la enfermedad, probablemente los reservorios silvestres sean los hospedadores de mantenimiento de la mayor√≠a de las leptospiras pat√≥genas. Los humanos son hospedadores incidentales. Los humanos y los animales pueden infectarse por contacto directo con l√≠quidos corporales de animales que est√°n eliminando las leptospiras por la orina, secreciones uterinas, y leche, por tejidos de animales infectados, despu√©s de la ingesti√≥n de agua y alimentos e inhalaci√≥n de gotas en aerosol contaminadas por orina, o indirectamente a trav√©s de la exposici√≥n de suelos h√ļmedos, aguas y vegetaci√≥n. Las leptospiras pat√≥genas pueden sobrevivir por periodos prolongados de tiempo en el ambiente.

 

Leptospirosis en bovinos. En el ganado bovino, la leptospirosis produce p√©rdidas econ√≥micas de manera primaria por sus efectos sobre la reproducci√≥n, pudiendo aparecer muerte embrionaria temprana, mortinatos, abortos, y/o nacimientos de animales d√©biles que pueden morir en los primeros d√≠as de vida e infertilidad. De manera secundaria, tambi√©n puede haber p√©rdidas econ√≥micas como consecuencia del ‚Äús√≠ndrome de la ca√≠da de la leche‚ÄĚ o agalactia transitoria.

 

Adem√°s, la leptospirosis puede cursar con diferentes cuadros cl√≠nicos, que pueden ir desde un cuadro agudo/hiperagudo con fiebre, hematuria, hemoglobinuria, meningitis, e incluso mortalidad a un cuadro cr√≥nico cuya √ļnica signolog√≠a aparente es la falla reproductiva.

 

Los bovinos son huéspedes de mantenimiento de L. borgpetersenii serovar Hardjo-bovis, y los animales infectados típicamente no muestran signos aparentes de la infección, excepto durante la gestación. Las fallas reproductivas (abortos, mortinatos, y nacimiento de crías débiles) y la producción reducida de leche debido a la infección por la serovar Hardjo, tienen un significativo impacto sobre la industria de carne y leche. Además, como patógeno humano, la serovar Hardjo es una amenaza para la salud de los trabajadores en la industria animal.

 

Leptospira borgpetersenii serovar Hardjo-bovis es la causa m√°s com√ļn de aborto e infertilidad en bovinos de Norte Am√©rica. Hardjo es una serovar adaptada a los bovinos, los cuales se convierten en portadores cr√≥nicos y act√ļan como reservorios de la infecci√≥n. L. interrogans serovars Pomona, Icterohaemorrhagiae, y Grippotyphosa son leptospiras no adaptadas a los bovinos pero los infectan como hospedadores accidentales, causando enfermedad aguda y aborto. Otra bacteria asociada a aborto en bovinos es el serogrupo Hebdomadis, serotipo sejroe. Los perros son portadores de las principales serovares de leptospiras que afectan a los bovinos ‚Äď Hardjo, Pomona, Grippotyphosa, Icterohaemorrhagiae y Canicola ‚Äď, √©sta √ļltima tambi√©n causa trastornos en bovinos.

 

