Resolviendo los misterios detrás de la enfermedad zoonótica más extendida del mundo


La leptospirosis es una enfermedad zoonótica grave que afecta tanto a animales como a humanos. Esta enfermedad bacteriana se transmite comúnmente a través de la orina de animales y roedores infectados, incluidos los animales salvajes y el ganado, como el ganado vacuno y los cerdos. 


Los seres humanos pueden contraer leptospirosis al tener contacto con agua (como nadar, hacer rafting o andar en kayak) o tierra que haya sido contaminada con orina o fluidos corporales de animales infectados. Aunque esta enfermedad suele transmitirse a través de la orina, la transmisión también puede ocurrir en el tracto genital de los animales domésticos.

Los seres humanos que contraen leptospirosis pueden sufrir una variedad de síntomas, desde fiebre leve hasta hemorragia pulmonar masiva. Para el ganado, la enfermedad puede provocar una baja producción de leche, fallos reproductivos y, en algunos casos, una enfermedad aguda grave, especialmente en los rebaños lecheros y de carne.

«La leptospirosis es causada por una bacteria muy inusual y única», dijo Jarlath Nally , microbiólogo investigador del Centro Nacional de Enfermedades Animales (NADC) en Ames, IA. «Muy pocas personas trabajan en ello, los diagnósticos son limitados y la investigación es un desafío porque las bacterias que causan la enfermedad son muy difíciles de cultivar en el laboratorio».

La leptospirosis no es una enfermedad nueva; se describió por primera vez en 1886. A nivel mundial, la enfermedad mata a más de 50.000 personas al año e infecta a más de un millón. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades la describieron como la enfermedad zoonótica más extendida geográficamente.

Las infecciones humanas se pueden tratar con antibióticos, pero la afección se considera rara en humanos y puede ser difícil de diagnosticar. Se han desarrollado vacunas para el ganado, incluidos los rebaños lecheros y de carne. Sin embargo, la vacuna protege sólo contra variantes específicas de Leptospira , la bacteria que causa la leptospirosis, y la protección disminuye después de un año. Hay más de 38 especies y cientos de serovares de Leptospira patógena.

«Se vuelve complicado porque hay muchas variantes de esta enfermedad», dijo Nally. “Y las vacunas que se utilizan hoy se basan en variantes aisladas hace más de 30 años”.

La detección también es un problema. Los animales infectados suelen aparecer asintomáticos. Es posible que las partes interesadas no se den cuenta de que su rebaño está infectado hasta que noten un aumento en los abortos o las fallas reproductivas. Lo que complica aún más las cosas son las pruebas de diagnóstico, que no siempre son precisas.

Los investigadores del ARS Ellie Putz y Luis Fernandes trabajan para dilucidar el mecanismo patogénico de la leptospirosis.

«Hemos trabajado mucho para mejorar el diagnóstico», dijo Nally, «pero existen limitaciones y las partes interesadas deben ser conscientes de ello».

Nally y sus socios de investigación buscan mejorar los diagnósticos, las pruebas y las estrategias de vacunas actuales para brindar protección cruzada contra múltiples variantes de Leptospira . Hasta la fecha, han generado un gran depósito de aislamientos de Leptospira de una variedad de fuentes domésticas (vacas, toros, caballos y perros), silvestres (ratas, ratones, mangostas, pandas rojos) y ambientales (suelo, agua), incluidas nuevas especies y serovares detectados por primera vez en EE.UU. También crearon un nuevo medio de crecimiento que permite a los investigadores aislar la bacteria Leptospira directamente del tejido animal infectado a 37 grados centígrados. Esta es una mejora con respecto a los métodos antiguos donde Leptospiraanteriormente estaban restringidos al aislamiento a 28-30 grados Celsius.

«Esa es una temperatura más acorde con los procesos de laboratorio estándar», dijo Nally. «Pero lo más importante es que se trata de una condición ambiental que se parece más a la del huésped».

Los investigadores también han podido manipular genéticamente las bacterias, lo que les permitió por primera vez identificar, atacar y silenciar ciertos genes.

«No sólo silenciamos un solo gen, sino que podemos silenciar dos genes al mismo tiempo», dijo Nally. «Pudimos aplicar nuestra tecnología para silenciar dos genes similares para identificar realmente un factor de virulencia, atenuando completamente la bacteria, lo que proporciona nuevas vías para generar vacunas y aplicarlas a diferentes variantes».

Los próximos pasos de Nally y su equipo de investigación son mapear genotipos completos, serotipos completos e identificar factores de virulencia que faciliten el proceso de la enfermedad. Al mismo tiempo, quieren identificar qué variantes están circulando en las poblaciones de animales domésticos y silvestres en EE.UU.

«También estamos interesados ​​en comprender cómo se produce la enfermedad», afirmó. “Estamos buscando comprender por qué estas bacterias colonizan el tracto genital y por qué están asociadas con fallas reproductivas frente a cepas que se asocian con enfermedades agudas más graves. Comprender el ‘cómo’ nos ayudará a desarrollar vacunas que brinden protección cruzada contra todas las variantes que existen”. 

Por Todd Silver, Oficina de Comunicaciones del ARS