Petrauskaite Ieva1, Vytaute Rimdzeviciute1, Tomas Sarnauskas1
1Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Medicine, Kaunas, Lithuania
Abstract
Leptospirosis is a widespread zoonosis caused by pathogenic species of Leptospira. Wild animals and rodents, especially rats, are the main reservoir of these bacteria – they spread microorganisms with urine. Leptospires enter the human’s body through skin abrasions or by penetrating the oral cavity, nasal, conjunctival membranes during the time of direct (with the urine of infected animal) or indirect contact (contaminated water or soil). There are two phases of Leptospirosis: septicemic, during which the main symptoms are fever, nausea, myalgia, headache, and immune, during which the most complications appear. Aichteric form of Leptospirosis has mild symptoms, while ichetric form, also known as Weil’s disease, is a severe one characterized by jaundice and complications such as acute renal failure, pulmonary hemorrhage, and thrombocytopenia. Leptospirosis can cause a wide range of clinical manifestations because this disease affects different systems of the human’s body. The most common neurological symptom is aseptic meningitis. During severe forms of Leptospirosis, pulmonary manifestations can occur and they vary from mild (cough, dyspnea) to severe such as pulmonary hemorrhage and ARDS. It is important not to miss ocular symptoms, which can manifest in the early stages or up to 18 months. Gastrointestinal symptoms such as nausea, vomiting, abdomen pain, acalculous cholecystitis, and pancreatitis can occur during illness. This article aims to review the pathogenesis, etiology of Leptospirosis, and clinical manifestations.
Keywords: Leptospirosis, pathogenesis of Leptospirosis, clinical manifestations.
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
95
Medical Sciences 2021 Vol. 9 (2), p. 95-101
The etiology, pathogenesis and clinical manifestations of
Leptospirosis
Petrauskaite Ieva
1
, Vytaute Rimdzeviciute
1
, Tomas Sarnauskas
1
1
Lithuanian University of Health Sciences, Faculty of Medicine, Kaunas, Lithuania
Abstract
Leptospirosis is a widespread zoonosis caused by pathogenic species of Leptospira. Wild animals and rodents,
especially rats, are the main reservoir of these bacteria - they spread microorganisms with urine. Leptospires
enter the human’s body through skin abrasions or by penetrating the oral cavity, nasal, conjunctival
membranes during the time of direct (with the urine of infected animal) or indirect contact (contaminated
water or soil). There are two phases of Leptospirosis: septicemic, during which the main symptoms are fever,
nausea, myalgia, headache, and immune, during which the most complications appear. Aichteric form of
Leptospirosis has mild symptoms, while ichetric form, also known as Weil’s disease, is a severe one
characterized by jaundice and complications such as acute renal failure, pulmonary hemorrhage, and
thrombocytopenia. Leptospirosis can cause a wide range of clinical manifestations because this disease affects
different systems of the human’s body. The most common neurological symptom is aseptic meningitis.
During severe forms of Leptospirosis, pulmonary manifestations can occur and they vary from mild (cough,
dyspnea) to severe such as pulmonary hemorrhage and ARDS. It is important not to miss ocular symptoms,
which can manifest in the early stages or up to 18 months. Gastrointestinal symptoms such as nausea,
vomiting, abdomen pain, acalculous cholecystitis, and pancreatitis can occur during illness. This article aims
to review the pathogenesis, etiology of Leptospirosis, and clinical manifestations.
Keywords: Leptospirosis, pathogenesis of Leptospirosis, clinical manifestations.