Leptospirosis en caninos. La leptospirosis es considerada una enfermedad infecciosa emergente en humanos, y por lo tanto, de gran importancia en salud p√ļblica. La leptospirosis se ha extendido en todo el mundo en perros callejeros. Las serovares m√°s frecuentes asociadas con leptospirosis canina son canicola, pomona, grippotyphosa, bratislava e icterohaemorrhagiae, aunque han sido reportadas infecciones con otras serovares con insuficiencia renal aguda, en perros de Norteam√©rica. Los perros se asocian a la serovar canicola como hospedadores de mantenimiento, mientras que las ratas son reservorios de la serovar icterohaemorrhagiae. La leptospirosis en perros es reconocida¬† como un factor de riesgo para el humano. El aumento de lluvias se asocia con la prevalencia de leptospirosis en perros. Un perro infectado puede ser un portador asintom√°tico de leptospira y arrojar microorganismos a trav√©s de la orina¬† por toda su vida. Las lesiones macrosc√≥picas pueden mostrar hepatomegalia, esplenomegalia, e ictericia en mucosas y tejido subcut√°neo, y hemorragias petequiales diseminadas en casi todos los √≥rganos y tejidos. Los hallazgos histol√≥gicos muestran infiltrados inflamatorios difusos y las leptospiras se encuentran en muchos √≥rganos, incluyendo pulm√≥n, h√≠gado y ri√Īones. En los ri√Īones se detectan √°reas de necrosis cortical con marcado edema intersticial, glomerulitis, nefritis intersticial con infiltraci√≥n de neutr√≥filos, linfocitos, monocitos, c√©lulas plasm√°ticas y ocasionalmente infartos, la nefritis tubulointersticial y necrosis tubular aguda son los hallazgo histol√≥gico m√°s comunes, pero se puede desarrollar una fibrosis tubulointersticial.

 

En perros callejeros de México se han observado alrededor de un 67.5% de sueros positivos por MA, y 21.0% de sospechosos a las serovares Canicola y Portland-vere ambas con un porcentaje de 60.4%, seguidas por Bratislava (39.5%), Cepa Palo Alto (32.5%), Pyrogenes (30.2%), Icterohaemorrhagiae (25.5%), Grippotyphosa (6.9%), Pomona (6.9%), y Cepa Inifap (4.6%).

 

En Brasil estudios realizados con MA muestran una prevalencia de leptospirosis en todo el pa√≠s de 26%, siendo los serotipos m√°s prevalentes Autumnalis (34.2%), Tarassovi (23.7%), Canicola (17.1%), Grippotyphosa (14.5%) y otros con prevalencia menor como Bratislava (3.9%), Icterohaemorrhagiae (2.7%), Australis, Pomona y Wolffi con (1.3%) (De Castro y col., 2011). En Buenos Aires, Argentina se encontr√≥ una seropositividad en 57% de perros examinados; 82% de los sueros positivos aglutinaron con dos o m√°s serotipos. Los serotipos detectados con mayor frecuencia fueron Canicola y Pyrogenes. En Estados Unidos y Canad√° se han documentado estudios que muestran a Leptospira serovar Autumnalis, Grippotyphosa y Pomona como las principales serovariedades en perros. De estas, las serovares encontradas en nuestro pa√≠s son Canicola, Grippotyphosa, Bratislava, Icterohaemorrhagiae y Pomona, pero adem√°s hay otras serovares de aislamientos nacionales no notificadas en estudios en otros pa√≠ses como las cepas Portland-vere, INIFAP y Palo Alto. Los perros son considerados los hospedadores de mantenimiento para la serovar Canicola y hospedador incidental para otras serovares, y son una fuente potencial de infecci√≥n para los due√Īos de las mascotas.

 

Leptospirosis en equinos. La leptospirosis es una enfermedad infecciosa zoonótica de distribución mundial que afecta a humanos, animales domésticos y silvestres, incluyendo a los equinos. La infección resulta frecuentemente por transmisión directa con orina contaminada o líquidos de placentas, o indirectamente por un ambiente contaminado. Las manifestaciones clínicas de leptospirosis varían de aguda, subaguda a infección crónica. La enfermedad severa incluye ictericia, hemoglobinuria, falla renal, meningitis y aborto, en todos los animales domésticos. Las formas subclínicas quizá sean más comunes con animales infectados crónicamente, los cuales pueden ser portadores por toda su vida.

 

Los principales trastornos reportados en equinos son la uveítis, aborto, potrillos nacidos débiles, potrillos prematuros, disfunción renal y disfunción hepática. Los signos observados incluyen hematuria, fiebre, ictericia, anorexia y trastornos respiratorios.

