Mycobacterium leprae, cauza leprei

lepra este o boală infecțioasă cronică cauzată de Mycobacterium leprae. Afectează nervii periferici și poate afecta pielea, ochii, nasul și mușchii. Leziunile nervoase la lepră pot provoca deformări severe de dezactivare.
deși este adesea considerată o boală din cele mai vechi timpuri, ea apare și astăzi, iar Organizația Mondială a Sănătății a înregistrat 3,8 milioane de cazuri noi de lepră din 105 țări diferite în ultimul deceniu. Lepra este rar raportată în Europa astăzi, dar a fost odată răspândită în întreaga regiune și poate apărea în continuare în rândul persoanelor care trăiesc sau lucrează în străinătate în țări endemice. Persoanele cu lepră suferă adesea un stigmat social profund din cauza bolii lor, iar lepra impune sarcini economice și psihologice enorme asupra indivizilor și sistemelor de sănătate.

lepra (cunoscută și sub numele de boala Hansen) este considerată o boală tropicală neglijată. Este o infecție rară, întâlnită de obicei la mai puțin de 1:10.000 de persoane în majoritatea populațiilor și adesea asociată cu sărăcia. Cel mai mare număr de cazuri noi de astăzi provin din Asia de Sud-Est, America și Africa. Lepra este vindecabilă cu terapie antibiotică multiplă, constând de obicei din rifampicină, dapsonă și clofazimină. Detectarea precoce și tratamentul pot ajuta la evitarea multor complicații invalidante ale leprei. Deși mai multe teste prototip sunt în curs de dezvoltare, nu există teste actuale de screening de laborator pentru a ajuta la detectarea timpurie a leprei, iar boala trebuie diagnosticată clinic.

FIG. 1. LEZIUNEA DE LEPRĂ TUBERCULOIDĂ LA LIMITĂ LA EXTREMITATEA INFERIOARĂ. CENTRUL ACESTEI LEZIUNI A FOST ANESTEZIC.

caracteristici clinice

lepra nu este foarte contagioasă. Susceptibilitatea la lepră pare a fi bazată genetic și 95% din toți oamenii par a fi rezistenți în mod natural la boală. Persoanele care dezvoltă lepră incubează de obicei infecția timp de 3-5 ani înainte de a manifesta boala și prezintă un spectru larg de răspunsuri clinice și histopatologice la infecție determinate de răspunsul lor imunologic la Mycobacterium leprae. În porțiunea tuberculoidă a spectrului, oamenii au puține leziuni discrete constând din granuloame bine organizate cu un număr mic de bacili (Fig. 1). În timp ce cei din porțiunea lepromatoasă a spectrului pot avea mai multe leziuni nodulare sau difuze (Fig. 2) conținând mulți bacili în granuloame slab organizate. Cu toate acestea, cea mai importantă caracteristică patologică comună tuturor formelor de lepră este implicarea și deteriorarea sistemului nervos periferic (PNS).

FIG. 2. LEZIUNEA LEPROASĂ LEPROMATĂ SE MANIFESTĂ LA URECHE. În acest țesut au fost prezenți bacili intracelulari rapizi cu acid intracelular, un loc răcoros favorabil creșterii M. LEPRAE.

leziuni nervoase

M. leprae are capacitatea remarcabilă de a invada celulele Schwann ale nervului periferic, care înconjoară și susțin axonii neuronilor senzoriali și motori. Infecția cu celule Schwann provoacă multe modificări biologice și patologice complexe, inclusiv demielinizarea, de-diferențierea și reprogramarea celulelor. Axonii neprotejați de celulele Schwann sunt vulnerabili la leziuni și pot fi distruși de răspunsul inflamator al gazdei la M. leprae. În general, neuronii senzoriali mici nemielinizați și mielinizați sunt afectați mai întâi și, pe măsură ce boala progresează, neuronii motori și mușchii pot fi, de asemenea, compromiși. Pacienții pierd senzația în zonele afectate de lepră. Adesea nu pot discerne diferența dintre cald și rece, iar anestezia la nivelul mâinilor și picioarelor contribuie semnificativ la ulcerarea sub presiune (Fig. 3, sus) și leziuni traumatice și infecții secundare, ceea ce poate duce la pierderea cifrelor și alte consecințe grave. Dacă nu este întreruptă de tratament, leziunile nervoase pot progresa până la slăbiciune motorie și paralizie a mușchilor intrinseci ai degetelor sau degetelor de la picioare, provocând dizabilități pe toată durata vieții (Fig. 4).