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
96
Leptospirozės etiologija, patogenezė ir klinikinės išraiškos
Petrauskaitė Ieva
1
, Rimdzevičiūtė Vytautė
1
, Šarnauskas Tomas
1
1
Lietuvos sveikatos mokslų universitetas, Medicinos fakultetas, Kaunas, Lietuva
SANTRAUKA
Leptospirozė - tai viena iš labiausiai paplitusių zoonozių pasaulyje, kurią sukelia patogeninės Leptospira
rūšys. Pagrindinis gamtinis šių bakterijų rezervuaras yra laukiniai gyvūnai ir graužikai, kurie bakterijas platina
su šlapimu. Į žmogaus organizmą leptospiros patenka per įvairius odos pažeidimus ar burnos, junginių, nosies
gleivinę tiek tiesioginio kontakto (su gyvūnų šlapimu), tiek netiesioginio kontakto (pavyzdžiui, per užterštą
vandenį) metu. Leptospirozė yra dvifazė liga: septiceminės fazės metu dėl bakterijų invazijos ir išskiriamų
toksinų, pacientams pakyla temperatūra, skauda galvą, raumenis, o imuninės fazės metu, jeigu pacientui
taikomas gydymas nėra efektyvus, išsivysto komplikacijos. Taip pat išskiriamos ir dvi leptospirozės formos:
negeltinė, kuri pasižymi lengvesne eiga, ir geltinė arba Weilso liga, kurią gali lydėti tokios komplikacijos kaip
ūminis inkstų funkcijos nepakankamumas, trombocitopenija, kraujavimas iš plaučių. Leptospirozės klinikinis
pasireiškimas yra be galo platus, nes ligos metu pažeidžiama ne viena organų sistema. Vienas iš dažniausių
nervų sistemos pažeidimų ligos metu yra aseptinis meningitas, kuris nustatomas imuninės fazės metu.Taip pat
esant sunkiai formai, gali išsivystyti kvėpavimo sistemos pažeidimai, kurių sunkumas svyruoja nuo lengvų
(kosulio, dusulio) iki kraujavimo iš plaučių ar ŪRDS. Svarbu nepraleisti regėjimo sistemos pažeidimo, kuris
atsiranda tiek ankstyvose stadijose, tiek praėjus net 18 mėnesių. Gastrointestinaliniai simptomai tokie kaip
pykinimas, vėmimas, pilvo skausmas, pankreatitas ir beakmenis cholecistitas taip pat dažnai pasireiškia
leptospiroze sergantiems pacientams. Šio straipsnio tikslas - remiantis moksline literatūra apžvelgti
leptospirozės etiologiją, patogenezę ir klinikinius simptomus.
Raktažodžiai: leptospirozė, leptospirozės patogenezė, leptospirozės klinikiniai simptomai.
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
97
1. Etiologija ir patogenezė
Leptospirozė - tai ūmi bakterinė zoonozė,
labiausiai pasireiškianti tropiniuose regionuose,
kurią sukelia patogeninės Leptospira rūšys. Šios
spiralės formos bakterijos priklauso spirochetų
tipui ir pasižymi unikaliomis morfologinėmis
savybėmis. Jos turi vidinį judėjimo organą,
vadinamą flagelinu, kuris leidžia joms laisvai
judėti net ir itin klampiose terpėse[1]. Pagrindinis
leptospirų gamtinis rezervuaras yra laukiniai
gyvūnai ir graužikai(dažniausiai - žiurkės).
Leptospiros apsigyvena šių gyvūnų inkstų
kanalėliuose, paversdamos juos lėtiniais
nešiotojais. Į aplinką šios bakterijos patenka su
nešiotojų šlapimu, itin didelius kiekius( iki 10
7
mikroorganizmų/ml) išskiria rudosios žiurkės net
ir praėjusius keletui mėnesių po pirminės
infekcijos[2 ,3 ]. 2015 metais Ramachandra Rao ir
jo kolegos tyrė specialiai užkrėstų žiurkių šlapimą
ir lygino jį su sveikų bei atliko šlapime esančių
egzosomų analizę. Buvo iškelta hipotezė, kad šios
su membranomis besijungiančių nanopūslelių
kiekis leptospiromis užkrėstų žiurkių šlapime bus
didesnis. Taikant eletroforezės metodą
poliakrilamido gelyje (angl.sodium dodecyl
sulphate–polyacrylamide gel electrophoresis) ir
tandeminę masių spektormetriją (ang.tandem mass
spectrometry), buvo nustatyta, kad infektuotų
žiurkių šlapime rasta padidėjusi baltymų
koncentracija ir kai kurios baltyminės medžiagos
buvo unikalios užkrėstų tiek vyriškos, tiek
moteriškos lyties žiurkių šlapime. Taip pat, vienas
iš didžiausių skirtumų tarp sergančių ir
kontrolinės grupių buvo membranų
alanilaminoepetidazės, kitaip žinomos kaip CD13,
ekspresija ant proksimalinius inkstų kanalėlius
išklojančio epitelio plaukelių. Tamm-Horsfall
baltymo, kurį išskiria pereinamasis kylančiosios
Henlės kilpos dalies ir distalinių kanalėlių epitelis,
kiekis buvo ženkliai sumažėjęs užkrėstų žiurkių
tarpe, o tai rodo galimą šios dalies nefrono
pažaidą. [4] Žmogus yra tarpinis šeimininkas,
dažniausiai užsikrečiantis tiesioginio kontakto su
gyvūnų-nešiotojų šlapimu metu arba netiesioginio
per užterštą vandenį, dirvožemį.Šios bakterijos yra
jautrios džiovinimui ir rūgštiniam ph, tačiau
vandens telkiniuose gyvybingos gali išlikti net
keletą savaičių [1]. Bakterijos į žmogaus
organizmą patenka per įvairius odos pažeidimus
arba burnos ertmės, akių, nosies gleivinę.
