Leptospira

Huvudartikel

---

Till innehållsförteckningen för Referensmetodik: Bakteriologisk diagnostik av infektioner i hud, mjukdelar, skelett och inre organ

---

Leptospira

Smittämnet

Leptospira är en spiroket med karakteristiskt utseende som bäst studeras i mörkfält- eller faskontrastmikroskop. Bakterien är bara ca 0,1 μm tjock och passerar därför lätt genom vanliga sterilfilter. Den är vanligen 6 - 20 μm lång, spiralformad med upp till 18 varv i spiralen och avslutas oftast med en ”metkrok” i bägge ändar. Den liknar därvid ofta ett frågetecken som även givit den sitt artnamn interrogans. Bakterien är rörlig med två flageller vilka återfinns i det periplasmatiska rummet. Flagellernas placering i det yttre membranet är avgörande för bakteriens spiralform. Bakterien är för sin växt beroende av externa fettsyror som enda kolkälla.

Lepotospira är en bakterie med än så länge ej fullständigt kartlagd taxonomi. Genus Leptospira indelas traditionellt i två arter med utgångspunkt från patogenicitet, L. biflexa som är apatogen och L. interrogans som är patogen. L. interrogans indelas vidare i >200 olika serotyper baserat på skillnader i lipopolysackaridens struktur. Dessa serotyper kan vidare indelas i ett antal serogrupper (idag 19 stycken) baserat på inbördes korsreaktivitet. Den mest kända serotypen är L. Icterohaemorrhagiae. Modern taxonomi baserad på DNA-homologi visar att Leptospira kan indelas i sexton olika arter där man inom flertalet finner både patogener och saprofyter. Varje art uppvisar ett flertal olika serotyper och samma serotyp kan förekomma i flera arter. Då det inte är lätt att studera vare sig patogenicitet eller att i rutindiagnostik idag göra DNA-homologistudier används i praktiken serotyper fortfarande som artnamn.

Patogenes och patofysiologi

Många djur koloniseras av bakterien utan synbara symtom och blir därefter smittbärare under hela sin livstid. Hos andra djur, inklusive människa, kan samma bakterie ge upphov till sjukdom. Den huvudsakliga effekten vid en infektion är skador på kärlens epitelceller. Symtomen kommer därför främst från organsystem med rik vaskulering som njurar, lungor, muskler och lever. Virulensmekanismerna är än så länge dåligt kartlagda.

Leptospira adhererar i laboratorieförsök till endotelceller. Leptospira har som andra gramnegativa bakterier ett endotoxin som dock i biologiska tester är väsentligt mindre toxiskt än det från enterobakterier. Flera serotyper producerar ett hemolysin. Toxinernas betydelse för uppkomst av kärlskador är oklar, då de även produceras av avirulenta stammar. Virulenta bakterier, till skillnad från avirulenta, avdödas inte av neutrofila granulocyter. Allvarlig sjukdom kan orsakas av flera olika serotyper av Leptospira, inte bara av Leptospira serotyp Icterohæmorrhagiae.

Symtom och klinisk bild

Inkubationstiden för leptospiros är mellan en dag och fyra veckor. Sjukdomen är bifasisk med en septisk första fas och därefter en ”immunfas” under vilken de flesta komplikationerna inträffar. Symtombilden vid human leptospiros är extremt mångfacetterad. Flertalet infektioner, uppskattningsvis 90 %, är sannolikt subkliniska då seroprevalensen i endemiska områden är hög. I de fall symtom uppkommer är den klassiska sjukdomsbilden Weils sjukdom, karakteriserad av feber, ikterus (gulsot), inre blödningar och njurinsufficiens med en mortalitet om ca 10 %. Hos dem som överlever brukar organfunktionerna återställas helt efter avslutad sjukdom. Många allvarliga infektioner med Leptospira förlöper dock utan ikterus.

Vid icke ikterisk sjukdom är symtomen som nämnts varierande. Lungpåverkan, som först beskrivits under senare tid, kan variera från hosta till fatala lungblödningar. I ett utbrott i Korea 1987 var andningsinsufficiens p.g.a. lungblödning den dominerande dödsorsaken. I dessa fall var njurpåverkan inte speciellt uttalad. Aseptisk meningit kan förekomma i upp till 25 % av fallen. Intensiv huvudvärk, fotofobi, synstörningar, neurologiska störningar etc. är andra vanliga symtom som talar för engagemang av hjärnan. Påverkan på ögat i form av konjunktiviter och iriter är även vanligt. Muskelvärk är vanligt och vid obduktion kan man se muskler med omfattande blödningar. Av någon anledning verkar män vara känsligare för infektion än kvinnor. I ett italienskt material omfattande 312 serologiskt diagnostiserade fall var 93 % män. Barn verkar inte insjukna lika ofta och har då i allmänhet mildare symtom.

Epidemiologi

Leptospiros är enligt många bedömare världens vanligaste zoonos. I vissa endemiska områden är seroprevalensen upp till 50 %. Människa smittas genom att komma i kontakt med infekterat vatten. Bakterien kan smitta genom småsår, genom konjunktiva, genom inhalation av aerosol eller genom infekterad föda. Smittkälla är vanligen kroniskt infekterade djur, främst råttor och andra gnagare, som utsöndrar bakterier i urinen. I tempererat sötvatten kan bakterien överleva i månader.