FIG. 4. MÂNA GHEMUITĂ REZULTATĂ DIN LEZIUNI AVANSATE ALE NERVULUI ULNAR DIN CAUZA LEPREI.

există încă lacune mari în înțelegerea neuropatogenezei leprei. Nervii periferici nu numai că servesc drept țintă principală pentru infecția cu M. leprae, dar servesc și ca un refugiu sigur pentru bacil, deoarece bariera hemato–nervoasă protejează organismul de multe răspunsuri imune ale gazdei. M. leprae pare să profite de capacitatea remarcabilă de regenerare a PNS adult în asigurarea nișei sale preferate, iar regenerarea nervilor periferici deteriorați continuă chiar și după tratament la pacienții cu lepră avansată. Leziunile nervoase pot progresa treptat pe întreaga durată a bolii și pot fi ireversibile.

parazit intracelular

M. leprae este un agent patogen de nișă foarte adaptat. Este slab acid-rapid (Fig. 5). Genomul său a suferit o evoluție reductivă drastică. La doar 3.3Mbp are cel mai mic genom dintre micobacterii, iar pseudogenele nefuncționale ocupă, de asemenea, aproape jumătate din cromozom. Această pierdere a funcționalității stă probabil la baza incapacității noastre continue de a cultiva organismul pe medii de laborator artificiale și, probabil, influențează timpul de generare remarcabil de lung al organismului (12,5 zile). M. leprae preferă temperaturile reci. Leziunile la pacienți se găsesc de obicei în zonele mai reci ale pielii. Viabilitatea M. leprae scade rapid la temperaturi de peste 35 de grade C. majoritatea animalelor curăță ușor bacilii și nu pot fi infectate experimental cu M. leprae. Replicarea limitată poate fi realizată după inocularea lui M. leprae în tampoanele picioarelor posterioare ale șoarecilor convenționali și atimici. Cu toate acestea, bacilii nu vor crește atunci când sunt inoculați sistemic, iar creșterile exponențiale ale creșterii necesită multe luni pentru a atinge. Infecția la șoareci nu implică nervii animalului. Singurul animal care recapitulează în mod fiabil lepra așa cum se vede la om și dezvoltă o implicare neurologică extinsă cu M. leprae, este armadillo cu nouă benzi (dasypus novemcinctus). În afară de oameni, Armadillo sunt, de asemenea, singurele gazde naturale ale lui M. leprae.

FIG. 5. (A) secțiunea de piele colorată de FITE care prezintă M. leprae (roșu) într-un nerv cutanat, caracteristica patognomonică a patologiei leprei. (B) micrografie electronică de scanare a lui M. LEPRAE. BAR, 5 MM. (C) micrografie electronică de transmisie a lui M. LEPRAE în secțiune transversală. BAR, 250 NM.

Armadillos

Armadillos sunt animale exotice cu aspect de mărimea pisicilor de casă (Fig. 6). Cu o piele groasă, dură și o carapace dură și flexibilă care le armează cea mai mare parte a corpului, Rudyard Kipling a sugerat că Armadillo-urile erau un amestec de broască țestoasă și porcupină. Acestea sunt mamifere din ordinul Xenarthra, și legate de leneși și anteaters. Temperatura lor normală a corpului variază de la 33 la 35 de centi C, iar această trăsătură a atras mai întâi atenția cercetătorilor de lepră. Infecția experimentală a armadillos cu M. leprae necesită 18-24 luni pentru a se manifesta ca o boală complet diseminată, dar cantități prolifice (1012) de bacili pot fi recoltate de la un singur animal, iar armadillos sunt gazdele alese pentru propagarea bacililor de lepră. Cantitățile remarcabile de M. leprae puse la dispoziție prin Armadillo au fost un avantaj pentru cercetarea leprei.