Patekusios į šeimininko organizmą,
hematogeninės diseminacijos būdu išplinta po visą
organizmą, sukeldamos septicemiją[2,3 ].
2. Klinikinės formos
Leptopirozės sunkumas varijuoja nuo vidutinio,
tik karščiavimu pasireiškiančios, iki gyvybei
pavojingų ir net mirtinų formų. Ligos metu gali
būti pažeidžiamos įvairios organų sistemos, kas
atspindi sisteminį ligos poveikį organizmui[5].
Leptospirozės simptomai priklauso nuo
Leptospira genties ir serogrupės, patekusių
bakterijų kiekio, paciento amžiaus, sveikatos ir
imuninės sistemos būklės [2]. Dėl itin plataus
klinikinio pasireiškimo, šią ligą dažnai sunku
diagnozuoti - vertinant esamus simptomus, reikėtų
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
98
ligą difrencijuoti nuo gripo, ŽIV, tropiniuose
regionuose nuo Dengės karštinės [2 ,6].
2.1. Negeltinė forma
Ligos pradžia dažnai svyruoja - inkubacinis
periodas trunka nuo 7 iki 12 dienos. Išskiriamos į
dvi fazės:pradinė(ūmi) arba septiceminė, kuri
trunka iki 7 dienų ir antroji (imuninė), kuri gali
tęstis net iki 30 dienų. Septiceminės fazės metu,
kuri kyla dėl leptospirų invazijos ir galimai
išskiriamų, dar iki galo nežinomų toksinų
poveikio, pacientai dažniausiai skundžiasi ūmiai
atsiradusiu karščiavimu iki 39-40℃, raumenų ir
galvos skausmais, taip pat gali atsirasti pykinimas,
vėmimas,bėrimai ir pilvo skausmai. Ūmios fazės
metu bakterijas galima aptikti kraujyje, smegenų
skystyje ir atlikti tyrimus, padedančius nustatyti
diagnozę. Po šios fazės paprastai būna klinikinio
pagerėjimo periodas, po kurio seka imuninė fazė
[7].Šios fazės metu vyksta antikūnų gamyba ir
leptospirų išskyrimas su šlapimu [6]. Imuninės
fazės metu gali išsivystyti tokios komplikacijos
kaip meningitas, uveitas ar kilti antra karščiavimo
banga[6,8].
2.2. Weilso liga (angl.Weil’s disease) arba geltinė
forma
Weilso liga apibūdinama kaip itin sunki
leptospirozės išraiška, kurios paplitimas svyruoja
nuo 5 iki 10 proc.visų sergančių pacientų.[7,9,10]
Geltinei formai būdinga, jog imuninė fazė
pasireiškia iškart po septiceminės be jokio
klinikinio pagerėjimo epizodo.[7] Šiai formai
būdinga gelta, kurios atsiradimas yra svarbus
klinikinis kepenų funkcijos sutrikimo požymis.
Leptospirozės metu atsirandančios geltos
išsivystymo mechanizmas metu nėra iki galo
žinomas. Sergančiųjų biocheminiai kraujo tyrimai
rodo saikiai padidėjusią transaminazių ir šarminės
fosfatazės koncentraciją. Gelta galimai išsivysto
dėl padidėjusios konjuguoto bilirubino
koncentracijos ir sutrikusio tulžies išskyrimo,
kartu atsiradus intrahepatinei cholestazei, tačiau ji
nėra susijusi su hepatoceliulinė nekroze, nes
kepenų funkcija atsistato pacientui sveikstant
[2,6]. Geltinės formos viena iš dažniausių
komplikacijų yra ūminis inkstų funkcijos
nepakankamumas (ŪIFN). Būtina atskirti
pacientus, kuriems pasireiškia prerenalinė
azotemija ir kuriems jau išsivystė ŪIFN.
