Антигены

Патогенные лептоспиры отличает выраженное внутривидовое разнообразие по антигенным свойствам. Основной таксон - серовар. К настоящему моменту в мире идентифицировано более 230 сероваров патогенных лептоспир, объединенных на основании антигенного родства в 23 серологические группы . В соответствии с новой концепцией определения вида у бактерий, на основании результатов ДНК-ДНК гибридизации среди лептоспир выделены семь геномовидов.

Антигенный состав ЛС сложен. Наиболее важными антигенами являются протеины и липополисахарид наружной оболочки, жгутика, а также экскреторные антигены.

При изменениии окружающих условий, в частности температуры (в процессе перехода из внешней среды в организм хозяина или при культивировании ин витро) у ЛС меняется синтез ряда протеинов цитоплазмы, периплазмы и наружной мембраны. Особенно вариабельными являются антигены наружной мембраны.

Жгутиковые антигены

Несмотря на своеобразное положение жгутиков (в периплазматическом пространстве между наружной и внутренними мембранами), их антигены высокоиммуногенны. В сыворотке крови больных лептоспирозом людей и животных выявляют высокие титры антител к этим белкам, а антисыворотка к ним агглютинирует цельные клетки бактерий.

Биохимические свойства

ЛС - хемоорганотрофы с дыхательным типом метаболизма. Повышенная чувствительность к солям синильной кислоты, а также результаты спектроскопических исследований свидетельствуют об участии в их дыхании цитохромной системы. Они оксидазонегативны, но каталазо- и/или пероксидазопозитивны.

Эти микроорганизмы проявляют выраженную аминопептидазную активность при отсутствии протеолитических свойств

ПАТОГЕНЕЗ

Факторы вирулентности

К факторам вирулентности ЛС следует отнести их подвижность, адгезивность, инвазивность, липополисахарид и ферменты.

Подвижность

Подвижность ЛС играет важнейшую роль в их диссеминации по организму, в т.ч. в процессе проникновения в ткани, без чего невозможно развитие инфекции и заболевания. У патогенных ЛС выявлен хемотаксис по отношению к гемоглобину.

Адгезивность

Между вирулентностью и степенью адгезивности ЛС к клеткам-эукариотам имеется прямая зависимость, хотя механизмы адгезии точно не определены. Адгезивные свойства проявляют в основном наружные мембранные протеины, прикрепляющиеся к фибронектину и коллагену клеток хозяина. Одним из таких адгезинов является обнаруженный только у серовара icterohaemorrhagiaee фибронектинсвязывающий протеин наружной мембраны.

Ферментативная активность

Распространению в тканях и защите от фагоцитов способствуют ферменты ЛС, из которых наиболее изучены фосфолипазы и гемолизины.

Вирулентные штаммы обладают большей в 3-4 раза активностью фосфолипаз А и С, чем непатогенные и сапрорфитные ЛС. Активность этих ферментов можно установить по величине зоны просветления в сывороточно-лецитиновом агаре .

ЛС обладают 2 гемолитическими протеинами - сфингомиелиназой С и гемолиз-ассоциированным протеином 1 (hap-1). Оба гемолизина наиболее активны при рН 8,1.

Токсины

Эндотоксин

Свойства эндотоксина ЛС ассоциированы с липидом А.

Липид А индуцирует тромбоцитопению и агрегацию тромбоцитов, что ведет к нарушениям свертываемости крови и запускает механизмы диссеминированной внутрисосудистой коагуляции. Он оказывает токсическое действие на моноциты. Внутривенное введение липополисахарида ведет к его накоплению в печени, селезенке и лимфатических узлах с последующим развитием в этих органах некротических процессов.

Инвазивность

Патогенные ЛС, в отличии от непатогенных, способны выживать, будучи захваченными фагоцитами. установлено, что L.interrogans активно участвует в инвазионном процессе. Внутриклеточная локализация позволяет ЛС избегать воздействия факторов иммунитета и антимикробных препаратов.

Механизмы патогенеза

ЛС проникают в организм через слизистую оболочку или поврежденную кожу. В воротах инфекции обычно не развивается специфических поражений. Из них возбудитель в последующие 4-11дн проникает в кровь, вызывая септицемию. Клинически лептоспиремия проявляется лихорадкой, кратковременной гемолитической анемией, лейкоцитозом, гемоглобинурией и альбуминурией.

Продолжительность бактериемии благодаря усиливающемуся иммунному ответу обычно составляет 4-5 дн. Элиминация бактерий из крови сопровождается прекращением лихорадки. Во время септицемии ЛС разносятся кровью по всему организму, проявляя при этом (в зависимости от серовара) более или менее выраженный тропизм к печени, почкам, плаценте и плодам.

Благодаря высокой подвижности и небольшой толщине они избегают фагоцитоза ретикулоэндотелиальными клетками печени, достигая пространства между клетками паренхимы. В печени эти сприрохеты активно размножаются, вызывая паренхиматозное воспаление с последующим включением основных патогенетических механизмов гепатита, в т.ч. характерной для этой формы лептоспироза желтухи. Поражения печени вызваны механическим повреждением гепатоцитов ЛС, а также действием их токсинов. Помимо нарушения динамики оттока из воспаленной печени желчи определенную роль в патогенезе желтухи играет диссеминированный геморрагический процесс, происходящий в результате воздействия на эритроциты гемолизинов возбудителя.

L.canicola и другие безжелтушные серовары ЛС проявляют наибольший тропизм к паренхиме почек. При интенсивной инвазии тканей, сопровождающейся повреждением эндотелиальных и паренхиматозных клеток в почках, так же, как и при инфекции желтушных сероваров ЛС, в печени появляются геморрагические и некротические очаги.

Такие поражения могут стать причиной почечной недостаточности, нередко приводящей к летальному исходу.

ЛС механически повреждают эндотелиальную выстилку кровеносных сосудов, что повышает проницаемость последних и ведет к многочисленным кровоизлияниям в органах и тканях.

Неврологические явления, иногда сопровождающие болезнь, могут быть обусловлены рядом факторов, в т.ч. действием на ЦНС продуктов метаболизма и распада агента, гепато-энцефалическим синдромом, а также локальным размножением ЛС, занесенных кровью в ЦНС.

Характер и тяжесть поражений органов и тканей при заболевании зависит от серовара возбудителя и его вирулентности, а также иммунного состояния организма.

Гуморальный иммунный ответ постепенно вытесняет возбудителя из тканей инфицированного организма, за исключением проксимальных канальцев почек, головного мозга, передней камеры глаз и органов воспроизводства, в которых ЛС сохраняются и даже могут медленно размножаться. Такие очаги инфекции в организме обусловливают феномен носительства и, как можно предположить, в отдельных случаях становятся причиной рецидивов болезни.

Рецидивы лептоспироза обычно возникают на фоне снижения титра сывороточных антител к ЛС, закономерно происходящего после клинического выздоровления. По той же причине возбудитель может выделяться на фоне отсутствия клинических проявлений инфекции и состояния серонегативности.