la scurt timp după descoperirea inițială a susceptibilității unice a armadillo la infecția experimentală, o micobacterioză sistemică naturală a fost găsită și în rândul armadililor liberi din SUA. Studiile ulterioare au confirmat că Armadillo-urile sălbatice sunt un rezervor mare pentru M. leprae, iar animalele au adăpostit o infecție naturală cu M. leprae timp de mai multe decenii înainte de a fi folosite vreodată în cercetarea leprei. Lepra nu a fost prezentă în Lumea Nouă în perioada pre-columbiană și este rezonabil să presupunem că Armadillo trebuie să fi dobândit infecția de la oameni cândva în ultimele secole. Ele sunt acum recunoscute ca singurul rezervor non-uman al lui M. leprae și fac parte din ecologia naturală a bolii din SUA. Rapoarte recente indică faptul că transmiterea zoonotică A M. leprae de la Armadillo este responsabilă pentru până la 64% din toate cazurile de lepră în rândul persoanelor născute în SUA. Armadillo variază din sudul SUA prin America Latină până în Argentina și biomarkeri pentru M. leprae au fost observate printre unele Armadillo din America de Sud. Rolul pe care Armadillo îl poate juca în perpetuarea leprei în America este acum investigat.

FIG. 6. ARMADILLLO CU NOUĂ BENZI (DASYPUS NOVEMCINCTUS).

vaccin și diagnostic

M. leprae este de obicei considerat a fi transmis de la persoană la persoană pe căi respiratorii, iar strategiile actuale de control global se concentrează pe tratamentul cu antibiotice al cazurilor active pentru a vindeca infecția și a întrerupe transmiterea. Cu toate acestea, se acumulează dovezi că un rezervor ocult de cazuri asimptomatice preclinice și, probabil, Armadillo sau alte gazde de mediu, poate juca un rol mai important în ecologia bolii, iar lepra probabil nu poate fi eliminată doar prin terapia medicamentoasă. Controlul leprei prin vaccinare sau imunoterapie ca adjuvant la terapia medicamentoasă poate avea avantaje semnificative față de controlul numai prin tratamentul medicamentos. Un consorțiu de fundații filantropice a promovat cercetarea privind noile teste de diagnostic și un vaccin prototip din 2002. Oamenii de știință din întreaga lume sunt implicați în aceste eforturi, iar produsele lor încep acum să se mute în proces. Dacă tehnologia triumfă, putem pune capăt în cele din urmă suferinței cauzate de una dintre cele mai vechi boli micobacteriene cunoscute.

RICHARD TRUMAN, RAHUL SHARMA, MARIA PENA, BARBARA STRYJEWSKA, JOHN FIGAROLA & DAVID SCOLLARD

Departamentul de sănătate și Servicii Umane al Statelor Unite, Administrația resurselor și serviciilor de sănătate, Biroul sistemelor de sănătate, Programul Național pentru boala Hansen, Baton Rouge, Louisiana, SUA

lecturi suplimentare

Masaki, T. & altele (2013). Reprogramarea celulelor Schwann adulte în celule asemănătoare celulelor stem prin bacili de lepră promovează diseminarea infecției. Celula 152, 51-67.
Monot, M. & altele (2009). Analiza comparativă genomică și filogeografică a Mycobacterium leprae. Nat Genet 41, 1282-1289.
Rodrigues, L. C. & Lockwood, D. (2011). Lepra acum: Epidemiologie, progres, provocări și lacune de cercetare. Lancet Infectează Dis 11, 464-470.
Scollard, D. M. & alții (2006). Provocările continue ale leprei. Clin Microbiol Rev 19, 338-381.
Truman, R. W. & alții (2011). Probabil lepră zoonotică în sudul Statelor Unite. N Engl J Med 364, 1626-1633.