Prerenalinės azotemijos gydymui taikoma
rehidracija yra efektyvi priemonė, todėl sprendimą
taikyti dializę galima atidėti 72h. Tačiau
pacientams, kuriems jau išsivystė ŪIFN, oligurijos
atsiradimas yra veiksnys, bloginantis ligos
prognozę. Labai dažnai sergant Weilso liga
nustatoma ir trombocitopenija ( trombocitų
skaičius būna <100 x10*9/l) [7]. Žaibiniu atveju
stebimas kraujavimas iš plaučių ir
kardiovaskulinės sistemos kolapsas. Dažniausiai
šią formą sukelia L. interrogans
ichterohemoraginės serogrupės [1].
3. Klinikiniai simptomai
3.1. Neurologiniai simptomai
Leptospirozei nėra būdinga, jog ji pasireikštų kaip
pirminė neurologinė patologija. Dažniausiai
neurologiniai simptomai progresuoja pagal tam
tikrą modelį: septiceminėje fazėje vyrauja
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
99
nesugebėjimas susikoncentruoti, aiškiai mąstyti.
Tuo tarpu antrosios fazės metu atsiranda
klasikiniai neurologiniai simptomai[11].
Leptospiros į smegenis gali migruoti per 48
valandas nuo patekimo į organizmą[12 ].Viena iš
dažniausiai pasitaikančių neurologinių išraiškų
yra aseptinis meningitas, kuris išsivysto imuninės
fazės metu ir sudaro nuo 5 iki 40 procentų visų
aseptinių meningitų.[11,16]. Pirmosios fazės metu
atlikus lumbarinę punkciją, randamas padidėjęs
smegenų skysčio spaudimas, taip pat iš smegenų
skysčio galima išskirti ir ląstelių kultūrose ar PGR
metodu nustatyti leptospiras. Šios fazės metu
smegenų skysčio citologiniai ir biocheminiai
pakitimai dažniausiai nėra stebimi. Imuninės fazės
metu atsiranda meninginiai simptomai, galvos
skausmas, pykinimas, vėmimas. Tiriant smegenų
skystį, randamas padidėjęs spaudimas, baltymo
kiekis svyruoja nuo 0,4 iki 3g/l, taip pat randama
limfocitinė pleocitozė ( <500 x 106/l), normalus
gliukozės kiekis. Šios fazės metu aptinkami tik
antikūnai, kuriuos galima aptikti mikroskopinės
agliutinacijos metodu, tačiau pačios bakterijos jau
nėra išskiriamos iš smegenų skysčio [11,13].
3.2. Akių simptomai
Akių simptomai stebimi tiek bakterieminės, tiek
imuninės fazės metu. Leptospirozės metu gali
išsivysti subkonjuktyvinės hemoragijos, uveitas,
papilitas, tinklainės vaskulitas bei hemoragijos.
Daugelis pacientų gali būti besimptominiai, todėl
labai svarbu nepraleisti minėtų komplikacijų, nes
jos gali atsirasti ir ankstyvose ligos stadijose, ir
net 18 mėnesių nuo ligos pradžios . Sklerų
pageltimas ir perikornealinė gilioji injekcija
(lot.injectio pericornealis, s.ciliaris) laikomi
sunkios sisteminės leptospirozės patognominiais
požymiais[14]. Taip pat vienas iš dažnai
pasitaikančių požymių, padedančių įtarti
leptospirozę, yra junginių paraudimas,
primenantis konjuktyvitą, tačiau be pūlingo
eksudato. Šis požymis nėra būdingas kitoms
infekcinėms ligoms, todėl padeda įtarti šią ligą
ankstyvose stadijose [14].
3.3. Gastrointestinaliniai simptomai
Šios ligos metu virškinimo sistemos sutrikinimai
tokie kaip pykinimas, vėmimas, pilvo skausmas,
viduriavimas pasireiškia gana dažnai.Pacientams,
kuriems išsivystė leptospirų sukeltas neoligurinis
IFN, pykinimas ir kiti gastrointestinaliniai
simptomai gali būti susiję su dehidratacija. Pilvo
skausmas gali būti siejamas su beakmeniu
cholecistitu ir/ar pankreatitu. Pacientams, kurie
yra hospitalizuojami dėl leptospirozės, dažnai
randama padidėjusi serumo amilazė ir/ar lipazė,
tačiau būtina atkreipti dėmesį į sergančiųjų inkstų
funkcijos rodiklius, nes kasos fermentai taip pat
pakyla kreatinino klirensui esant mažiau nei 50
ml/min [14].