Traditionellt har sjukdomen drabbat människor som arbetar och lever i tropiska områden med mycket sötvatten. Typiskt är lantarbetare som arbetar på risfält. Andra utsatta grupper är personer som hanterar avlopp. De många översvämningskatastroferna runt om i världen de senaste åren, med både mycket vatten och sönderfallande infrastruktur, gör att förutsättningarna för smittspridning ökat dramatiskt och gör leptospiros till en viktig ”emerging infection”. Speciellt i Sydamerika har effekterna av El Nino bäddat för en massiv smittspridning.

Leptospiros förekommer mest i tropiska områden, men i USA har man sett en ökning av antalet fall sammanfallande med olika ”vattenaktiviteter”. Flera deltagare i ett triathlonlopp i Illinois 1998 insjuknade i leptospiros. Hur den epidemiologiska situationen ser ut i Europa och speciellt i Sverige är oklart.

Prevention

Vaccination av människa i större skala sker bara i Japan och Kina. Tetracyklin har även använts med framgång som profylax.

Provtagning och transport

Lämpligt provmaterial för odling är blod eller urin. Bägge provtyperna måste omgående omhändertas och inokuleras i lämpliga substrat. För serologisk diagnostik rekommenderas blod utan tillsatser.

Laboratoriediagnostik

Allmänt

Leptospira kan odlas på syntetiska substrat och kulturer växer då vanligen ut efter två veckor. Vid primärisolering kan det ta betydligt längre tid. Blododlingar blir oftast bara positiva de första dagarna innan symtom uppkommit. Urinodlingar kan vara positiva under längre tid, i veckor, men man måste vänta i upp till 13 veckor innan provet anses negativt. Direktmikroskopi på blod är möjligt men kräver $10^{4}$ bakterier/mL. Fibrin och annat är dessutom för en otränad svårt att skilja från spiroketer. Flertalet diagnoser ställs därför med serologisk metodik. Odling är dock nödvändig om man ska kunna identifiera vilken serotyp som orsakat infektionen.

Referensmetodik

Referenssubstrat

EHMJ – medium 5 mL i skruvkorksförseglat rör (se vidare ASM-Manual 7th ed. sid 741).

Blododling

Ett antal semisolida EHMJ-rör inokuleras med 2 – 4 droppar blod. Vid sidan av ökad sensitivitet bör detta av praktiska skäl göras innan blodet koagulerat. Dokumentation saknas om huruvida Leptospira växer i konventionella blododlingsmedier.

Urinodling

Överlevnaden av Leptospira i human, vanligen sur urin, är dålig och urinprov måste därför processas snarast möjligt. På grund av stor sannolikhet för kontaminerande bakterier skall en spädningsserie till 10$^{-}$$^{4}$ göras på urinprovet. Från varje spädning tas 2 – 4 droppar och inokuleras på ett antal EHMJ-rör. För att förhindra växt av kontaminerande flora kan 5-fluorouracil (200 μg/mL) eller neomycin (30 μg disk) tillsättas mediet.

EHMJ-rören inkuberas i mörker i 30 °C under 12 veckor. En gång i veckan skall rören inspekteras för växt av leptospira. Under sterilitet tas någon droppe 1 – 3 cm ned i röret och undersöks på förekomst av typiska spiroketer i mörkfält- eller faskontrastmikroskop. Kontaminerande flora kan elimineras om några droppar från det kontaminerade röret sterilfiltreras genom ett 0,45 μm filter varefter filtratet överförs till ett nytt EHMJ-rör.

Identifiering och minimikriterier

En preliminär identifiering kan göras genom det typiska mikroskopiska utseendet. För konfirmerande identifiering är referensmetoden serotypning med en agglutinationstest som avläses i mikroskop (MAT). Denna teknik finns bara uppsatt på ett handfull laboratorier i världen. PCR kan användas för identifiering men ger då inte serotypen (se alternativ metodik).

Alternativ diagnostik

Påvisande av bakterier

PCR har använts med framgång för att påvisa förekomst av bakterier i patientprov.

Identifiering

Sekvenering av 16S-rRNA genen kan tjäna som identifiering av isolat.

Serologi

Då odlingsförfarandet är ganska omständligt ställs diagnosen vanligen med serologi. Referensmetoden är även här MAT där man använder levande eller formaliniserade bakterier som antigen. Då denna metod, som tidigare påpekats, bara finns uppsatt på ett handfull laboratorier används oftast annan metodik. Ett antal serologiska tester baserade på bl.a. ELISA och agglutination finns kommersiellt tillgängliga.

Resistensutveckling och resistensbestämning

Resistensutveckling finns inte beskriven för Leptospira och resistensbestämning rekommenderas inte i Sverige. Behandling är, i förekommande fall, enligt litteraturen penicillin i.v. eller tetracyklin.

Epidemiologisk typning

Referensmetoden för epidemiologisk typning är serotypning med MAT-metoden. Då denna är komplicerad och bara finns på ett begränsat antal laboratorier pågår arbete med DNA-baserad teknik.

Kvalitetskontroll

• Referensstam
  • Leptospira interrogans, CCUG 5517.

Svarsrutiner

Fynd av typiska bakterier i odling kan preliminärbesvaras. Slutsvar lämnas efter serotypning eller DNA-identifiering.

Laboratorierapportering

Infektioner med Leptospira är anmälningspliktiga enligt smittskyddslagen.

REFERENSER

• Doern, G.V. Detection of Selected Fastidious Bacteria. Clin Infect Dis. 2000;30:166-173.
• Levett, P. Leptospirosis. Clin Microbiol Rev. 2001;14: 296–326.
• Plank, R. Dean, D. Overview of the epidemiology, microbiology, and pathogenesis of Leptospira spp. in humans. Microbes Infection. 2000;2:1265-1276.