Leptospira

Qué es Leptospira

Es uno de los géneros de la familia Leptospiraceae, dentro del filo Spirochaetota, el gran grupo de las espiroquetas al que pertenecen también Treponema y Borrelia. El nombre se construyó en latín científico con dos voces griegas: el adjetivo λεπτός (leptós), delgado, y el sustantivo σπεῖρα (speîra), espira o hélice. Una hélice delgada, sin más adorno.

Quien fijó el género fue el bacteriólogo japonés Hideyo Noguchi, en 1917, en un artículo de The Journal of Experimental Medicine sobre la espiroqueta de la ictericia hemorrágica que había encontrado en ratas salvajes de Estados Unidos y sobre su parentesco con las cepas descritas en Japón y en Europa. Hasta entonces esos organismos se archivaban en el género Spirochaeta, un cajón donde convivían espirales muy distintas entre sí. La familia llegó bastante después, en 1979, cuando Hovind-Hougen la propuso para reunir a Leptospira con el nuevo género Leptonema; hoy incluye además Turneriella, creado en 2005 para acoger a la antigua Leptospira parva.

Forma, movilidad y crecimiento en el laboratorio

Cada célula mide entre 6 y 20 micras de largo y apenas 0,1 micras de grosor, con espiras muy apretadas de alrededor de media micra de paso. Uno o ambos extremos se doblan en gancho. Para desplazarse usa dos flagelos que no asoman al exterior (quedan alojados en el espacio periplásmico, entre la membrana externa y la pared) y que hacen girar el cuerpo como un sacacorchos. La envoltura responde al modelo de las bacterias gramnegativas, con doble membrana y un lipopolisacárido en la cara externa que actúa como su antígeno principal.

Tanta delgadez tiene consecuencias prácticas. Con el microscopio óptico de campo claro apenas se distinguen, y para verlas con nitidez se recurre a la microscopía de campo oscuro, en la que la bacteria brilla sobre fondo negro. Son aerobias estrictas, crecen mejor hacia los 30 °C y toman el carbono de los ácidos grasos de cadena larga, que degradan por betaoxidación. Por eso el medio de cultivo de referencia, el EMJH (iniciales de Ellinghausen, McCullough, Johnson y Harris), se prepara con ácido oleico, vitaminas B1 y B12 y sales de amonio. Las especies patógenas crecen despacio y son mucho más exigentes que las de vida libre.

De dos especies a más de setenta

Durante buena parte del siglo XX el género se dividía en solo dos especies. Leptospira interrogans reunía todas las cepas patógenas procedentes de animales y personas, y Leptospira biflexa, las saprofitas aisladas del ambiente. Unas pocas pruebas de cultivo bastaban para separarlas: la saprofita crece a 13 °C y tolera la 8-azaguanina, un análogo de purina que frena a las patógenas, criterio que Russell Johnson y Palmer Rogers pusieron a punto en 1964 con una concentración de 225 microgramos por mililitro.

La hibridación de ADN desmontó ese esquema. En 1987 Yasuda y colaboradores propusieron siete especies nuevas, y en 1999 los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de Estados Unidos (CDC) ya distinguían dieciséis especies genómicas. El salto mayor llegó con la secuenciación de genomas completos. En 2019, el equipo de Vincent analizó 90 cepas recogidas en suelos y aguas de Japón, Malasia, Nueva Caledonia, Argelia, Francia continental y la isla de Mayotte, describió 30 especies nuevas y dejó el género en 64. Para no prejuzgar la virulencia de cada linaje, las repartió en dos clados y cuatro subclados con etiquetas neutras: P1, el antiguo grupo patógeno; P2, el que antes se llamaba intermedio; S1, el de las saprofitas, y S2, un subclado sin describir hasta entonces. El recuento no se ha detenido. El registro nomenclatural LPSN reconoce hoy 73 especies con nombre válido y correcto.

Especies patógenas, intermedias y de vida libre

En el subclado P1 se sitúan las especies que con más frecuencia se aíslan en las infecciones de personas y animales: Leptospira interrogans, L. kirschneri, L. noguchii, L. borgpetersenii, L. santarosai, L. weilii, L. alexanderi, L. alstonii, L. kmetyi y L. mayottensis, entre otras. No todas pesan lo mismo. Dentro de P1, los análisis genómicos aíslan un grupo de especies, precisamente las que más a menudo aparecen en la enfermedad humana, con rasgos atípicos en el genoma y señales de una evolución que sigue en marcha.

