2 - Leptospiras_-_Veterinária_2013 (2)

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Espiroquetas
Leptospira
Microbiologia Veterinária
UFBA – 2013.1
Espiroquetas
• Gram negativas
• Delgadas e helicoidais
• Ordem Spirochaetales:
• São 14 gêneros, dentre os mais importantes:
– Treponema
– Borrelia
– Leptospira
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Espiroquetas
• São bactérias móveis, helicoidais.
– São impulsionados por rotação em ambiente líquido
– Móveis – filamento axial
Família: Leptospiraceae
Gênero: Leptospira
• Acomete cães, bovinos, ovinos, suínos e 
equinos.
• Doença septicêmica, hepática e renal. 
– Bovinos, suínos e equinos – aborto
– Equinos – uveíte (cegueira periódica)
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Espécies patogênicas:
•Leptospira interrogans
•Leptospira santarosai
•L. borgpetersenii
•L. kirschneri
•L. noguchi
•L. weilii
•L. alexanderi
Espécies saprófitas:
•Leptospira biflexa
•L. wolbachi
Sorovares e sorogrupos baseados nos
antígenos de superfície celulares
O gênero é dividido em 17 espécies
segundo análises de DNA.
http://www.bacterio.cict.fr/l/leptospira.html
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Taxonomia
• A composição antigênica usada com propósitos 
taxonômicos é o sorovar (ou sorotipo).
– Determinado a partir de aglutinação microscópica.
• Sorogrupos (conveniência)
– Organização dos sorovares antigenicamente relacionados.
– São 23 sorogrupos
– 260 sorovares ou sorotipos
Espécie Sorogrupo Sorovar Principais hospedeiros
L.interrogans
(sensu stricto)
Icterohaemorrhagiae icterohaemorrhagiae* Rato (Rattus)
copenhageni Rato (Rattus)
lai Camundongos do campo (Apodemus)
Pyrogenes manilae Rato
Pomona pomona Porcos
Canicola canicola Cães
Grippotyphosa grippotyphosa* marsupiais, guaxinim
Sejroe hardjo* Bois, carneiros
Australis bratislava Cavalos
L.kirschneri Grippotyphosa grippotyphosa* marsupiais, guaxinim
Cynopteri cynopteri morcegos 
Autumnalis bim Camundongos domésticos (Mus)
L.borgpetersenii Ballum ballum Camundongos domésticos (Mus)
Sejroe hardjo* Bois, carneiros
Tarassovi tarassovi Porcos
Javanica javanica Ratos
L.santarosai Shermani shermani Ratos
L.inadai Icterohaemorrhagiae icterohaemorrhagiae* Rato (Rattus)
Seletividade de hospedeiros
Tabela de classificação genômica e sorológica das principais leptospiras patogênicas de interesse
médico e veterinário - adaptado de Faine 1999 , Bharti 2003 e Brenner 1999 .
Nota: * algumas sorovares estão distribuídas em mais de uma espécie genômica.
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Leptospira
- As leptospiras são bacilos helicoidais
– Aeróbio obrigatório
– Extremidades encurvadas em forma de gancho, com grande
motilidade.
– Possuem 0,1m de diâmetro por 6 a 12m de
comprimento.
Microscopia eletrônica de varredura: é possível observar a 
forma em espiral típica das leptospiras. 
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Microbiologia
• Meio líquido de EMJH (Ellinghausen-McCullough-Johnson-
Harris):
– 1% de albumina bovina e tween 80 (fonte de ácidos graxos de 
cadeia longa).
• Meio de Korthof modificado
• Meio de Stuart modificado
• Meio semi-sólido de Fletcher
Microbiologia
• Temperatura ideal de crescimento in vitro entre 28oC e 30oC.
• pH ideal entre 7,2 a 7,6.
• A oxigenação é um fator de crescimento limitante.
• Possuem crescimento lento: a maioria das culturas mostra-se
positiva em 2 semanas, mas pode levar até 4 meses. Tempo
de geração – 12 horas...
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Curva de crescimento de Leptospira patogênica
Lepto Growth Curve 30oC 36oC 
L1-130 HRB 4,7 
Density 4,3x108 lepto/ml (start day 0 with: 3x103 lepto/ml)
1,00E+03
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11121314
days
Le
pt
o 
pe
r 
m
l
Virulent L1-130 lepto 30oC
Virulent L1-130 lepto 36oC 
Microbiologia
• São catalase positiva e oxidase positiva.