3.4. Pulmonologiniai simptomai
Leptospiroze sergantiems pacientams pasireiškia
įvairūs kvėpavimo sutrikimai - nuo kosulio,
krūtinės skausmo, dusulio iki kraujavimo iš
plaučių ar ūminio respiracinio distreso sindromo
(ŪRDS). Kvėpavimo sistemos pažeidimas
paprastai išryškėja 4-6 ligos dieną. Fizinio
ištyrimo metu šiems pacientams randama
tachipnėja ir cianozė. Dažniausias su kvėpavimo
sistemos pažeidimu susijęs simptomas yra sausas
kosulys, kuris atsiranda bakterieminės fazės metu.
Sunkios plautinės leptospirozės metu vienas iš
pagrindinių simptomų yra masyvus kraujavimas iš
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
100
plaučių, sukeliantis kvėpavimo nepakankamumą ir
mirtį dėl asfiksijos [15].
4. Išvados
Leptospirozė yra viena iš labiausiai paplitusių
zoonozių pasaulyje. Dėl itin plataus simptomų
pasireiškimo spektro, diagnozę ne visada pavyksta
nustatyti iš pirmo karto. Siekiant išvengti
komplikacijų, būtina kuo skubiau nustatyti tikslią
diagnozę ir skirti tinkamą gydymą.
Literatūra
1. Picardeau M. Diagnosis and
epidemiology of leptospirosis. Médecine
et Maladies Infectieuses. 2013;43(1):1-9.
2. De Brito T, Silva A, Abreu P. Pathology
and pathogenesis of human leptospirosis:
a commented review. Revista do Instituto
de Medicina Tropical de São Paulo.
2018;60(0).
3. Evangelista K, Coburn J. Leptospiraas an
emerging pathogen: a review of its
biology, pathogenesis and host immune
responses. Future Microbiology.
2010;5(9):1413-1425.
4. RamachandraRao S, Matthias M, Kokoy-
Mondrogon C, Aghania E, Park C, Kong
C et al. Correction: Proteomic Analysis
of Urine Exosomes Reveals Renal
Tubule Response to Leptospiral
Colonization in Experimentally Infected
Rats. PLOS Neglected Tropical Diseases.
2015;9(4):e0003718.
5. Haake D, Levett P. Leptospirosis in
Humans. In: Adler B, ed. by. Leptospira
and Leptospirosis Current Topics in
Microbiology and Immunology.
Springer, Berlin, Heidelberg; 2015.
6. Levett P. Leptospirosis. Clinical
Microbiology Reviews. 2001;14(2):296-
326.
7. Talwani R, Gilliam B, Howell C.
Infectious Diseases and the Liver. Clinics
in Liver Disease. 2011;15(1):111-130.
8. Lin C, Hsieh H, Yu J, Hsu S, Chuang C,
Hsieh C. Gastrointestinal: Leptospirosis
and abdominal pain. Journal of
Gastroenterology and Hepatology.
2006;21(11):1755-1755
9. Forbes A, Zochowski W, Dubrey S,
Sivaprakasam V. Leptospirosis and
Weil's disease in the UK. QJM.
2012;105(12):1151-1162.
10. Leptospirosis Diagnosis: Competancy of
Various Laboratory Tests. JOURNAL
OF CLINICAL AND DIAGNOSTIC
RESEARCH. 2014;.
11. Panicker J. Primary neuroleptospirosis.
Postgraduate Medical Journal.
2001;77(911):589-590.
12. Chang A, Ranawaka U, Gunasekara H,
Wijesekera J. A case of primary
neuroleptospirosis. Ceylon Medical
Journal. 2011;48(4):143.
13. Romero E, Blanco R, Yasuda P. Aseptic
meningitis caused by Leptospira spp
diagnosed by polymerase chain reaction.
Memórias do Instituto Oswaldo Cruz.
2010;105(8):988-992.
14. Kobawaka Gamage K, Fernando H.
Leptospirosis complicated with Guillain
Barre syndrome, papillitis and
thrombotic thrombocytopenic Purpura; a
Journal of Medical Sciences. Mar 30, 2021 - Volume 9 | Issue 2. Electronic - ISSN: 2345-0592
101
case report. BMC Infectious Diseases.
2018;18(1).
15. Gulati S, Gulati A. Pulmonary
manifestations of leptospirosis. Lung
India. 2012;29(4):347.
16. Wang N, Han Y, Sung J, Lee W, Ou T.
Atypical leptospirosis: an overlooked
cause of aseptic meningitis. BMC
Research Notes. 2016;9(1).