 

La evidencia serológica de infecciones por Leptospira en equinos se debe predominante mente a la serovares de L. interrogans sv Pomona, L. interrogans sv Bratislava, L. interrogans sv Icterohaemorrhagiae y L. kirschneri sv Grippotyphosa.

 

En equinos de México se han reportado frecuencias de serovariedades  en  tres centros ecuestres que incluyen L. pyrogenes (100%), L. canicola (96%), L. jez bratislava (56.5%, 61.1% y 80.6%), L. pryrogenes (61.1% y 72.2%), L. autunmalis (66.7%).

 

Diagnóstico. La mayoría de los casos de leptospirosis son diagnosticados por serología para detectar anticuerpos, debido a que el cultivo de leptospiras a partir de líquidos biológicos (sangre, líquido cefalorraquídeo, orina, leche) toma varias semanas, además de ser costoso. La prueba de aglutinación microscópica (AM), conocida como la prueba de oro, es la técnica de referencia más utilizada, a pesar de que se ha encontrado que la tasa de resultados falsos negativos es de 13%. La AM Está basada en la evaluación de muestras de sueros pareados y tiene la habilidad de aglutinar cepas de serovares de referencia con una batería de antígenos vivos de Leptospira.

 

La prueba de AM es altamente específica, pero su baja sensibilidad (30-60%) la hace inadecuada para el diagnóstico de leptospirosis aguda. Otras pruebas serológicas como hemaglutinación indirecta, aglutinación en microcápsula y aglutinación en látex, y ELISA, no ofrecen niveles satisfactorios de sensibilidad y especificidad para el diagnóstico en fase temprana de leptospirosis, en la detección de anticuerpos IgM. La prueba de la reacción en cadena de la polimerasa es precoz y sensible, pero su alto costo y la necesidad  de tener un buen control de calidad son los mayores inconvenientes para su aplicación.

 

El antígeno de Leptospira interrogans Hardjo-prajitno es muy sensible para la detección de anticuerpos de Hardjo en la prueba de AM, ya que detecta el 98.4% de los sueros positivos a Hardjo-prajitno, comparado con el 1.6% que detecta el antígeno de Leptospira borgpetersenii Hardjo-bovis.

 

Hay varios problemas potenciales asociados con el mantenimiento de las cepas de referencia de Leptospira; La contaminación de cepas con otras bacterias o leptospiras saprofitas de rápido crecimiento, el etiquetado incorrecto o el cambio de cepas. La contaminación por otras bacterias se reconoce fácilmente pero el cambio de cepas es un grave error. Además, si no hay un adecuado control de calidad que se lleve a cabo sobre las cepas de referencia, estos problemas no pueden ser identificados de manera oportuna. Esto podría afectar adversamente la investigación de brotes y estudios epidemiológicos.

 

Profilaxis y tratamientos. La inmunidad a las leptospiras es serogrupo espec√≠fica, y el conocimiento de los serogrupos, que com√ļnmente causan enfermedad en una regi√≥n geogr√°fica particular, es importante para el desarrollo de vacunas.

 

Algunas vacunas comerciales monovalentes serovar Hardjo inducen proliferaci√≥n de c√©lulas T CD4+ y producci√≥n de interfer√≥n gamma (IFN-ő≥) en respuesta a un ant√≠geno de la serovar. La inducci√≥n de esta respuesta parece proporcionar a corto plazo (4 meses) la inmunidad protectora contra la eliminaci√≥n urinaria o una infecci√≥n renal despu√©s de la exposici√≥n en vivo. Estas vacunas reducen la colonizaci√≥n renal y la eliminaci√≥n urinaria de bacterias, sin embargo, ninguna vacuna proporciona inmunidad est√©ril ya que es posible detectar ant√≠geno en la mayor√≠a de los animales vacunados con t√©cnicas de PCR.

 

Los tratamientos que en la actualidad act√ļan sobre las leptospiras son doxyciclina, amoxicilina, ampicilina, eritromicina, azytromicina, fluoroquinolona, cefalosporinas.