Las del subclado P2 (L. inadai, L. fainei, L. licerasiae, L. wolffii o L. broomii) forman parte del clado patógeno, pero su capacidad de causar enfermedad es baja o no está bien establecida. Las saprofitas, entre ellas L. biflexa, L. meyeri, L. wolbachii o L. yanagawae, viven libremente en suelos húmedos y aguas superficiales sin necesitar ningún huésped; L. biflexa, cuyo genoma se publicó en 2008, es el organismo modelo con el que se estudia el género en el laboratorio. Las patógenas, en cambio, se mantienen en la naturaleza dentro de los túbulos renales de animales portadores (ratas, perros, ganado, caballos, ovejas, cabras o cerdos), que pueden eliminarlas con la orina durante años, lo que convierte su infección en una zoonosis.

Serovares y serogrupos: una clasificación paralela

Mucho antes de que existiera la clasificación genómica, las leptospiras ya se ordenaban según su reacción frente a sueros específicos. La unidad de ese sistema es el serovar, que depende de la estructura del lipopolisacárido de superficie; los serovares con antígenos emparentados se agrupan en serogrupos. Se conocen más de 300 serovares repartidos en al menos 24 serogrupos, y los nombres de muchos de ellos, como Icterohaemorrhagiae, Canicola, Pomona o Hardjo, siguen siendo de uso diario en medicina y en veterinaria.

Las dos clasificaciones, sin embargo, no encajan entre sí. Un mismo serovar puede aparecer en especies distintas: el serovar Hardjo, adaptado al ganado bovino y ovino, existe en dos tipos que los sueros no distinguen, uno perteneciente a L. interrogans y otro a L. borgpetersenii. Los estudios genómicos apoyan que el bloque de genes que fabrica ese antígeno, el locus rfb, pasó de una especie a la otra por transferencia lateral. Conocer el serovar de una cepa, por tanto, no basta para saber a qué especie pertenece.

Leptospira frente a otras espiroquetas

Con Treponema comparte la delgadez extrema, hasta el punto de que ambos géneros requieren microscopía de campo oscuro para observarse bien. La diferencia de fondo está en el modo de vida. Treponema pallidum y Borrelia burgdorferi son parásitos estrictos; Leptospira, en cambio, reúne especies que viven libres en el ambiente y patógenas que se comportan como parásitos facultativos, capaces de persistir fuera del animal en el agua o el barro. Esa doble vida se nota en el genoma: el de L. interrogans multiplica por más de tres el tamaño de los de sus dos parientes.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa el nombre Leptospira?

Hélice delgada. Procede del griego leptós, fino, y speîra, espira, y alude a la forma de la bacteria.

¿Todas las leptospiras producen enfermedad?

No. Buena parte de las especies del género son saprofitas, viven en el agua y en el suelo y no infectan a personas ni animales. La capacidad de causar leptospirosis se concentra en el subclado P1, y dentro de él en un grupo reducido de especies.

¿Cuántas especies tiene el género?

Depende del año en que se haga la pregunta. Hasta finales de la década de 1980 eran dos; en 1999, dieciséis; en 2019, tras el estudio genómico de Vincent y colaboradores, 64. El registro LPSN recoge en la actualidad 73 nombres válidos, y cada pocos años se describen especies nuevas aisladas de muestras ambientales.

¿Qué diferencia hay entre una especie y un serovar de Leptospira?

La especie se define por el parentesco genético, medido hoy comparando genomas completos. El serovar, en cambio, es una categoría serológica: agrupa las cepas que reaccionan igual frente a un suero porque comparten la estructura de su lipopolisacárido. Ambas clasificaciones conviven porque responden a usos distintos, la especie a la taxonomía y el serovar a la epidemiología y a las pruebas de laboratorio. No se corresponden una a una, y un serovar puede repartirse entre varias especies.

Referencias

1. MedlinePlus (Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.). Leptospirosis.
2. Manual MSD, versión para público general. Leptospirosis.
3. Levett PN. Leptospirosis. Clin Microbiol Rev. 2001;14(2):296-326. Clinical Microbiology Reviews.
4. Vincent AT, Schiettekatte O, Goarant C, et al. Revisiting the taxonomy and evolution of pathogenicity of the genus Leptospira through the prism of genomics. PLoS Negl Trop Dis. 2019;13(5):e0007270. PubMed Central.
5. LPSN (Leibniz Institute DSMZ). Leptospira Noguchi 1917.