• Gram negativos.
• Observados a fresco em microscópio de campo
escuro.
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Estrutura da Leptospira
Proteínas, lipídeos, LPS
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Genoma da Leptospira (dois cromossomos circulares)
• Sequenciamento de L. interrogans sorovar Copenhageni:
A cepa do genoma foi isolada durante o surto de 1996 em Salvador
• Projeto da FAPESP, FIOCRUZ e universidades federais
• O genoma foi sequenciado de 2002 a 2004 (J Bacteriol 2004; 186;2164)
Leptospira interrogans
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Leptospirose
• Zoonose de importância global.
• Distribuição mundial
– Ocorrência favorecida por condições ambientais (clima tropical, 
elevada temperatura, época de chuvas) – surtos epidêmicos de 
caráter sazonal.
• Animais reservatórios
– Rato, cães, bovinos, equinos, animais silvestres.
– Roedores são portadores sadios, albergando a Leptospira nos rins 
e eliminando-as vivas no meio ambiente.
Rato marrom
Rattus norvegicus
Epidemiologia
• Transmissão através de lesões de pele e através de pele 
intacta
– Invasão, colonização e replicação em tecidos (fígado e rim).
• Contato indireto
– Solo, água, alimentos contaminados com urina de animais infectados
– Ingestão de leite de vacas contaminadas
• Contato direto
– Manipulação de tecidos de animal infectado
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Características do agente que favorecem 
o aparecimento de surtos
• Elevado grau de variação antigênica
• Relativo grau de sobrevivência a nível ambiental:
– 180 dias, com umidade, protegido de raios solares
• Ampla variedade de hospedeiros suscetíveis
Espécie Sorogrupo Sorovar Principais hospedeiros
L.interrogans
(sensu stricto)
Icterohaemorrhagiae icterohaemorrhagiae* Rato (Rattus)
copenhageni Rato (Rattus)
lai Camundongos do campo (Apodemus)
Pyrogenes manilae Rato
Pomona pomona Porcos
Canicola canicola Cães
Grippotyphosa grippotyphosa* marsupiais, guaxinim
Sejroe hardjo* Bois, carneiros
Australis bratislava Cavalos
L.kirschneri Grippotyphosa grippotyphosa* marsupiais, guaxinim
Cynopteri cynopteri morcegos 
Autumnalis bim Camundongos domésticos (Mus)
L.borgpetersenii Ballum ballum Camundongos domésticos (Mus)
Sejroe hardjo* Bois, carneiros
Tarassovi tarassovi Porcos
Javanica javanica Ratos
L.santarosai Shermani shermani Ratos
L.inadai Icterohaemorrhagiae icterohaemorrhagiae* Rato (Rattus)
Seletividade de hospedeiros
Tabela de classificação genômica e sorológica das principais leptospiras patogênicas de interesse
médico e veterinário - adaptado de Faine 1999 , Bharti 2003 e Brenner 1999 .
Nota: * algumas sorovares estão distribuídas em mais de uma espécie genômica.
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Barreiras para prevenção
• Controle de fontes ambientais – difícil
• Transmissão contínua entre animais silvestres e 
domésticos
• Alta densidade de ratos – controle difícil
Apresentação clínica
• Cães – forma aguda em filhotes
– L. interrogans sorovar Canicola
– L. interrogans sorovar Icterohaemorrhagiae
• Bovinos – aborto, bezerro enfraquecido
– L. borgpetersenii sorovar Hardjo
– L. interrogans sorovar Pomona
• Equinos – aborto, uveíte
– L. interrogans sorovar Pomona
– L. kirschneri sorovar Grippotyphosa
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Apresentação clínica - humanos
Amplo espectro de manifestações clínicas:
– Curso subclínico ou sintomas semelhantes ao resfriado
comum.
– Forma ictérica grave (doença de Weil -1886) associada à
insuficiência renal aguda e outras complicações
potencialmente fatais:
• Falência renal
• Alteração hepática
• Icterícia
• Hemorragias
– Hemorragia pulmonar (associada com >75% de
mortalidade).
Apresentação clínica - humanos
• Grande variedade de manifestação clínica, uma vez que cepas
de Leptospira podem afetar diferentes órgãos.
• A leptospirose é confundida com gripe, meningite séptica,
encefalite, dengue, hepatite, febre amarela, gastrenterite etc.
• Todos estes aspectos causam confusão no diagnóstico clínico.
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Hemorragia pulmonar
Exposição
•Contato com água suja, água da chuva, lama, esgoto,
caixa de gordura, ratos.
• Primariamente relacionada a trabalhos rurais.
• Em países desenvolvidos, está mais relacionada a
esportes aquáticos.
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Epidemiologia
• Em Salvador, epidemias ocorrem principalmente em regiões
pobres onde faltam saneamento básico e em períodos de
chuva intensa.
• As epidemias estão associadas com índices de letalidades
superiores a 15%.
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0
10
20
30
40
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80
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M J N M J N M J N M J N M J N M J N M J N M J N M J
Mês de Hospitalização
N
o.
 d
e 
C
as
os
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
P
re
ci
pi
ta
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P
lu
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(m
m
)
Unconfirmed
Probable
Confirmed
Precipitation
19
96
19
97
`
19
98
19
99
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
Epidemias Anuais de Leptospirose Grave em 
Salvador-Bahia, 1996-2004 (N=2,300 casos) 
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Diferenças pela idade e sexo na incidência e 
soroprevalência da Leptospirose grave
Taxas de leptospirose grave em Salvador (1996-2001)
0
5
10
15
20
25
30
35
0 - 9
10 - 19
20 - 29
30 - 39
40 - 49
50 - 59
60 - 69
70 - 79
Total
idade (anos)
In
ci
dê
nc
ia
 a
nu
al
 d
e 
le
pt
os
pi
ro
se
 g
ra
ve
Homens
Mulheres
• Foram capturados 142 Rattus norvegicus nos domicílios dos casos.
• Leptospiras foram isoladas da urina de 76% dos ratos.
• Todos os isolados foram do mesmo sorovar, Copenhageni, e do
mesmo genótipo dos isolados dos pacientes (N=80) identificados
durante a vigilância (1996-1999).
Investigação dos Reservatórios 
(Surto em 1998):
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Patogenia
• A patogenia da leptospirose ainda não é bem compreendida.
• Complicações mais graves surgem na fase imune, após
surgimento de anticorpos específicos.
• Estudo de série de casos correlaciona níveis séricos de TNF-
com gravidade da doença aguda e mortalidade na
leptospirose (Tajiki e Salomao, 1996).
Fatores de virulência
• Invasão direta e multiplicação nos tecidos
Membrana plasmática da célula invadida
Núcleo da célula invadida
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Túbulo renal com grande colonização por leptospiras
Túbulo renal de rato
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Leptospira em íntimo contato com a superfície do epitélio tubular 
renal.
Como evitar
• Evitar ao máximo o contato com água suja
proveniente de enchentes, esgotos, margens de
córregos.
• Se o contato for inevitável, utilizar botas e luvas de
borracha
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Diagnóstico
• Microbiológico:
– Microscopia:
• Coloração de Gram
• Exame em campo escuro
• Coloração pela prata
– Cultura (isolamento demorado – até 4 meses):
• Sangue 
• Líquido cefalorraquidiano
• Urina
• Biologia molecular:
• Amplificação através de reação em cadeia da polimerase
Diagnóstico
• Imunológico
– Microaglutinação (MAT):
• Teste padrão para confirmação de casos
• Requerimento de amostras de soro pareadas
• Somente podem ser realizados em laboratórios de 
referência
• Sensibilidade baixa (<60%) para detecção da doença na 
fase precoce
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Diagnóstico
– Métodos Imunohistoquímicos ou fluorescentes:
• Autópsia para confirmação de diagnósticos
– Hemaglutinação indireta (IHA)
– DOT-ELISA IgM
– Western Blot
– Dipstick IgM (Lepto Dipstick)
– ELISA:
• B-ELISA IgM (Biolisa), P-ELISA IgM (Pan-Bio), S-ELISA IgM (Serrion 
Elisa )
Barreiras na identificação da 
leptospirose
• O desafio para o diagnóstico é identificar a infecção na fase
inicial da doença, para prevenir infecções graves.
• Casos de leptospirose identificados erroneamente como
dengue na fase inicial da doença.
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Desenvolvimento de vacinas
• Leptospiras inativadas
– Utilizadas na veterinária
– Imunidade específica de sorovar
– China e Cuba
• Reações adversas
• Imunidade de curta duração em animais
• Induzem a formação de anticorpos aglutinantes
Estratégias alternativas
• Proteínas definidas – menos reações adversas
• Não induzem a formação de anticorpos aglutinantes
• Utilização de proteínas conservadas em todos
sorovares patogênicos – proteção cruzada